Вещества радиоактивные: примеры, применение, опасность

Радиоактивный материал: вещества, их источники и опасность

Образование 29 марта 2017

Около столетия назад у человечества наступила особая эра – время изучения сначала природной, а затем и искусственно созданной радиации. В середине века, который получил название атомного, произошло два противоположных события:

• во-первых, это атомная бомбардировка Хиросимы и Нагасаки;
• во-вторых, впервые в мире была открыта атомная электростанция в г. Обнинске.

В последнем случае разрушительная энергия стала для человечества созидательной. Какие же существуют радиоактивные материалы? Что собой представляет вещество, которое может вызвать радиацию?

Какие вещества относятся к радиоактивным

Для начала необходимо понять, какие именно вещества относятся к классу радиоактивных. В периодическую систему Менделеева входят 120 элементов. Каждое из них состоит из атомов, а атомы некоторых веществ могут распадаться на части. При этом происходит высвобождение опасного излучения.

Радиоактивный материал представлен всеми химическими элементами, расположенными после свинца. Всего известно более 80 опасных радиоактивных элементов. Например, это радий, франций, полоний, стронций, висмут, германий, цезий. Одни из них встречаются в природных условиях. Другие же являются делом рук человека.

Свойства радиоактивных веществ

Опасность названных веществ обусловлена тем, что они, в первую очередь, невидимы для человеческого глаза. У них нет цвета, вкуса или запаха.

Много лет человек может жить рядом с источником радиоактивности, ничего об этом не подозревая. Еще одним опасным свойством этого класса веществ является их способность перемещаться на далекие расстояния от своего источника.

При этом их распад никак не зависит от влияния факторов окружающей среды.

Ядерная опасность не может быть ликвидирована физическим или химическим путем. Радиоактивные вещества могут находиться в воздухе, земле, продуктах питания. Например, доказано, что больше всего радионуклидов содержат такие овощи, как капуста и свекла.

Природные радиоактивные элементы

Радиоактивный материал может содержаться в месторождениях полезных ископаемых, во многих горных породах, которые могут содержать радиоактивные элементы в том или ином количестве. Например, таковыми являются нефтедобывающие территории Западной Сибири.

Там находится большое количество залежей урана, а также тех веществ, которые представляют собой продукты его распада – радон, радий.

Также радиоактивный материал может поступать в окружающую среду посредством ГРЭС и ТЭЦ, которые могут работать на определенных типах угля.

Регионы с природным радиоактивным излучением

Примерами радиоактивных мест на планете Земля, где излучение является естественным, могут быть индийские пляжи Керала, китайская провинция Гуангдонг, где изотопы находятся в почве, а также некоторые участки на территории Бразилии. Также повышенное радиационное излучение горных пород свойственно некоторым регионам во Франции, Украине, Швеции.

Часто ядерные материалы и радиоактивные вещества содержатся в строительном сырье. Примерами могут послужить такие стройматериалы, как щебень, квасцы и фосфориты. Они имеют в своем составе высокое количество радионуклидов, при этом используясь в строительной индустрии повсеместно. Это приводит к многократному увеличению дозы гамма-излучений внутри зданий.

Использование радиоактивных материалов в строительстве: незаметная опасность

Такие случаи были установлены не раз. Например, в Омске часто строителями для наполнения бетона использовался добытый в районах Северного Казахстана строительный щебень. Он содержал в себе повышенные количества радиоактивного урана, в результате чего в зданиях был значительно повышен уровень гамма-излучения.

Был также установлен случай, когда радиоактивные строительные материалы использовались для строительства жилых зданий. Такое нарушение было зафиксировано в Екатеринбургской области, на станции Костоусово. Для постройки фундаментов, штукатурных работ, и других видов отделок, рабочие использовали песок, содержащий радиоактивный торий.

Случаев, подобных этим, фиксировалось огромное множество. В Казахстане, Забайкалье и многих других районах для обсыпки улиц, детских площадок, дворов, строителями использовались некондиционные урановые руды. Это приводило к значительному увеличению опасного радиационного поля.

Искусственные источники радиоактивности

Радиоактивный материал может быть также делом рук человека. Существуют различные источники, которые загрязняют окружающую среду радионуклидами:

1. Это ядерные взрывы, которые используются при добыче нефти.
2. Испытания на военных полигонах.
3. Предприятия ядерно-топливного цикла.
4. Аварии на атомных электростанциях.
5. Также большую опасность представляют боевые действия, в которых используются атомные бомбы и снаряды.
6. Захоронение радиоактивных веществ.
7. Неосмотрительное использование различного рода технических устройств.

Транспортировка радиоактивных веществ

Перевозка радиоактивных материалов происходит по специальным правилам, которые утверждены Федеральным Законом «Об атомной энергии». Для многих предприятий их транспортировка является неотъемлемой частью всей деятельности. Для перевозки этих веществ существует особая система безопасности.

Делящиеся – это такие вещества, ядра которых при захвате нейтронов начинают делиться. Попросту их ядра разваливаются, и при этом выделяется энергия.

Примером делящихся веществ может послужить уран-235, уран-233, плутоний-239, и другие. Делящиеся и радиоактивные материалы запрещены к перевозке через таможню.

Посредством таможенного контроля происходит пресечение их транспортировки через границу.

Источник: .ru

Источник: http://monateka.com/article/177915/

Влияние радиоактивных веществ на организм человека (стр. 1 из 3)

Федеральное агентство по образованию

СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗАОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт управления производственными и производственными программами

Реферат

по дисциплине «БЖД»

Влияние радиоактивных веществ на организм человека

студентки _5_курса _6730110111_шифр

__очной__формы обучения

___Болдыревой А.С._______

Преподаватель:

_______Зюба О.А._______

Санкт-Петербург 2010

1.Введение………………………………………………………………3

2.Понятие радиоактивности. Типы излучений………………………….5

3.Воздействие радиационного излучения на живые организмы……6

4.Средства защиты населения от радиоактивного излучения………14

5. Медицинская помощь при радиационном поражении……………16

1. Введение

Основную часть облучения население земного шара получает от естественных источников радиации. Большинство из них таковы, что избежать облучения от них совершенно невозможно. Радиационный фон Земли складывается из излучения, обусловленного космическим излучением, и излучения от рассеянных в Земной коре, воздухе, воде, теле человека и других объектах внешней среды природных радионуклидов.

Таким образом, жизнь на Земле возникла и развивалась на фоне ионизирующей радиации. Поэтому биологическое действие её не является каким-то новым раздражителем в пределах естественного радиационного фона. Основной вклад в дозу облучения вносят 40К, 238U, 232Th вместе с продуктами распада урана и тория.

В среднем доза фонового (внешнего и внутреннего) облучения человека составляет 1 мЗв/год. В отдельных районах с высоким содержанием природных радионуклидов это значение может достигать 10 мЗв и более. Считают, что часть наследственных изменений и мутаций у животных и растений связана с радиационным фоном.

В случае ядерного взрыва на местности возникает очаг ядерного поражения – территория, где факторами массового поражения людей являются световое излучение, проникающая радиация и радиоактивное заражение местности.

В результате поражающего действия светового излучения могут возникнуть массовые ожоги и поражения глаз. Для защиты пригодны различного рода укрытия, а на открытой местности – специальная одежда и очки.

Проникающая радиация представляет собой гамма-лучи и поток нейтронов, исходящих из зоны ядерного взрыва. Они могут распространяться на тысячи метров, проникать в различные среды, вызывая ионизацию атомов и молекул. Проникая в ткани организма, гамма-лучи и нейтроны нарушают биологические процессы и функции органов и тканей, в результате чего развивается лучевая болезнь.

Радиоактивное заражение местности создается за счет адсорбции радиоактивных атомов частицами грунта ( так называемое радиоактивное облако, которое перемещается по направлению движения воздуха ). Основная опасность для людей на зараженной местности – внешнее бета-гаммма-облучение и попадание продуктов ядерного взрыва внутрь организма и на кожные покровы.

Ядерные взрывы, выбросы радионуклидов предприятиями ядерной энергетики и широкое использование источников ионизирующих излучений в различных отраслях промышленности, сельском хозяйстве, медицине и научных исследованиях привели к глобальному повышению облучения населения Земли. К естественному облучению прибавились антропогенные источники внешнего и внутреннего облучения.

При ядерных взрывах в окружающую среду поступают радионуклиды деления, наведенной активности и неразделившаяся часть заряда (уран, плутоний). Наведенная активность наступает при захвате нейтронов ядрами атомов элементов, находящихся в конструкции изделия, воздухе, почве и воде. По характеру излучения все радионуклиды деления и наведенной активности относят к b- или b,g-излучателям.

Выпадения подразделяются на местные и глобальные (тропосферные и стратосферные).

Местные выпадения, которые могут включать свыше 50% образовавшихся радиоактивных веществ при наземных взрывах, представляют собой крупные аэрозольные частицы, выпадающие на расстоянии около 100 км от места взрыва.

Глобальные выпадения обусловлены мелкодисперсными аэрозольными частицами. Наибольшую потенциальную опасность в них представляют такие долгоживущие и биологически опасные радионуклиды как 137Cs и 90Sr.

Радионуклиды, выпавшие на поверхность земли, становятся источником длительного облучения.

Воздействие на человека радиоактивных выпадений включает внешнее g-, b-облучение за счёт радионуклидов, присутствующих в приземном воздухе и выпавших на поверхность земли, контактное в результате загрязнения кожных покровов и одежды и внутреннее от поступивших в организм радионуклидов с вдыхаемым воздухом и загрязнённой пищей и водой. Критическим радионуклидом в начальный период является радиоактивный йод, а в последующем 137Cs и 90Sr.

2. Понятие радиоактивности. Типы излучений

Радиоактивность – способность некоторых атомных ядер самопроизвольно (спонтанно) превращаться в другие ядра с испусканием различных видов радиоактивных излучений и элементарных частиц.

Радиоактивность подразделяют на естественную (наблюдается у неустойчивых изотопов, существующих в природе) и искусственную (наблюдается у изотопов, полученных посредством ядерных реакций).

Радиоактивное излучение разделяют на три типа:

a-излучение – отклоняется электрическим и магнитными полями, обладает высокой ионизирующей способностью и малой проникающей способностью; представляет собой поток ядер гелия; заряд a-частицы равен +2е, а масса совпадает с массой ядра изотопа гелия 42Не.

b-излучение – отклоняется электрическим и магнитным полями; его ионизирующая способность значительно меньше (приблизительно на два порядка), а проникающая способность гораздо больше, чем у a-частиц; представляет собой поток быстрых электронов.

g-излучение – не отклоняется электрическим и магнитными полями, обладает относительно слабой ионизирующей способностью и очень большой проникающей способностью; представляет собой коротковолновое электромагнитное излучение с чрезвычайно малой длиной волны / < 10-10 м и вследствие этого – ярко выраженными корпускулярными свойствами, то есть является поток частиц - g-квантов (фотонов).

Период полураспада Т1/2 – время, за которое исходное число радиоактивных ядер в среднем уменьшается вдвое.

3. Воздействие радиационного излучения на живые организмы

Существует несколько путей поступления радиоактивных веществ в организм: при вдыхании воздуха, загрязненного радиоактивными веществами, через зараженную пищу или воду, через кожу, а также при заражении открытых ран. Наиболее опасен первый путь, поскольку во-первых, объем легочной вентиляции очень большой, а во-вторых, значения коэффициента усвоения в легких более высоки.

Излучения радиоактивных веществ оказывает очень сильное воздействие на все живые организмы. Даже сравнительно слабое излучение, которое при полном поглощении повышает температуру тела лишь на 0,001 °С, нарушает жизнедеятельность клеток.

При попадании радиоактивных веществ в организм любым путём они уже через несколько минут обнаруживаются в крови. Если поступление радиоактивных веществ было однократным, то концентрация их в крови вначале возрастает до максимума, а затем в течение 15-20 суток снижается.

В основе повреждающего действия ионизирующих излучений лежит комплекс взаимосвязанных процессов. Ионизация и возбуждение атомов и молекул дают начало образованию высокоактивных радикалов, вступающих в последующем в реакции с различными биологическими структурами клеток.

В повреждающем действии радиации важное значение имеют возможный разрыв связей в молекулах за счет непосредственного действия радиации и внутри- и межмолекулярной передачи энергии возбуждения. Физико-химические процессы, протекающие на начальных этапах, принято считать первичными – пусковыми.

В последующем развитие лучевого поражения проявляется в нарушении обмена веществ с изменением соответствующих функций органов. Малодифференцированные, молодые и растущие клетки наиболее радиочувствительны.

Животные и растительные организмы характеризуются различной радиочувствительностью, причины, которой до сих пор полностью ещё не выяснены. Как правило, наименее чувствительны одноклеточные растения, животные и бактерии, а наиболее чувствительны – млекопитающие животные и человек.

Различие в чувствительности к радиации имеет место у отдельных особей одного и того же вида. Она зависит от физиологического состояния организма, условий его существования и индивидуальных особенностей. Более чувствительны к облучению новорожденные и старые особи.

Различного рода заболевания, воздействие других вредных факторов отрицательно сказывается на течении радиационных повреждений.

Изменения, развивающиеся в органах и тканях облучённого организма, называют соматическими.

Различают ранние соматические эффекты, для которых характерна чёткая дозовая зависимость, и поздние – к которым относят повышение риска развития опухолей (лейкозов), укорочение продолжительности жизни и разного рода нарушения функции органов.

Специфических новообразований, присущих только ионизирующей радиации, нет. Существует тесная связь между дозой, выходом опухолей и длительностью латентного периода. С уменьшением дозы частота опухолей падает, а латентный период увеличивается.

В отдалённые сроки могут наблюдаться и генетические (врождённые уродства, нарушения, передающиеся по наследству), повреждения, которые наряду с опухолевыми эффектами являются стохастическими. В основе генетических эффектов облучения лежит повреждение клеточных структур, ведающих наследственностью – половых яичников и семенников.

Источник: http://MirZnanii.com/a/299225/vliyanie-radioaktivnykh-veshchestv-na-organizm-cheloveka