Исследование радиационной загрязненности г. Аткарска

Исследование радиационной загрязненности г. Аткарска

Учитель физики: Илларионова Н.В. и учащиеся 11 класса

«Недалеко время, когда человек получит в свои руки атомную энергию… такой источник силы, который даст ему возможность строить свою жизнь, как он захочет… Сумеет ли человек воспользоваться этой силой, направить её на добро, а не самоуничтожение?» В. И. Вернадский (1922 г.)

Радиация – поток заряженных или нейтральных частиц и квантов электромагнитного излучения. Радиация вредна для жизни человека.

При малых дозах облучения впоследствии возникает рак, а при больших дозах - разрушаются клетки, ткани, повреждаются органы, после чего организм гибнет.

Радиация

Радиация предстает перед нами в образе «незримого, коварного и смертельно опасного врага, подстерегающего на каждом шагу».  Её нельзя увидеть, нельзя пощупать , она незаметна.. 

Это вызывает у людей, некий трепет и ужас, особенно при отсутствии понимания, что же собственно это такое..

Природа радиации

РАДИОАКТИВНОСТЬ (от лат. radio — испускаю лучи и activus — действенный), самопроизвольное превращение неустойчивых атомных ядер в ядра др. элементов, сопровождающееся испусканием частиц или g-кванта.

Известны 4 типа радиоактивности:

• альфа-распад,
• бета-распад,
• спонтанное деление атомных ядер,
• протонная радиоактивность (предсказаны, но еще не наблюдались двупротонная и двунейтронная радиоактивность).

Радиоактивность впервые обнаружена А. Беккерелем в 1896г.

Источники радиации

Искусственные:

Естественные:

• Космические , солнечные лучи;
• Газ радон;
• Радиоактивные изотопы в горных породах (уран 238,торий 232,калий 40, рубидий 87);
• Внутреннее облучение человека за счёт радионуклидов ( с водой и пищей).

• Медицинские процедуры и методы лечения;
• Атомная энергетика;
• Ядерные взрывы;
• Мусорные свалки;
• Строительные материалы;
• Сжигаемое топливо;
• Телевизоры, компьютеры и другая бытовая техника;
• Антиквариат.

Источники радиации

Космические лучи в основном приходят к нам из глубин Вселенной, но некоторая их часть рождается на солнце во время солнечных вспышек.

Космические лучи могут достигать поверхности Земли или взаимодействовать с её атмосферой, порождая вторичное излучение и приводя к образованию различных радионуклидов.

Источники радиации

Земная радиация определяется основными радиоактивными изотопами, встречаются в горных породах земли.

Некоторые радиоактивные долгоживущие изотопы входили в состав земли с самого её рождения.

При ядерных взрывах часть радиоактивного материала выпадает неподалёку от места взрыва, какая-то часть задерживается в тропосфере, подхватывается ветром и перемещается на большие расстояния, оставаясь примерно на одной и той же широте.

Источники радиации

Источником облучения, вокруг которого ведутся наиболее интенсивные споры, является атомные электростанции.

Только при нормальной работе ядерных установок выброс радиоактивных материалов в окружающую среду очень невелик.

Чернобыльская АЭС

Источники радиации

Основной вклад в дозу, получаемую человеком от техногенных источников радиации, вносят медицинские процедуры и методы лечения, связанные с радиоактивностью.

Наиболее распространённым видом излучения являются рентгеновские лучи.

Источники радиации

Едва ли не самым распространённым источником облучения являются часы со светящимся циферблатом. Они дают годовую дозу, в 4 раза превышающую ту, что обусловлена утечками на АЭС.

Такую же дозу получают работники АЭС и экипажи авиалайнеров.

Источники радиации

Источником рентгеновского излучения являются цветные телевизоры.

Однако, при правильной настройке и эксплуатации дозы от современных моделей ничтожны.

Нас заинтересовала проблема радиационной безопасности жителей нашего города и поэтому мы решили провести свое исследование.

Целью исследования:

оценка уровня радиации на территории города.

В связи с этим перед нами стояли следующие задачи:

• изучить работу приборов для измерения уровня радиации;
• измерить уровень радиоактивности в помещениях и в окрестностях школы, города;
• установить закономерность изменения уровня радиации от температуры, высоты;
• предложить пути решения этой проблемы в нашем городе.

Теоретические аспекты радиоактивности.

Открытие радиоактивности – явления, доказывающего сложный состав атомного ядра, произошло благодаря счастливой случайности. Рентгеновские лучи впервые были получены при столкновениях быстрых электронов со стеклянной стенкой разрядной трубки.

Одновременно наблюдалось свечение стенок трубки. Беккерель долгое время исследовал родственное явление – свечения веществ, предварительно облученных солнечным светом. Само же явление самопроизвольного излучения было названо супругами Кюри радиоактивностью .

Анри Беккерель

Теоретические аспекты радиоактивности.

Радиоактивность бывает естественной и искусственной.

Естественная радиоактивность – процесс спонтанного превращения ядер некоторых атомов в ядра других атомов под действием внутренних сил, вызванных определенным строением исходных ядер.

Процесс сопровождается испусканием γ-квантов, α- и β-частиц.

Теоретические основы радиоактивности.

Искусственная , или наведенная, радиоактивность – образование новых радиоактивных ядер из любых ядер атомов, встречающихся в природе, путем излучения исходных ядер фундаментальными (элементарными) частицами или γ-квантами.

Источники радиоактивности.

Основной источник естественной радиоактивности – это радиоактивный инертный газ радон , возникающий в результате α-распада радия. Так как радий содержится практически во всех почвах, то повсюду из почвы в атмосферу выделяется радон.

На долю радона приходится свыше 30% общей радиационной дозы естественных источников радиоактивного излучения.

Человек и излучение

Человек с помощью своих органов чувств не может обнаружить не только слабые ионизирующие излучения, но и те, что представляют для него смертельную опасность. Опасность подстерегает человека при наличии условий для накопления радона в воздухе в случаях, например, недостаточного воздухообмена в помещениях. Радон может поступать также из почвы, из водной скважины, питающей водой дом и т.д.

Это надо знать!

В своем доме каждый человек должен быть уверенным в том, что ничто не угрожает его здоровью. Однако для этого необходимо знать, какие именно могут возникнуть опасности и как их избежать!

Фактор опасности

Опасное действие

Радон

Повышенная радиация

Стройма-

териалы

Как оно возникает

Повышенная радиация

Как уменьшить (избежать) это действие

Радон просачивается вместе с воздухом из грунта

Бытовой уголь

Герметизация полов, вентиляция подпола и проветривание комнат

Стройматериалы (особенно вулканического происхождения – гранит, пемза, туф) содержат радиоактивные породы

Радиация золы и дыма

Не допускать использования радиоактивных стройматериалов, контролировать уровень радиации в помещениях

Уголь содержит радиоактивные примеси

Контролировать радиоактивность угля

Это надо знать!

Все строительные материалы, почва, земная кора содержат радионуклиды радия – 226 и тория – 232.

В результате распада этих изотопов возникает радиоактивный газ – радон. Кроме этого при альфа-распадах образуются ядра, находящиеся в возбуждённом состоянии, которые, переходя в основное состояние, испускают гамма – кванты. Эти гамма-кванты формируют радиоактивный фон помещений, в которых мы находимся.

Источники радона в доме

Доля от общего поступления, %

Почва и породы под зданием

Внешний воздух

Строительные материалы

Вода

Природный газ

70

13

7

5

4

Условия, способствующие увеличению (уменьшению) радона

Концентрация радона в почве определяется содержанием в ней радионуклидов. Повышение температуры вызывает расширение пор в почве, а, следовательно, увеличивает выделение радона .

Повышение атмосферного давления способствует проникновению воздуха вглубь почвы, концентрация радона при этом падает .

Напротив, при понижении внешнего давления богатый радоном грунтовый газ устремляется к поверхности и концентрация радона в атмосфере увеличивается .

Источники радона

Ещё одним источником радона в помещениях является природный газ. При сгорании газа радон накапливается в кухне, котельных, прачечных и распространяются по зданию.

Поэтому очень важно в местах сгорания природного газа иметь вытяжные шкафы.

Источники радона

Присутствует радон в воздухе зданий, выполненных из любых строительных материалов (в деревянных – в меньшей, в кирпичных и особенно бетонных – в большей степени).

Влияние радона на организм человека.

Попадая в организм человека, радон способствует процессам, приводящим к раку лёгких.

Радон занимает второе место после курения в качестве причины рака легких.

Влияние радона на организм человека.

Особенно опасно (повышает риск заболевания) сочетание воздействия радона и курения.

Радионуклиды радона обусловливают более половины всей дозы радиации, которую в среднем получает организм человека от природных и техногенных радионуклидов окружающей среды.

Влияние радона на организм человека.

Наиболее опасен этот радиоактивный газ для детей в силу более низкой сопротивляемости детского организма.

Растворяясь в крови и лимфе, продукты полураспада радона разносятся по всему телу и приводят к внутреннему массированному облучению.

Влияние радона на организм человека.

Несмотря на это, радоновые ванны издавна занимают заметное место в арсенале курортологии и физиотерапии.

Растворенный в воде радон (в ультрамикродозах) оказывает положительное воздействие на центральную нервную систему и на многие функции организма.

Приборы для измерения уровня радиационного фона

профессиональный радиометр СРП-68

Индивидуальный термолюминесцентный гамма-дозиметр

• Измеряет экспозиционную дозу.

• Предназначен для контроля хронического облучения малыми дозами.
• Измеряет эквивалентную дозу объекта исследования, выраженную в зивертах.

Единицы радиоактивности

• Единицей экспозиционной дозы в СИ служит кулон на килограмм (Кл/кг).
• 1 Кл/кг – это экспозиционная доза излучения, при которых в 1 кг сухого воздуха при нормальных условиях (температуре 20°С, атмосферном давлении 760 мм рт. ст.) создаются ионы, несущие заряды в 1 Кл (каждого знака).
• На практике широко используется внесистемная единица экспозиционной дозы излучения – рентген (сокращенно – Р/ч).

• Уровень радиоактивности не должен превышать норму 20 мкР/ч.

Определение уровня радиации

Измерения радиоактивности в домах из разных стройматериалов дали результаты, представленные в таблице:

Материал, из которого изготовлен дом

Показание дозиметра

мкР / ч

Дерево

12

Кирпич

15

Шлакоблок

20

Определение уровня радиации

Мы провели изучение уровня радиации на различных улицах г. Аткарска и получили следующие данные:

Название улицы

Показание дозиметра

мкР/ч

ул. Ленина

15-17

ул. Советская

17-19

ул. Пушкина

17-18

ул. Островского

18.5-19.8

территория Сельхозтехники

19-21

По улице территория Сельхозтехники было зафиксировано наибольшее показание дозиметра.

Объясняется это тем, что за ее пределами располагается свалка бытового мусора, куда свозится бытовой мусор, а также промышленные отходы, считавшиеся относительно безопасными.

Определение уровня радиации

Проведенная гамма-радиометрическая съемка территории школы и ее окрестностей показала:

• общая гамма- радиоактивность колеблется от 18,5 мкР/ч до 20 мкР/ч;
• в помещениях школы при средней температуре воздуха 22 – 24 ºС - от 8 мкР/час до 20 мкР/ч;
• на первом этаже школы радиоактивность 15 мкР/ч, на втором - 13 мкР/ч.

Определение уровня радиации

Все живые существа на нашей планете находятся под влиянием естественного радиационного фона.

Он складывается не только из радиоактивного излучения горных пород и космических лучей, но и радиационного излучения веществ, поступающих вместе с пищей в организм человека.

Определение уровня радиации

К естественной радиоактивности прибавляется радиоактивность техногенная .

Попадая в организм человека по пищевому тракту и дыхательным путям, она может сказаться на его здоровье.

Вот почему санэпидстанция не оставляет без внимания даже сравнительно слабое радиационное излучение продуктов, продаваемых на рынке и в магазинах.

Определение уровня радиации

Естественную радиоактивность продуктов питания измеряют в беккерелях на килограмм (Бк/кг)

Приведем список некоторых продуктов питания с указанием их естественной радиоактивности.

№ п/п

Пищевые продукты

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

Естественная удельная радиоактивность

Бк/кг

Хлеб

Картофель

Капуста белокочанная

Помидоры

Лук

Чеснок

Пшено, рис, гречка

Фасоль, бобы

Мясо

Рыба

Масло: подсолнечное

соевое

сливочное

Молоко, кефир, творог

Чай

Какао-порошок

Кофе растворимый

Сухофрукты

Ягоды, яблоки

20…60

170

140

70…90

40…50

70…80

60…70

310…330

60…130

50…100

100

480

30

30…60

730…770

700…1000

900

170…560

20…110

Выводы:

В обыденной жизни крайне мала вероятность столкнуться с источником радиации, представляющим непосредственную угрозу для здоровья. Тем не менее именно в обыденной жизни о радиоактивности следует вспомнить.

Это полезно сделать:

• при покупке квартиры, дома, земельного участка,
• при планировании строительных и отделочных работ,
• при выборе и приобретении строительных и отделочных материалов для квартиры или дома, а также материалов для благоустройства территории вокруг дома (грунт насыпных газонов, насыпные покрытия для теннисных кортов, тротуарная плитка и брусчатка и т.д.).

Выводы:

Чтобы не стать жертвой радиоактивного заражения, мы должны знать, что:

• если вы оказались в радиоактивной местности, надо быстро уйти из этой местности, используя при этом подручные средства защиты кожи, органов дыхания и зрения от радиации;
• если вы обнаружили точечный источник радиации, необходимо позвонить в местный штаб гражданской обороны или в полицию;
• после пребывания в радиоактивной местности появляется лучевая болезнь.
• В 5-20 раз снижают выделение радона стенами помещений такие простые вещи, как побелка, покраска или оклеивание обоями.

Список используемой литературы:

• Лещинский Н.И. Опасно ли применение радиоактивных веществ? / Н.И. Лещинский - М.: Атомиздат, 1985.
• Практикум по экологии: Учебное пособие./ Под ред. С.В.Алексеев.- М.: АО МДС, 1996.
• Сауков А.А. Радиоактивные элементы Земли. / Сауков А.А. 1981.
• В.Ф.Шилов. Бытовой дозиметр в учебном физическом эксперименте / Физика в школе. № 3 .1998.
• В.Ф. Шилов. Две лабораторные работы с использованием дозиметра / Физика в школе. № 2,2004.
• Физика и экология. 7-11 классы. Материалы для проведения урочной и внеурочной работы по экологическому воспитанию / Сост. Г.А.Фадеева, В.А.Попова. – Волгоград: Учитель, 2005. – 74 с.