"Биологическое действие радиации. Закон радиоактивного распада."

Биологическое действие радиации.

Закон радиоактивного распада

История изучения радиоактивности началась 1 марта 1896 года, когда известный французский ученый Анри Беккерель случайно обнаружил странность в излучении солей урана. Оказалось, что фотопластинки, расположенные в одном ящике с образцом, засвечены. К этому привело странное, обладающее высокой проникающей способностью излучение, которым обладал уран. Это свойство обнаружилось у самых тяжелых элементов, завершающих периодическую таблицу. Ему дали название "радиоактивность".

Фактор радиации присутствовал на нашей планете с момента ее образования, и как показали дальнейшие исследования, ионизирующие излучения наряду с другими явлениями физической, химической и биологической природы сопровождали развитие жизни на Земле. Однако, физическое действие радиации начало изучаться только в конце XIX столетия, а ее биологические эффекты на живые организмы - в середине XX

Источниками облучения являются

техногенно изменёенный естественный фон

естественный радиационный фон Земли

искусственный радиационный фон

В результате деятельности человека радиационный фон Земли изменился. Изменение его затрагивает не только профессиональные группы, но и население Земли в целом, поскольку повысились дозы облучения. Значение этого оста¨ется одной из наиболее сложных проблем радиобиологии.

Измерение дозы облучения проводят обычно с помощью  дозиметров . Измеряют величину заряда, который пропорционален дозе облучения. 

Способность ядер самопроизвольно распадаться, испуская частицы, называется радиоактивностью. Радиоактивный распад - статистический процесс. Каждое радиоактивное ядро может распасться в любой момент, и закономерность наблюдается только в среднем, в случае распада достаточно большого количества ядер

Смертельная доза облучения для человека начинается примерно с величины 6 Зв, а допустимая доза облучения за год составляет 1-5 мЗв.

Среднегодовые дозы, получаемые от естественного радиационного фона и различных искусственных источников излучения.

Источник излучения.

Доза, мбэр/год

Природный радиационный фон

200

Стройматериалы

140

Атомная энергетика

0.2

Медицинские исследования

140

Ядерные испытания

2.5

Полеты в самолетах

0.5

Бытовые предметы

4

Телевизоры и мониторы ЭВМ

0.1

Общая доза

500

Поглощенная доза излучения равна отношению поглощенной к телу энергии к его массе

D=E/m где D -поглощенная доза излучения

Е- поглощенная телом энергия

M - масса тела

В СИ единицей поглощением дозы излучения является грей (Гр)

Например:

Дано:

D=E/m

Е=25 Дж

D=25(Дж)/5(кг)=5(Гр)

М=5 кг

Ответ:5Гр

Найти:

D

Коэффицент качества К показывает, во сколько раз радиационная опасность от воздействия на живой организм данного вида издучения больше, чем от воздейчтвия у-излучения

В связи с тем, что при одной и той же поглощенной дозе разные излучения вызывают различные биологические эффекты, для оценки этих этих эффектов была введена величина, называемая эквивалентной дозой.

эквивалентная доза равно произведению поглощенной дозы на коэффициент качества

H=D*K зиверт(Зв)

Представляется, что за время, равное периоду, ровно половина всех активных атомов данного образца распадается. Но означает ли это, что за время в два периода полураспада все активные атомы полностью распадутся? Совсем нет. Через определенный момент в образце остается половина радиоактивных элементов, через такой же промежуток времени из оставшихся атомов распадается еще половина, и так далее.

При этом излучение сохраняется длительное время, значительно превышающее период полураспада. Значит, активные атомы сохраняются в образце независимо от излучения

Период полураспада - это величина, зависящая исключительно от свойств данного вещества. Значение величины определено для многих известных радиоактивных изотопов

Определение периода полураспада выполнено экспериментально. В ходе лабораторных исследований многократно проводится измерение активности. Поскольку лабораторные образцы минимальных размеров ,эксперимент проводится с различным интервалом времени, многократно повторяясь. В его основу положена закономерность изменения активности веществ. С целью определения периода полураспада производится измерение активности данного образца в определенные промежутки времени. С учетом того, что данный параметр связан с количеством распавшихся атомов, используя закон радиоактивного распада, определяют период полураспада

Вообще, доля выживших частиц (или, точнее, вероятность выживания  p  для данной частицы) зависит от времени  t  следующим образом:

Где

N-число радиоактивных атомов

t-время

T-период полураспада

Закон радиоактивного распада можно записать формулой

N=N 0 /2 n

Одной из основных экологических проблем конца 20 века, а теперь и 21 является защита населения и окружающей среды от радиоактивного излучения. При халатном отношении неисчерпаемый источник энергии превращается в страшного врага всего живого( пример Чернобыльская АЭС). Проблема осложняется еще и тем, что радиация невидима, неслышна и неосязаема. Ядерное топливо и оружие непросто и производить, и хранить.                            Но все же, по оценкам специалистов, около 70% радиационного фона России дают природные радионуклиды. В РФ была подготовлена программа «Радон», призванная обеспечить защиту населения от ионизирующего излучения природного характера.