Радиация и ее воздействие на живой организм

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   РАДИАЦИЯ 

И  ЕЕ

ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ЖИВОЙ ОРГАНИЗМ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                      Реферат выполнила:

                                       

                                        
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

              2012-05-11 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                              СОДЕРЖАНИЕ: 
 
 
 
 
 
 
 

                                                           стр. 

     1.Введение....................................................................................................................................  3 

    2. Единицы измерения..................................................................................................................  3 

    3. Источники внешнего облучения..............................................................................................  4 

    4. Воздействие ионизирующего излучения на

        биологические объекты............................................................................................................  5 

    5. Список использованной литературы........................................................................................ 7 
 

. 

                                 
 

      Введение. 

     В связи с приближением Третьего  тысячелетия, двадцать первого  века - века атомной энергетики  и новейших технологии, вопросы  о воздействий излучения на  биологические организмы,  а также  вопросы защиты  от радиации  стоит выделить в отдельную  группу.

     Мы поставили перед собой задачу  изучить материалы по  воздействию  радиации на человека, т.к. в  последнее время окружающая среда  довольно сильно загрязнена радиоактивными  веществами,  при этом усиливается  радиационный фон, создаваемый  Солнцем.

     Открытие Анри   Беккерелем   невидимого  излучения,  испускаемого  ураном и  его  соединениями,  а  также   классические   работы   Марии Склодовской-Кюри  и  Пьера  Кюри,  установившие  природу этих невидимых лучей,  положили конец представлению   о  неделимости  атома   и  явились началом проникновения  человека в тайны его строения.

     Опыты Резерфорда и его учеников  неопровержимо доказали,  что  атом

имеет сложное  строение.

     Как действует радиация на  человека и  окружающую  среду?  Как  он возникает? Это одни  из многих сегодняшних проблем,  которые приковывают к себе  внимание людей.

     Радиация действительно  опасна;  в  больших  дозах она  приводит к поражению тканей,  живой клетки,  в малых - вызывает  раковые явления и способствует  генетическим  изменениям.  Однако  опасность представляют вовсе  не те  источники  радиации,  о  которых  больше  всего   говорят. Радиация,  связанная   с развитием атомной энергетики,  составляет лишь малую  долю,  наибольшую  дозу  человек   получает   от   естественных  источников  -  от применения  рентгеновских лучей в медицине,  во время полет на  самолете,  от  каменного  угля,  сжигаемого  в  бесчисленном количестве  различными котельными и т.д.

     Радиация существовала  на  Земле   задолго  до  зарождения  жизни.  Человек в чрезвычайно малой  степени тоже радиоактивен.

     Человек подвергается  двум   видам   облучения   :   внешнему   и внутреннему.  Дозы  облучения сильно различаются  и зависят от того, где люди  живут. 

      Единицы измерения.

     В качестве единицы гамма-излучения  принят рентген (р), т.е. такая  доза  излучения,  при  которой   в  1 см 53 0 сухого воздуха при нормальных условиях образуется приблизительно 2 млрд.  пар ионов,  несущих одну электростатическую единицу заряда каждого знака.

     За единицу активности принято  одно ядерное превращение в  секунду. В целях  сокращения  обозначения  пользуется термин "распад в секунду" (расп./с.). В системе СИ эта единица  получила название беккерель  (Бк). В практике  радиационного   контроля  широко  применялась   внесистемная единица - кюри (Ки).  Одни кюри - это 3,7 5 . 010 510 0 ядерных превращений в

секунду.

     Концентрация радиоактивных   веществ    обычно    характеризуется  концентрацией его активности.  Она выражается в единицах  активности на единицу массы:  Ки/т,  мКи/кг и т.п. (удельная  активность), на единицу объема -  Ки/м,  мКи/л,  Бк/см  и т.п.  (объемная концентрация) или на  единицу площади - Ки/км 52 0, мКи/см 52 0, ПБк/м 52 0 и т.п.

     Доза излучения  (поглощенная   доза)  - это энергия радиоактивного  излучения, поглощенная  единицей  массы   облучаемого   вещества   или человеком. С увеличением  времени облучения она растет.  При одинаковых условиях облучения   зависит  от  состава  вещества.  Поглощенная  доза нарушает  физиологически   процессы   и   приводит  к  лучевой   болезни различной степени тяжести.  В системе СИ обозначается  единицей -  грей (Гр). 1  грей  -  величина,  при  которой  1  кг  облучаемого вещества поглощает  энергию в 1 Дж (джоуль), следовательно  1 Гр = 1 Дж/кг.

     Поглощенная доза    излучения    является   основной   физической  величиной, определяющей степень  радиационного воздействия.      Мощность дозы  (мощность  поглощенной   дозы)  - приращение дозы в единицу  времени. Она характеризуется  скоростью накопления дозы и  может увеличиваться или  уменьшаться   во времени.  Ее единица в  системе СИ - грей в секунду,  за одну секунду в веществе  создается доза излучения 1 грей.

     На практике для оценки поглощенной   дозы  излучения  до  сих   пор широко используется  внесистемная  единица мощности поглощенной  дозы - рад в час(рад/ч) или рад  в секунду (рад/с).

     Эквивалентная доза. Это понятие  введено для количественного  учета неблагоприятного биологического  воздействия различных видов  излучения. В системе СИ эквивалентная  доза измеряется в зивертах (Зв).

     Зиверт равен одному грею,  деленному на коэффициент качества. При Q=1 получаем:

                               

                    1 Гр    1 Дж/кг   100 рад

             1 Зв = ---- = ------- = -------- = 100 бэр.

                     Q        Q         Q

     Бэр (биологический   эквивалент   рентгена)  -  это  внесистемная  единица зквивалентной  дозы.  Бэр  -  такая  поглощенная   доза  любого излучения, которая   вызывает  то  же биологический  эффект,  что и один рентген  гамма-излучения.   Поскольку   коэффициент   качества    бета- гамма-излучений равен 1,  то на местности, загрязненной  радиоактивными

веществами  при внешнем облучении 

               1 Зв = 1 Гр; 1 бэр = 1 рад; 1 рад = 1 Р. 
 
 

      Источники внешнего   облучения. 
 

     Радиационный фон,  создаваемый   космическими  лучами,  дает  чуть  меньше  половины всего внешнего  облучения (0,65 мЗв/год),  получаемого  населением.  Земная  радиация,  дающая  ориентировочно  0,35   мЗв/год внешнего облучения,  исходит  в основном от тех пород,  которые содержат калий-40,  рубидий-87, уран-238, торий-232. Естественно, уровни  земной радиации  на  нашей  планете неодинаковы и колеблются  большей частью от 0,3 до 0,6 мЗв/год.  Есть такие места, где эти  показатели во много раз выше.

     Внутреннее облучение населения  от естественных источников на  две трети  происходит  от  попадания  радиоактивных   веществ  в организм с пищей,  водой и воздухом. В среднем  человек получает около 180 мЗв/год  за   счет   калия-40,   который   усваивается   организмом   вместе  с нерадиоактивным калием,  необходимым  для  жизнедеятельности.  Нуклиды свинца-210,  полония-210  концентрируются в рыбе и моллюсках.  Поэтому люди,  потребляющие  много   рыбы  и  других   даров   моря,   получают

относительно  высокие дозы внутреннего облучения.      Недавно ученые  установили,  что   наиболее   весомым   из   всех естественных  источников  радиации является радон.  Это невидимый,  не имеющий ни вкуса,  ни запаха  тяжелый  газ.  Он  в  7,5  раза  тяжелее воздуха.

     Значительную часть   дозы   облучения   человек    получает    от радионуклидов   радона,   попадающих  в  организм  человека  вместе  с вдыхаемым воздухом.

     За последние  десятилетие   человек  усиленно занимался  проблемами ядерной физики.  Он  создал сотни искусственных радионуклидов,  научился использовать   возможности   атома  в  самых  различных   отраслях  -  в медицине,  при  производстве электро- и тепловой  энергии,  изготовления светящихся  циферблатов часов,  множества  приборов, при поиске полезных

ископаемых  и  в  военном  деле.  Все  это,  естественно,  приводит  к  дополнительному облучению людей.  В большинстве случаев дозы невелики, но  иногда  техногенные  источники  оказываются  во  много  тысяч  раз интенсивнее, чем естественные.

     Атомная энергетика  вносит  малый   вклад  в  суммарное  облучение  населения,  если  все  реакторы  работают  без  повреждений  и поломок. Другим источником  загрязнения радиоактивными веществами  служат рудники и обогатительные  фабрики.      Медицинские  процедуры и методы лечения,  связанные с  применением радиоактивности,  вносят основной вклад в дозу, получаемую человеком от техногенных  источников.

     Ядерные взрывы тоже вносят  свою лепту в увеличение дозы  облучения человека.  Ядерные  взрывы различаются по типам:  а) воздушный взрыв; б) наземный  или  надводный взрыв;  в)подземный  или подводный взрыв.  При взрыве  ядерных боеприпасов  выделяют  несколько  поражающих  факторов, одни   из   которых   является   проникающая  радиация.  Обычно  взрыв сопровождается мощными  и неощутимыми  ядерными  излучениями,  на  доля которых приходится  около 16-20% энергии ядерного взрыва.

     При ядерном взрыве  испускаются   нейтроны,  гамма-лучи,  бета-  и   альфа- частицы. Но если альфа- и бета-частицы способны распространяться в воздухе лишь на  небольшие  расстояния,  то  гамма-лучи  и  нейтроны распространяются  во  все  стороны  от  центра  взрыва на многие сотни метров и даже на километры.  Именно  поток  гамма-лучей  и  нейтронов, испускаемых  из зоны ядерного взрыва и радиоактивного облака,  принято называть проникающей радиацией.      Время действия    проникающей   радиации   при   ядерном   взрыве определяется двумя факторами, во-первых, подъемом продуктов взрыва и , во-вторых,    периодом    полураспада   короткоживущих   радиоактивных "осколков".

     Вредное биологическое   воздействие   гамма-лучей   и   нейтронов  обусловлено их способностью  ионизировать атомы и молекулы  клеток живой ткани. В результате  ионизация клетки погибают или  теряют способность к дальнейшему  делению.  Во время облучения  человек не  испытывает  боли. Однако через некоторое время  у него может развиться лучевая  болезнь. 

      

Воздействие ионизирующего излучения на биологические  объекты. 

     В результате  воздействия   ионизирующего  излучения   на  организм человека  в тканях  могут происходить сложные физические,  химические и биохимические процессы.

     При попадание  радиоактивных   веществ внутрь организма поражающее  действие   оказывают   в   основном   альфа-источники,   а   затем   и бетта-источники,     т.е.     в     обратной    наружному    облучению последовательности. Альфа-частицы, имеющие небольшую  плотность ионизации, разрушают   слизистую  оболочку,  которая   является слабой защитой внутренних  органов по сравнению с наружным  кожным покровом.

     Существует три пути поступления  радиоактивных веществ в организм: при вдыхание 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.