Радиация және олардың түрлері

Мазмұны

 

 Кіріспе

 Негізгі бөлім

           1 Радиация және олардың түрлері.

           1.1     Сәулеленудің генетикалық әсері              

           1.3  Адамның тіршілік ету ортасының жағдайына байланысты сәулелену

           1.4Радиоактивтік сәулеленудің залалды әсерлерінің пайдалы болуы..

           1.5.Радиобиология

Қорытынды

 Пайдаланылған әдебиет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                1.Радиация және олардың түрлері

 

Радиация латын тілінде радиус-сәуле деген сөз.Радиацияға күннің сәулесі, ғарыштық сәуле, жердің табиғи радиоактивтік заттарының сәуле шығаруы және жасанды радиоактивті изотоптар жатады.

    Галактикалық ғарыш сәулелерінің, құрамында протон ағымдары /85%/,  альфа-бөлшегі, яғни гелий /13-14%/, электрондар және гамма — кванттары бар. Сол сәуле бөлшектерінде энергия өте жоғары. Жердің радиациялық белдеуі сыртқы және ішкі зоналардан тұрады. Ішкі зонасында 40 Мэвтен астам энергиясы бар электрондардан тұрады. Бұл энергия атмосфера қабатынан  өткеннен соң  Жер бетінде байқалады.Күннің ғарыштық сәулелерінің құрамында протондар  және альфа- бөлшегі бар.Ғарыштық сәулелері және жердің табиғи радиоактивтік заттарының сәулеленуі табиғи радиациялық фон құрады. Табиғи радиациялық фон Жер бетіндегі бүкіл тірі жәндіктерге, жануарларға, адамға және өсімдіктерге әсерін тигізеді.Оны зерттейтін ғылым саласын гелиобиология дейді.

  Жердің табиғи радиоактивтік заттарының сәуле шығаруы барлық химиялық заттарға байланысты болмайды. Әр түрлі элементтердің табиғи 50 радиоактивті изотобы бар. Көпшілік элементтердің тек біразы ғана радиоактивті. Кейбір химиялық элементтерде тұрақты изотоптар жоқ, олар түгелдей радиоактивті, мысалы, уран, торий, радий, полоний және т.б. Бүлардың атомдарының ядросы өздігінен ыдырап, гамма – кванттық және корпускулярлық сәулеленеді.Изотоптар деп бірдей қасиеттерімен, бірақ атомдық салмақтары әр түрлі химиялық элементтерді айтады /грекше – изос – бірдей, тең; топос – орын/. Мысалы, уран 235 және уран 238 – изотоптар.Изотоптар ядрода нейтрондар санының әр түрлі болуына байланысты өзара айырмашылығы бар атомдар. Оларда пратондардың саны бірдей. Мысалы, темір атомының ядросында 26 протон бар, ал нейтрондар саны 54 және 61. Изотоптарда 28/-5426-геден 356126-ге дейін болуы мүмкін.

    Атомның және атом ядросысының құрылысын анықтап, зерттеу ядролық құбылыстар заңын ашып, ядролық реакцияларды жүргізіп, жасанды радиоактивтік изотоптар алуға мүмкіндік берді.Ядродағы құбылыстық айналымды зерттеу атом ядросының тау-сылмас энергия бұлағы екенін көрсетті. Бұл энергия ядролық реакция кезінде ядролық сәлелену бөлініп отырады.Ең алғаш 1942 жылдың  желтоқсан айының 2 күні өту құбылысын басқаруға мүмкіндігі  бар тізбектелген реакция алынды. Бұл күні атақты физик Энрико Ферми жасап шығарған бірінші ядролық реактор өзінің жұ-мысын бастады. Осы күннен атом  энергиясын бейбітшілік және соғыс мақсатында практикалық қолдану басталды.

   Физика оқымыстылары және инженерлер атом  энергиясын пайдала-нуды зерттеп ұсынғандығы мақсатты — қазба отын түрімен бәсекелесуге қабілетті қауіпсіз және сенімді энергия көзін жасау болды.

         1. 2     Сәулеленудің генетикалық әсері

 

Сәулелену ағзаның гентикалық жағдайына пайдалы және зиянды әсерін тигізеді.

  Пайдалы әсері. Сәулеленуді биологиялық зерзаттарға қолданғандағы негізгі мақсат – жаңа қасиеті бар тірі организмдердің түрін шығарып, оларды сұрыптау және оның неғұрлым пайдалысын таңдау үшін маңызды жағдай етіп қолдану.

- Рентген және күлгін  сәулелер химиялық заттар әсері  арқылы антибиотиктер түзетін  саңырауқұлақтардың табиғи қасиетін  өзгерту үшін зерттеулер жүргізу.

- Тіршілік ету жағдайында  антибиотиктер және В12 дәруменін  түзетін микроорганизмдердің жоғары  активті штампаларын шығару және  тағы басқа.

- Сәулелену әсерінен пайда  болған тұқым қуалау қасиетін  жібек құрттарының өнімін, сапасын  арттыру үшін сақтап, өндірісте  кең пайдалану.

- Жануарлар және өсімдіктер  тұқымын жақсартуда және өнімін  өсіруде сәулелену қолданылады  (радиациялық селекция тәсілі – метод радационной селекций).Адам өміріне қажет, маңызды ферменттер, органикалық қышқылдарды, саңырауқұлақтарды және микробтарды сәулелендіру нәтижесінде алады (генетика және радиобиология бірлесуінен радиациялық гентика ғылым саласы адамның практикалық іс — әрекетінде талай пайдалы табыстарға жеткізуде).

 

Зиянды әсері. Табиғи сәулелену, кейбір химиялық құрылымдар және сыртқы ортаның температурасы тұқым қуалау қасиетінің құрылымына әсер ету нәтижесінде ұрпақтарға таралатын табиғи мутацияға келтіреді.

 

- Табиғи сәулелену (ғарыштық  сәулелер және жердің минералдарының  сәулеленуі) ядролық сынақпен қатар  келгенде тіршілікке үлкен қатерлі  жағдай тудырады. Яғни, Жер үстіндегі  тіршілікті жойып жібереді.

- Табиғи сәулелену, кейбір  химиялық құрылымдар, сыртқы ортаның  температурасы және ядролық сынақ  әсерлерінен өмір сүру ортасына  қарай ұрпақтарда 500-ден астам  түрлі аурулар пайда болғаны  анықталды. Солардың ішінде, мысалы  – ергежейлік, “гамофилия, — түрлі  – түстіні ажырата алмау соқырлығы”, заттардың алмасуынан болатын  ауру түрлері, ұрпақтардың дене  және ой еңбегіне, сонымен қатар  тіршілік ету қабілеті әлсірейді,  өмір сүру мерзімі қысқарды  және тағы басқа.

- Иондық сәулелену немесе  химиялық заттар әсерінен болған  мутация рецессивтілік сипатталды, бірақ адамда доминантты мутация  кездеседі және ол тым жақын  уақытта ұрпақта байқалады.

Өсімдіктер эволюциясы және радиоактивтілік. Жануарлардың және өсімдіктердің  ең қарапайым түрлері радиация мөлшерінің деңгейі қазіргі кезге қарағанда  өте жоғары болған дәуірде пайда  болып, таралған. Олардың радиация әсеріне  сезімталдығының төмен болуы  осыған байланысты болуы мүмкін.

       1.2   Адамның тіршілік ету ортасының жағдайына байланысты сәулелену

 

Адамның өмір сүріп отырған  жеріне, ішкен судың сапасына, тұрған үйінің құрылыс материалына сай  сәулелену әр деңгейде болады. Теңіз  беті деңгейіне сай жазық далада ағзаны қоршаған орта ғарыштың жоғары энергялы электрондардан, фотондардан,нейтрондардан  тұрады. Таулы жердің 1500 м биіктігінде  теңіз беті деңгейімен салыстырғанда  сәулелену мөлшері жылына 160-240 миллиард. Өзеннің түбіндегі топырақ құрамына байланысты судың радиациялану деңгейі  әр түрлі болады.Ауаның құрамында  радон және торон мөлшері адамның  өмір сүріп тұрған жеріне, жыл мерзіміне, геологиялық және метеорологиялық  жағдайларына байланысты. Радон – 222 адамның денесінің құрамында  болатын радий элементінің ыдырауының продуктысы. Ауасы шаң – тозаң  қалаларда радон концнтрациясы  ауылдық жерге қарағанда шамамен 3 есе жоғары. Радон және торон, олардың  ыдырауынан пайда болатын продуктылары ашық кеңістік жерден салыстырғанда үйде жоғары.  Үйдің ауасында радон және торон концентрациясының жоғары болуының себебі – топырақ. Топырақтың құрамындағы ауа подвалға жиналады, содан соң үйге өтеді. Олардың ең үлкен концнтрациясы қысқы айларда, топырақ пен ауаның арасында ауа алмасуы бұзылған кезде байқалады.

Егер адамның өмірі 70 жасқа  тең болса, оның өкпесінің дозасы 16 рентген (тек атмосфера ауасымен тыныс алған жағдайда) және “терең”  жерде салынған бөлмеде ұзақ уақыт  болғанда 150-160 рентген. Бұдан ауылдық  жердегі тұрғындармен салыстырғанда  қала тұрғындарының  өкпесінің сәулелену  дозасы анағұрлым жоғары.

Тұрғын үйлер және өндіріс  үйлерінің қабырғасы сыртқы гаммарадиациядан сақтағанымен, үй қабырғаларының өзі  гамма – сәулелену әсерінің бұлағы болып саналады.Үлкен қалаларда сәулелену әсерінің деңгейі құрылыс материалдарда радиоактивтік элементтердің мөлшеріне байланысты деген ғылыми болжам бар. Бұл әсіресе үйлердің сыртын гранитпен қаптағанда, арықтардың жағалауын гранитпен әсемдегенде үйдің ауасындағы радиоактивтілік атмосфераға қарағанда 1-2 есе жоғары. Үйдің ауасын терезені, есікті ашып желдеткенде 20 минут ішіінде ауаның радиоактивтілігі 1,5-3 есе төмендейді.Көрсеткіш сызықтарының тұсындағы сандар радиацияның миллиард мөлшері. Көрсеткіш төмен болса, ғарыштық сәулеленудің мөлшері, ал жоғары болса, Жердің радиоактивтілігінің әсер ететін мөлшері. Қисық көрсеткіш ағзаның өзіндегі изотоптардың радиоактивтік мөлшері.

 

 

1.3. Радиоактивтік сәулеленудің залалды әсерлерінің пайдалы болуы

 

Өндірісте жаңа бұйымдар жасау  жағдайында үйкеліс күшінен электрлік  қасиет пайда болады. Бұл электрлік  қасиет өзіне шаңды тартып, бұйымдардың  үстін шаң басып, жұмыс істеу  қиынға түседі. Шаң көптеген өндірістерде үлкен зиян келтіреді: жаңа сырлаған бұйымдардың үстіне түсіп, олардың  сапасын төмендетеді, оптика құралдарының әйнектерін тазалауға кедергі болады. Шаңмен күресу үшін және электрлік  қасиеттің зиянды әсерін жою үшін жұмыс орнының қасына әлсіз сәулеленетін радиоактивтік зат қояды.

 

Шамалы мөлшермен радиоактивтік  сәулелену арқылы картоптың өсуін 2-3 жыл бойы тежелдетуі мүмкін. Сәулеленген  картоп тамақтық сапасын сақтайды.Шошқа етінде кездесетін өте қауіпті кішкентай құрт (трихининдер ) адам ағзасына түсіп, көбейеді және жаман ауру туғызады. Радиоактивтік сәулелену шошқа етіндегі трихинин құртын жояды немесе құрттың көбею қабілетін әлсіретіп, жояды.Медицина препараттарын өндірісте залалсыздандыру үшін қолданады. Консерві өндірісінде қыздыру орнына тағамдық заттарды радиоактивтік залалсыздандырылады. Тамақ өндірісінде сұйық және ұнтақ тағамдардың сапасын анықтауда индикатор болып қолданылады. Балық, құс, мал етін, көкөніс тағамдары бұзылмас үшін сәулемен залалсыздандырады.Теңіз суын тұщы суға айналдыруға атом энергиясы пайдаланылады. Бидай және тағы басқа тұқымдардың зиянкестерінің ұрығын және ересектерін залалсыздандыруда, зиянды шыбын – шіркеймен күресуде қолданылады.Химиялық заттардың сапасын арттыруда, өндіріс жағдайын бақылау мен автоматтандыруда, материалдарды заласыздандыруға, өңделген дайын терінің қалыңдығын анықтауға, машина өндірісінде бұйымдардың тозып, ескіру құбылысын зерттеуде және толып жатқан жағдайларда радиоактивтік сәулелену кең қолданылады.Радиоактивтік тәсілді қолдану үнемі дамуда. Радиоактивтілік тәсілмен өлшеуге арналған аспаптарды, құралдарды дайындайтын арнайы заводтар бар. Аспаптардың, құралдардың жаңа үлгілерін дайындау үшін конструктор бюролар құрылған.Радиоактивтік тәсіл автоматтық бақылаушы. Металдан жасалған бұйымдардың сапасын сәулелену арқылы бақылауға қолданылатын тәсіл дефектоскопия деп аталады. Наждак қағазын дайындауда автоматтық бақылаушы кілейдің біркелкі қалың қабатпен жағылып тұруын анықтайды. Кітап, түрлі қағаз басатын машинаның білік жұмырына бояудың жұқа қабыршақ болып жайылуының біркелкілігін және қалыңдығын үздіксіз өлшеуде қолданылады.

 

                           1.5  Радиобиология

 

Радиобиология (лат. radio – сәуле шығарамын және ''биология'') – иондаушы сәулелердiң барлық түрiнiң тiрi организмдер мен оның қауымдастығына тигiзетiн әсерiн зерттейтiн ғылым.

Иондаушы сәуленiң биологиялық әсерiн зерттеу ''В.К.Рентген''нiң (1895), француз ғалымы ''А.Беккерель''дiң (1896) жұмыстарынан, ''П.Кюри'' мен ''М.Складовская-Кюри''дiң радийдi ашуынан (1898) басталады. Р. саласындағы зерттеу жұмыстарын 20 ғасырдың басында Ресейде орыс радиобиологы Е.С.Лондон жүргiздi. Ол 1911 ж. «Биология мен медицинадағы радий» атты монография жазды.

1904 ж. Германияда Г.Петерс сәуле әсерiнен тіндердің бөлiну процесiндегi ауытқуды тапты, ал П.Линзер мен Э.Хельбер 1905 ж. сәуле әсерiне ұшыраған жануарлар қанында уытты заттар пайда болатынын ашты.

20 ғасырдың 20-жылдары рентген және гамма сәулелерiнiң әр түрлi биология нысандарға тигiзетiн әсерлерi туралы көптеген жеке-жеке деректер жиналды. 1925 ж. орыс ғалымдары Г.А.Надсон мен Г.С.Филлипов рентген сәулесiнiң әсерiнен саңырауқұлақтарда болатын мутагендi құбылыстарды ашқан. Радиац. мутагенез туралы ғылыми басылымдар АҚШ-та (Г.Меллер, 1927; Л.Стедлер, 1928) жарық көрдi. Бұл ашылған жаңалықтар радиац. генетиканың негiзiн салуға ықпал еттi.

1950–60 ж. Радиобиологияда биофизика және биохимия әдiстердi қолдану арқылы зерттеу жұмыстарын жүргiзу басталды. Ядролық қаруларды жаппай сынау және жер бетiнiң радионуклидтермен (мысалы, егер қоршаған ортаға түссе, ұзақ жылдар бойы ыдырамайтын – Sr және Cs) ластануы Радиобиологияның алдына радиациялық сәулеге ұшыраған тiндерде болатын өзгерiстердi зерттеу, радионуклидтердiң әсер ету ұзақтығы және олардың организмнен шығу мерзiмiн анықтау сияқты жаңа мiндеттер қойды. Адамның ғарыш кеңiстiгiне шығуына және оны игеруiне байланысты радиацияның ғарыш жағдайында адамның жоғары жүйке жүйесiне тигiзетiн әсерiн зерттеуге көп көңiл бөлiнуден Радиобиологияның жаңа саласы – ғарыш Радиобиологиясы пайда болды. Ал Радиобиологиядағы ғылыми-зерттеу жұмыстары микроорганизмдермен тiкелей байланысты болғандықтан, оның жеке бiр саласы – радиациялық микробиология қалыптасты және Радиобиологияның жаңа салалары (радиациялық медицина, радиациялық экология, радиациялық генетика, т.б.) дамуда.

---Қазақстанда Радиобиологияның саласындағы жүйелi зерттеулер С.Б.Балмұқановтың бастамасымен 60-жылдары басталып, ҚР ҰҒА-ның Зоология институтының радиобиология лабораториясында, ҚР Денсаулық сақтау министрілігінiң Онкология және радиология ғылыми-зерттеу, ҚР Ядролық физика инситуттарында жүргiзiлiп келедi

 

 

 

 

                                       Қорытынды

 

Жыл өткен сайын адамдардың радииоактивті сәулеленумен зақымдануы көбейе түсуде. Өйткені жыл сайын  атом электр станциялары салынып, олар іске қосылып жатыр. Сондай-ақ неше түрлі тездеткіштер сыналып, атом бомбалары  жарылып жатады. Олардан қаншама  радиоактивті сәулелер бөлініп шығып, адамзат баласына неше түрлі зиян келтірді десеңізші. Сондықтан адамзат  баласын  радиациядан қорғау осы  кезде кезек күттірмейтін өзекті мәселеге айналып отыр.Табиғатта адамзат баласы, жан – жануарлар дүниесі, өсімдіктер әлемі табиғи радиоактивтік сәулеленудің сыртқы және ішкі әсерімен шектелініп тұрады, яғни табиғи радиоактивтік фон деп аталатын жағдайда болады. Бұл жер бетіндегі тіршілік өмірдің табиғи қажеттілігі. Бірақ адамзат баласы өзін табиғи зат алмасу процестерінің ауқымынан шығарып, глобалды бірігей қызмет ететін жүйе ретіндегі биосферада өзінің тәртібіндегі шекті нормаларды бұзуда. Осыларды белгілі бір жүйеге келтіру кезек күттірмейтін мәселелердің біріне айналып отыр.Космостан келетін космостық сәулелердің практика жүзінде адамзат баласының қорғануға ешқандай мүмкіндігі жоқ. Ол 1000 км атмосфералық қабаттан лезде өтіп кетеді де жер шарына түгелдей таралады. Космонавттарды да космос сәулесін қорғау оңай шаруа емес екендігін өмірдің өзі көрсетіп отыр. Иондалған сәулеленуді ем-дом ретіндепайдаланып жатыр. Дерттерде диагностика қою үшін де таңбаланған атомды пайдаланады. Сәуле терапиясы мен қан, ауруларын емдеуге болады. Қауіпті ісіктерді де емдеу үшін бета-сәулесін пайдаланады.Адамдарды радияциядан қорғау – Қазақстан Республикасының алдында тұрған аса қүрделі мәселе. Қазақстан Республикасында адамдардың денсаулығына өте үлкен көңіл бөлінуде. Әсіресе экологиялық апатқа ұшыраған аймақтарда да тұратын халықтардың денсаулығы қатаң бақылауға алынған. Неше түрлі экологиялық проблеммалар, әсіресе радиациялық экология өз  тұрғысынан шешімдерін тапқан жоқ.Сайып келгенде, біз – қазіргі жас мамандар, келер ұрпағымыздың өмірінің жарқын да мәнді болуы үшін қоршаған ортамызды, яғни Табиғат – Анамызды  аялай білуіміз қажет. Ол үшін меніңше, әр адам баласы экологиялық білім мен тәрбие беру мәселелерін бір-бірімен сабақтастырғаны жөн.