Радиация в повседневной жизни человека

 

 

 

 

Кафедра физического  воспитания

 

 

Дисциплина  «Физическая культура»

 

 

 

 

 

Курсовая работа: «Радиация в повседневной жизни человека»

 

 

 

                                                                                      Выполнила:

                                                                                      456

                                                                                      студентка 412 гр.

                                                                                     Научный руководитель:

                                                                                     456

 

 

 

 

 

 

Орел 2012

 

 

Содержание

 

Введение.........................................................................................3

Глава 1. Источники радиации

1.1.Космическая  радиация............................................................6

1.2. Земная радиация.....................................................................9

1.3. Особенности  внешнего и внутреннего облучения..............12

Глава 2. Ионизирующая радиация в повседневной жизни........15

2.1. Особенности  действия радиации на организм  человека.....21

2.2. Острая лучевая  болезнь..........................................................23

2.3.Охрана здоровья  людей от вредного действия ионизирующей радиации..........................................................................................25

Заключение.....................................................................................32

Литература......................................................................................34

 

 

Введение

 

С давних времен человек совершенствовал  себя, как физически, так и умственно, постоянно создавая и совершенствуя  орудия труда. Постоянная нехватка энергии  заставляла человека искать и находить новые источники, внедрять их не заботясь о будущем. Таких примеров множество: паровой двигатель побудил человека к созданию огромных фабрик, что за собой повлекло мгновенное ухудшение экологи в городах. Другим примером служит создание каскадов гидроэлектростанций, затопивших огромные территории и изменившие до неузнаваемости экосистемы отдельных районов. В порыве за открытиями в конце XIX в. двумя учеными: Пьером Кюри и Марией Сладковской-Кюри было открыто явление радиоактивности.(4) Именно это достижение поставило существование всей планеты под угрозу. За 100 с лишним лет человек наделал столько глупостей, сколько не делал за все свое существование. Давно уже прошла Холодная война, мы уже пережили Чернобыль и многие засекреченные аварии на полигонах, однако проблема радиационной угрозы никуда не ушла и посей день служит главной угрозой биосфере.

Радиация играет огромную роль в развитии цивилизации  на данном историческом этапе. Благодаря  явлению радиоактивности был  совершен существенный прорыв в области медицины и в различных отраслях промышленности, включая энергетику. Но одновременно с этим стали всё отчётливее проявляться негативные стороны свойств радиоактивных элементов: выяснилось, что воздействие радиационного излучения на организм может иметь трагические последствия. Подобный факт не мог пройти мимо внимания общественности. И чем больше становилось известно о действии радиации на человеческий организм и окружающую среду, тем противоречивее становились мнения о том, насколько большую роль должна играть радиация в различных сферах человеческой деятельности.

К сожалению, отсутствие достоверной информации вызывает неадекватное восприятие данной проблемы. Газетные истории о шестиногих ягнятах и двухголовых младенцах  сеют панику в широких кругах. Проблема радиационного загрязнения стала одной из наиболее актуальных. Поэтому необходимо прояснить обстановку и найти верный подход. Радиоактивность следует рассматривать как неотъемлемую часть нашей жизни, но без знания закономерностей процессов, связанных с радиационным излучением, невозможно реально оценить ситуацию.(5)

Для этого создаются специальные  международные организации, занимающиеся проблемами радиации, в их числе  существующая с конца 1920-х годов  Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ), а также созданный в 1955 году в рамках ООН Научный Комитет по действию атомной радиации (НКДАР).

Тема  курсовой работы особо актуальна, когда речь идет о ее искусственных источниках, таких как: атомная энергетика и рентгенологические процедуры. Измерение радиации показывает, что электростанции в пределах нормы излучают ее постоянно.

Цель данной работы: выявить источники  радиации и показать  знания о  влиянии радиации на окружающую среду  и на человека необходимые каждому, ведь кто предупрежден, тот вооружен!

Для достижения цели необходимо решение  следующих задач:

- рассмотреть какие виды источников  радиации существует и как  они функционируют с природой;

- выявить   особенности действия радиации на организм человека;

- рассказать  об охране людей от радиации.

Объектом данной курсовой работы является радиация.

Предметом- влияние  радиации на человека и окружающую среду.

Литература  состоит из 11 источников,они включают в себя как пособия, справочники, книги посвященные определенным разделам науки(биофизика, радиобиология), так и различные учебные пособия относящиеся к охране и медицине.

Данная работа включает в себя 2 главы, которые  разделяются на под параграфы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                       Глава 1. Источники радиации.

 

1.1. Космическая  радиация

 

Из недр мирового пространства, от звезд нашей галактики, а возможно и других галактик, в  межпланетное пространство постоянно  направлен поток первичных космических  лучей, состоящий из высокоэнергетичных протонов, ионов гелия, тяжелых частиц, электронов, фотонов и нейтрино. Значительный вклад в этот поток вносит и наше Солнце, испускающее, помимо видимого света, мощное ультрафиолетовое излучение и поток высокоэнергетичных протонов.

Первый барьер, с которым сталкиваются космические  лучи на пути к биосфере, - магнитное поле Земли, отклоняющее заряженные частицы космической радиации, не дающее им даже достичь верхних слоев атмосферы. Отклоненные магнитным полем частицы как бы обтекают нашу планету на расстоянии от одного до восьми земных радиусов, образуя радиационные пояса с большой интенсивностью облучения. (Радиация в этих поясах обусловлена электронами и протонами с энергиями от десятка кэВ до сотен МэВ.) Радиационные пояса Земли, представляющие большую опасность для космонавтов (полеты с людьми всегда планируются с расчетом минимального пребывания в пространстве радиационных поясов), не влияют на радиационную обстановку на земной поверхности.

Магнитное поле Земли создает мощную защиту нашей  планеты от галактической космической  радиации. Мощную, но не абсолютную. Часть высокоэнергетичных лучей прорывается через магнитные поля и постоянно бомбардирует верхние слои атмосферы. Исследования, проведенные на ракетах и спутниках, показали, что мощность такого облучения закономерно изменяется в связи с 11- летним солнечным циклом.

Причину подобных изменений выяснил английский исследователь  Е.Н.Паркер в 1966-1967 гг. Оказалось, что  в годы солнечной активности усиливаются  потоки плазмы, низкоэнергетичных протонов и электронов, испускаемых Солнцем, известные в астрономии под названием «солнечного ветра». Солнечный ветер оказывает влияние на магнитные поля Земли, усиливая их способность отклонять галактические космические лучи. Излучения солнечного ветра малоэнергетичны и также не пробиваются через магнитные поля. В годы усиленной солнечной активности вследствие увеличения магнитной защиты интенсивность космического облучения Земли снижается, и наоборот, наибольшая облученность Земли космической радиацией наблюдается в годы спокойного Солнца.(1)

Высокоэнергетичные (40-100 МэВ) космические лучи, прошедшие через магнитное поле, врываются в атмосферу. Очень немногие из них проникают через всю атмосферу и достигают поверхности Земли. Большинство же, сталкиваясь с атомами азота, кислорода, углерода, атмосферы, взаимодействует с ядрами этих атомов, и, образно выражаясь, разбивает их вдребезги, рождая множество новых частиц: протонов, нейтронов, *-мезонов (пионов), *-мезонов (мионов)(3), образующих вторичное космическое излучение. Так как эти частицы тоже обладают энергией в десятки МэВ, то, сталкиваясь с другими ядрами, они порождают новые потоки излучений, образуя каскад вторичных космических лучей.

Часть нейтронов  захватывается ядрами азота, образуя  радиоактивный углерод С14. Мионы  легко проникают в нижнюю часть  атмосферы и доходят до поверхности Земли, составляя космическую часть естественного фона радиации.

На уровне моря вторичные космические лучи в  виде потока нейтронов, мионов и электронов составляют около 30% от всего облучения  биосферы. С высотой доза облучения  от космических лучей значительно возрастает. Для жителей гор (1,5-2 км над уровнем моря) она почти в два раза выше, чем для жителей равнин. На высоте 10 км, на которой проходят трассы современной реактивной авиации, облученность космической радиацией уже на порядок выше, чем на уровне моря. На высоте 20 км она возрастает более чем на два порядка.

Эта высота интересна  с двух точек зрения:

На такой  высоте будут летать в ближайшем  будущем пассажирские сверхзвуковые  самолеты. Следует отметить, что  на такой высоте резко увеличивается количество высокоэнергетичных тяжелых частиц, почти не достигающих поверхности Земли. Радиация от солнечных вспышек, фактически не влияющая на дозы облучения на поверхности Земли, на высоте 20 км будет резко увеличивать дозы облучения в сотни и даже в тысячи раз.

Высота в 20 км интересна и с другой точки  зрения. В тропических широтах  Земли мощные потоки нагретого воздуха  уносят в верхние слои атмосферы  значительное количество микроорганизмов, бактерий, спор, организмов морского планктона. Определение плотности органического вещества на разных высотах показало, что именно на высоте 15-20 км она достигает наибольшей величины – до 10 частиц (аэронов) на 1 см3. На этой высоте аэроны будут находиться 3-4 месяца, медленно передвигаясь в области средних широт. Принимая во внимание высокую мощность космических лучей, доза, полученная микроорганизмами, может достигнуть нескольких рад. В средних широтах облученные микроорганизмы войдут в нижние слои атмосферы и выпадут с осадками на поверхность Земли.(7)

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2. Земная  радиация

 

Все живое на Земле находится под постоянным воздействием излучений от рассеянных в окружающей нас природе радиоактивных  нуклидов. Одни из них постоянно  образуются в атмосфере и на поверхности  Земли в результате ядерных реакций, осуществляемых космическими лучами. Как уже говорилось выше, захват нейтрона атомом азота ведет к образованию радиоактивного углерода С14. За счет ядерных столкновений образуются радионуклиды Н3 (тритий), Ве7 (радиоактивный изотоп бериллия), Na22 и Na24 (радиоактивные изотопы натрия). С точки зрения внешних облучателей С14и Н3 не принимаются во внимание ввиду очень мягкого излучения этих изотопов. Радиоактивные бериллий и натрий дают высокоэнергетичные и, следовательно, глубоко проникающие *- и *-излучения, т.е. участвуют во внешнем облучении организмов. Однако их образуется настолько мало, что удельный вклад в общую облученность оказывается ничтожным.(7)

Иначе дело обстоит  с естественными радионуклидами, такими, как уран, торий и радиоактивный  изотоп калия К40, и продуктами их распада. Как известно, уран-238 образует целую серию продуктов распада. Многие короткоживущие, промежуточно образующиеся нуклиды, являются также и *-излучателями. Природный радий, например, излучает α-, β- и *-лучи, так как всегда содержит некоторое количество таких продуктов распада (дочерние элементы).(2)

Длительно живущие  элементы – уран, радий, свинец-210 –  составляют значительную часть земного  излучения. Радон всегда присутствует в приземном воздухе, вызывая  облучение поверхности тела и легких при его вдыхании. То же можно сказать и о втором широко распространенном естественном радионуклиде – тории Th232, имеющем время полураспада (в.п.) 1,41*1010 года. При распаде радиоактивного тория образуются радий228 (в.п. 5,8 лет), торий-228 (в.п. 1,9 года), короткоживущий радон-220 (в.п. 55 с), превращаясь в конечном результате в стабильный изотоп свинца Pb208.

Наконец, третий, самый распространенный естественный радионуклид – это радиоактивный 40К постоянно сопровождающий природный, стабильный калий, имеющий время полураспада 1,26*109 лет и испускающий при распаде *=1,38 МэВ и *=1,46 МэВ лучи.

Облучение от земных радионуклидов в большей степени  зависит от снежного покрова, влажности  почвы и даже времени суток. Действительно, слой снега и большая влажность экранируют излучения почвы, и общая доза в приземной атмосфере снижается. Ночью с понижением температуры газообразный радон рассеивается медленнее, чем днем в жаркую погоду, и доза облучения на поверхности возрастает.

В различных  частях света, в разных странах и отдельных местностях концентрация естественных радионуклидов подвержена значительным колебаниям, и соответственно изменяется средняя облученность населения.