Само слово радиация происходит из латыни. В буквальном переводе оно означает «сияние», либо «облучение». В физическом плане радиация подразумевает процесс преобразования энергии на физико-химическом уровне. Во время этого превращения веществ происходит влияние ионизирующим излучением. При этом источники радиации не отличаются каким-либо характерными чертами вроде особенного запаха или вкуса. Также человек не может их потрогать.
Несмотря на стереотип о том, что происхождение радиации – дело рук человеческих, это не совсем соответствует действительности. Природные источники радиации существовали в мире со времени его создания. Облучение активно принимало участие в создании нашей планеты в таком виде, который сейчас имеет человечество. Всему живому приходилось постоянно подстраиваться под особенности изменяющегося по разным причинам радиационного фона в окружающей среде.
Схематически все существующие источники ионизирующего излучения можно разделить на две больших категории. Их сортировка базируется на принципе происхождения. Выделяют радиацию таких типов:
Также у каждой отдельно взятой категории имеются в запасе более точные классификации по различным форматам. Так, например, естественные источники ионизирующих излучений можно поделить еще на два семейства:
Первый вариант, как ясно из названия, подразумевает попадание облучения посредством разных космических явлений. После своего зарождения где-то на просторах галактики они попадают на территорию Земли.
Зачастую их влияние достигает всего живого на нашей планете парой путей:
Также у специалистов существует отдельная сортировка, отвечающая за деления согласно способам образования:
В первом случае лучи проникают на участок земной поверхности со скоростью света. Подобный поток отличается высокой энергичностью. Он содержит в своем составе протоны, а также альфа-частицы. Первичный тип излучения подвержен сильному влиянию магнитного поля. Это объясняет нейтрализацию его воздействия приблизительно на высоте в 20 километров при контакте с атмосферой. Чаще всего зафиксировать этот вариант радиационной активности можно на высоте 45 км над уровнем моря.
Намного сложнее дела обстоят со вторичным облучением. Оно представлено большим количеством элементарных частиц. Возникает вторичное излучение на основе первичного при его соприкосновении с некоторыми элементами земной атмосферы.
Чаще всего вторичное излучение фиксируют на высоте до 25 км. Дополнительным фактором, усиливающим влияние, тут выступает солнечная активность. В период солнечных вспышек прослеживается радиация с низкими энергиями.
Проникающая способность естественной радиации зависит от нескольких факторов, включающих в себя:
В ходе многочисленных исследований специалисты пришли к выводу, что космическое излучение базируется на таких составляющих:
Космическое излучение предусматривает также небольшое количество электронов, позитронов и фотонов. Они считаются продуктами термоядерного синтеза, либо продуктами, выделяющимися после взрыва звезд.
Огромный вклад в радиацию космического происхождения вносит Солнце в качестве ближайшей к нам звезды.
Солнечное излучение несколько слабее, чем излучение, приходящее из глубин космоса. Зато плотность солнечного излучения считается выше, чем может предоставить классическое космическое облучение.
Помимо облучения из космоса, которое преследует человека с самого рождения, на Земле тоже есть свои собственные источники радиоактивного излучения. Они тоже имеют природное происхождение (это значит, что человек к их образованию не причастен). Первоисточники можно найти как в недрах планеты, так и на ее поверхности. Источники могут встречаться в составе воды и даже растений. При этом существенного вреда организму человека такая радиация не может принести. Объясняется это природной стабильностью окружающего человека радиационного фона.
Отдельно стоит выделить формат разделения ионизирующего облучения согласно влиянию на организм. Тут предусмотрено две категории:
Ко второй ситуации стоит причислить космическое излучение, солнечные вспышки. Помимо этого радиация может настичь человека из недр земли. Это происходит из-за процессов внутри горных пород с привлечением природного газа.
Внутреннее облучение встречается тогда, когда человек специально или по неосторожности принимает источник радиации перорально. Помимо излучения, попавшего в организм через пищеварительную систему, оно может попасть внутрь и ингаляционным методом.
Но если природная радиация космического происхождения хотя бы относительно адаптирована для всего живого, то с искусственным форматом земного происхождения — сложнее. Ведь ежегодно человек все больше использует радиационных источников в повседневной жизни. Среди них наиболее распространенными сферами принято называть:
Любое ионизирующее излучение можно причислить к одной из двух версий:
Разделение основывается на их природе. В первом случает волновое происхождение максимально приближено к видимому свету, а диапазон относится к сверх коротковолновой категории. Распространяется подобное облучение со скоростью света и при этом отличается особенно высокой проникающей способностью.
Самыми известными среди обывателей представителями такого облучения числятся:
Корпускулярная радиация предусматривает три других представителя:
Альфа-частицы являются самыми мощными лучами по ионизирующей способности. Это делает их наиболее опасными для всего живого на нашей планете. Но, несмотря на угрозу существования человечеству, эти лучи обладают маленькой проникающей способностью. На практике это означает, что луч не сможет навредить человеку, если отойти от него хотя бы на полметра или отгородиться картонным щитом.
Бета-частицы наоборот имеют более внушительную проникающую способность в ущерб ионизирующей способности.
Нейтронное излучение отличается сильной проникающей способностью. Исследователи отмечают, что оно угрожает человеку при внешнем облучении.
Любые естественные и искусственные источники ионизирующих излучений влекут за собой воздействие на окружающие организмы. Степень тяжести будет напрямую зависеть от отличительных черт самой радиации, а также конкретной дозировки.
На этих принципах люди научились защищать себя от возможных поражений, срабатывая на опережение.
Помимо техногенных источников радиации и первопричин естественного происхождения, современная наука знает еще один источник. Речь идет о контрольном источнике радиации, который жизненно важен для отрасли приборостроения.
Именно с их помощью мастера создают высокоточные устройства для замеров радиационного фона.
С технической точки зрения контрольный источник представляет собой объект ионизирующего излучения, созданного во благо. Для удобства их эксплуатации эксперты разделили такие источники на два равноценных типа:
Закрытый формат полностью защищает окружающую среду от возможного попадания радиоактивных элементов из устройства. По противоположному принципу работают ученые с открытым источником. Но вне зависимости от выбранного типа всегда стоит помнить о его сроке годности. Перед выпуском такое приспособление проходит оценку согласно государственному стандарту.
Все существующие контрольные приборы находятся на специальном учете. Без ограничений можно эксплуатировать источники, которые не несут в себе потенциальную угрозу.
Если предприятие хочет получить в свое распоряжение подобное дополнение, то без полученной предварительно лицензии достать источник не получится. Вместе с получением источника на компанию накладываются определенные обязанности. Запрещено бесконтрольное использование устройства.
Отдельно документируются действия, связанные с контрольным источником. Фиксируется даже его утилизация, чтобы после списания приспособление не было использовано на стороне.
medtox.net
Содержание статьи
На сегодняшний день источники радиации присутствуют в атмосфере Земли, в ее почве, воздухе и всех живых организмах, населяющих планету. Жизнь, зародившаяся на ней, началась в условиях естественного ионизирующего излучения, которое имело постоянный характер.
Однако с того момента многое изменилось. Человек научился создавать искусственные источники радиации, которые ежедневно выбрасывают в атмосферу тонны вредоносных радионуклидов. Такая обстановка непосредственно сказывается на мутации живых организмов, провоцирует появление множества новых болезней.
Естественные источники радиации – это вид облучения, который производятся самой природой, а именно космосом. Он образует радиационный фон планеты, формируясь из трех постоянных составляющих. В зависимости от того, откуда берется источник излучения, оно делится на внешний и внутренний. Первый поступает в организм из космоса и окружающей среды, второй являет собой радионуклиды, которые находится в теле человека.
Космос – это самый главный естественный источник радиации. Излучение извне поступает на Землю на постоянной основе. Его образуют магнитные частицы, которые попадают под гравитацию планеты, после чего уже не могут выбраться. Наиболее сильное влияние оказывает Солнце. Его радиационный фон состоит из протонов, электронов, а также альфа-частиц.
Данный вид облучения нельзя назвать равномерным. Интенсивность постоянно меняется, что происходит из-за солнечной активности, которая регулярно варьируется. Чем выше находится точка на Земле, тем больше это местоположение подвергается радиационному воздействию. Наибольшая интенсивность зарегистрирована на Южном и Северном полюсе, самое малое количество радиации попадает на экватор.
Вредоносные вещества образуются из-за вспышек на солнце, после чего они достигают поверхности планеты в течение 15 минут.
Также естественным источником ионизирующего излучения является скопление радиоактивных элементов, которые до настоящих времен сохранились на поверхности Земли. Среди них уран, калий, индий, торий и другие. Время полураспада этих веществ составляет миллиарды лет.
Эти вещества поступают в организм человека с продуктами питания, его излучают все постройки на планете, однако данный факт не представляет никакой опасности. Количество, которое получает живой организм, не превышает предельно допустимые нормы.
Облучение, которому подвергаются здания из камня, плит или кирпича, в несколько раз выше, чем строения из дерева.
Внутренним облучением называется то состояние, когда радиация берется непосредственно из человеческого организма. Радионуклиды, которые попали в тело, сделав этот через пищеварительную и дыхательную систему, начинают облучать другие органы и ткани. Наибольшую часть такого вредоносного воздействия человек получает, находясь в помещении, которое длительное время не проветривалось.
Такая концентрация радионуклидов в жилых помещениях – заслуга радона. Он поступает в квартиры вместе с газом, водой, а также со стройматериалами, из которых возводился дом.
Существуют также искусственные источники радиации. Они представляют собой вредоносные вещества, которые произвел сам человек. И если концентрация естественного облучения контролируются природными законами, то его искусственный аналог порой выбрасывается в атмосферу в непредсказуемых количествах, когда различные испытания проходят не так, как изначально планировалось.
Существует несколько искусственных производных радиационного фона:
На количество получаемых радионуклидов влияют даже некоторые вредные привычки. Именно благодаря искусственным источникам облучения человек получает ударные дозы вредоносного воздействия, которые провоцируют различные смертельные болезни.
Ядерное оружие очень опасный искусственный источник излучения. Во время таких взрывов колоссальное количество энергии распространяется на огромные расстояния, поражая все живое, что попадается на пути. Первый взрыв был произведен в 1945 году, после чего последовала огромная череда мощных ударов в разных точках Земли. Вещества, которые освобождаются во время таких учений или войн, остаются в атмосфере и почве еще долгие годы, провоцируя мутацию и гибель множества живых организмов.
Периодически человеку приходится подвергаться облучению при столкновении с диагностикой и лечением некоторых заболеваний. Существуют нормы, ограничивающие использование приспособлений для просвечивания организма. Если соблюдать все правила, такое воздействие не является вредоносным, находясь в допустимых пределах.
Как можно получить дозу радиации в больнице:
Конечно, введение радиации для лечения гораздо вреднее, чем проведение ежегодного диагностического мероприятия. Однако процент людей, которым приходится ощущать на себе последствия химиотерапии, не так высок, в сравнении с численностью всего человечества, населяющего планету.
Атомная энергетика также очень опасна. Во время работы с ядерным топливом выброс ядовитых веществ может возникнуть на любой стадии. Опасность подстерегает при добыче урановой руды, производстве такого топлива, на стадии его обработки для извлечения плутония и урана, а также при утилизации путем захоронения.
К счастью, редко, но все же бывают аварии на атомных электростанциях. Огромный выброс энергии во время этого поражает все живое на сотни километров в окружности.
Ударная доза провоцирует неизбежную смерть от лучевой болезни, маленькая концентрация облучения провоцирует мутацию клеток ДНК на несколько поколений вперед.
Также существуют менее масштабные, но не менее вредоносные источники радиационного вещества. Они не так вредны, как атомные электростанции, но и полезными их назвать тоже нельзя.
К этой группе можно отнести:
Отдельно следует поговорить про курение, так как это вредная привычка наиболее опасна из всех возможных источников радиации, поскольку встречается повсеместно. Во-первых, процесс горения образует выход вредоносного вещества цезия, более того, регулярное прикладывание к сигарете способствует усугублению действия радиации, которая попадает в организм извне.
Чтобы мониторить естественные и искусственные источники радиации, а также выяснить мощность их потока, существует множество приборов. Они бывают стационарные, которые используются на крупных предприятиях, переносные предназначены для разовой диагностики и предполагающие личное использование.
Радиометр позволит выявить плотность излучаемого потока. Дозиметр измеряет мощность и дозу радиации.
Они существенно облегчают жизнь человеку, предостерегают о надвигающейся опасности. Благодаря таким приборам можно своевременно выявить угрозу и сразу же ее устранить.
Радиационное излучение очень пагубно для человеческого организма. Проникая во все клетки и ткани, оно приводит к их разрушению или мутации, вызывая тем самым развитие страшных смертельных заболеваний.
Воздействие вредоносных веществ можно поделить на 2 типа:
Очень часто человек, подвергшийся немалой дозе радиации, становится бесплодным, что в таком случае наименее печально, чем видеть своих детей, которые рождены с различными уродствами.
Чаще всего заболеваниям подвержены именно те органы, через которые поступила доза радионуклидов. Стоит отметить, что возникновение болезни скорее наступит при единичном облучении ударной дозой, чем хроническом, но в малых количествах. Это объясняется процессом регенерации, который постоянно осуществляется в организме.
Патологии, возникающие после излучения:
Такие состояния очень тяжело поддаются лечению, поэтому следует пытаться максимально оградиться от попадания в организм высоких доз радионуклидов. Конечно, излучение повсюду. Это один из главных и неизбежных процессов, которые происходят в космосе. Однако большую его часть все же создал человек, от чего он страдает по сей день.
otravlenye.ru
Реферат
Тема:Источники радиации
План:
1. Естественные источники радиации
1.1 Космические лучи
1.2 Земная радиация
2. Искусственные источники радиации
2.1 Излучение в медицине
2.2 Ядерные взрывы
2.3 Энергетика
3. Альтернативные источники энергии
Литература
1. Естественные источники радиации
Естественными радиоактивными веществами принято считать вещества, которые образовались и воздействуют на человека без его участия.
Земная кора, вода, воздух всегда содержат радиоактивные элементы. Человек, как обитатель этой среды, также немного радиоактивен, так как основную часть облучения он получает от естественных источников радиации. Избежать облучения от естественных источников радиации совершенно невозможно. На протяжении всей истории существования Земли, излучения из космоса, облучают земную цивилизацию, которая адекватно адаптировалась к ней.
1.1 Космические лучи
Радиационный фон, от космических лучей, ответственен за половину всего облучения, получаемого населением от естественных источников радиации.
Космические лучи представлены высокоэнергетическими потоками (примерно 90%), альфа-частицами (около 9%), нейтронами, фотонами, электронами и ядрами легких элементов (1%). Однако планета Земля, входящая в Солнечную систему, имеет свои защитные механизмы от радиационных воздействий, иначе жизнь на Земле была бы невозможна.
На расстоянии от одного до восьми земных радиусов космические частицы отклоняются магнитным полем Земли. Магнитное поле Земли создаёт мощную защиту для человека от космической радиации, хотя и не абсолютную. Часть высокоэнергетических частиц прорывается через магнитное поле и достигает верхних слоев атмосферы. Немногие из них проникают через всю атмосферу и достигают поверхности Земли. Большинство же, сталкиваясь с атомами азота, кислорода, углерода атмосферы, взаимодействуют с ядрами этих атомов, разбивая их, рождая множество новых частиц протонов, нейтронов, мезонов, мезонов, образующих вторичное космическое излучение.
Защититься от этого невидимого "космического душа" невозможно. Но одни участки земной поверхности более подвержены его действию, чем другие. Северный и Южный полюсы получают больше космической радиации, чем экваториальные области, так как влияние магнитного поля Земли здесь меньше. Уровень облучения существенно растет с высотой, так как уменьшается слой воздуха, играющего защитную роль Космические лучи, проходя сквозь атмосферу, вызывают появление космогенных радионуклидов, которых сегодня насчитывается около 20. Однако более значительными из них являются изотоп водорода — тритий и углерод-14.
Заряженные частицы, попадая в магнитное поле Земли, образуют так называемые радиационные пояса Земли. Выходу заряженных частиц из радиационных поясов Земли мешает особая конфигурация направлений линий магнитной напряженности, создающих магнитную ловушку. Радиационные пояса Земли были открыты американским ученым Дж. Ван Алленом и русскими физиками С.Н. Верновым и А.Е. Чудановым.
Заряженные частицы в магнитном поле движутся по-разному в зависимости от соотношения плотностей магнитной кинетической энергии. Примерно на расстоянии 10-ти земных радиусов поток заряженных частиц встречает сильное магнитное поле и под действием силы Лоренца изменяется направление их движения. Движение потока заряженных частиц можно представить, как колебательное движение но спиральной траектории вдоль силовых линий магнитного поля из Северного в Южное полушарие и обратно.
Одно колебание вдоль силовой линии из Северного в Южное полушарие протон с энергией 100 МэВ совершает приблизительно за 3 секунды, а время его нахождения в магнитном поле составляет около 100 лет. При этом совершается до 1010 колебаний. В зависимости от энергии и заряда, частицы совершают полный оборот вокруг Земли за время от нескольких минут до суток, двигаясь в западном и восточном направлениях.
Радиационные пояса Земли можно подразделить на внутренний и внешний. Во внутреннем радиационном поясе находятся протоны высоких энергий и электроны. На нижней границе внутреннего пояса на расстоянии 200-300 км от поверхности Земли заряженные частицы испытывают столкновения с атомами и молекулами атмосферы и меняют свою энергию, поглощаясь атмосферой. Во внешнем радиационном поясе находятся электроны с энергией до 100 КэВ и временем «жизни» 105 -107 с.
Пояс протонов малых энергий (до 10 МэВ) находится между внутренним и внешним поясами Земли. Зона квазизахвата расположена за внешним поясом и имеет сложную конфигурацию, зависимую от плотности потока космических лучей солнечного ветра.
В годы активного солнца плотность потока энергии солнечного ветра усиливается, граница радиационных поясов отодвигается дальше и становится большим препятствием для космических лучей.
В результате этого, с временной задержкой около года происходит возрастание интенсивности космических лучей на Земле. Время задержки определяется расстоянием, которое проходит солнечный ветер до границ магнитосферы. Радиационные пояса Земли представляют серьезную опасность для экипажей космических кораблей при длительных полетах в околоземном пространстве, если их орбита проходит через область радиационных поясов. Длительное пребывание космических кораблей в радиационном поясе приводит к переоблучению экипажей, выходу из строя оптических приборов и солнечных батарей, находящихся на корабле. В связи с этим проводятся интенсивные исследования при помощи спутников, специальных зондов по определению координат радиационных поясов Земли, а также рассчитываются орбиты космических кораблей для снижения действия радиационного фактора.
1.2 Земная радиация
Как описано выше, земная радиация была открыта более 100 лет назад.
В основном, ответственность за естественную земную радиацию несут три семейства радиоактивных элемента — уран, торий и актиний. Указанные радиоактивные элементы нестабильны и, в результате физических превращений, переход в стабильное состояние, сопровождается выделением энергии или ионизирующим излучением.
Главными источниками земной радиации являются радиоактивные элементы, содержащиеся в горных породах, которые образовались в результате геофизических процессов. Наибольшее содержание радиоактивных элементов содержится в гранитных породах и вулканических образованиях. Средняя концентрация радиоактивных изотопов калия-40, Ra-226, Th-232 колеблется у них от 102 до 103 Бк/кг. В течение эволюционных процессов радиоизотопы мигрируют, участвуя в метрологических и геохимических формированиях окружающей среды. В результате соединения со стабильными элементами они участвуют в обменных реакциях живых организмов, тем самым создавая естественную радиоактивность обитателей Земли. К наиболее значимым элементам, обеспечивающим жизнедеятельность живой материи относятся изотопы калия, углерода и трития, а всего в биосфере находится значительно больше радиоактивных элементов, что обуславливает общую радиоактивность человека.
Основную роль в радиоактивность человека вносит калий-40 — около 20 • 103 Бк или 0,2% от общей массы человека, углерод-14 — около 30 • 102 Бк или 18% от общей массы человека, которые поступают в организм человека в основном по пищевой цепочке.
Основные радиоактивные изотопы, встречающиеся в Земной коре — калий-40, рубидий-87 и члены двух радиоактивных семейств, берущих начало соответственно от урана-238 и тория-232.
Уровни земной радиации неодинаковы и зависят от концентрации радионуклидов в том или ином участке земной коры. В местах проживания основной массы населения мощность дозы облучения в среднем составляет 0,3-0,6 микрозиверта в год.
Основной естественный радиоактивный элемент на территории Белорусского Полесья с периодом полураспада 1,32 х 109 лет, как дозообразующий фактор — это калий-40, который находится в почвах в виде солей и в живых организмах.
К-40 — слаборадиоактивный элемент, экологически мало опасен, он усваивается организмом вместе с нерадиоактивными изотопами калия, необходимыми для жизнедеятельности. В среднем человек получает около 180 мкЗв в год от К-40.
В малых концентрациях естественные источники радиоактивности содержатся в любой почве. Однако, в зависимости от структуры почвы, их больше в гранитных породах, глиноземах и меньше в песчаных и известковых почвах.
Половину годовой индивидуальной эффективной эквивалентной дозы облучения от земных источников радиации человек получает от невидимого, не имеющего вкуса и запаха тяжёлого газа радона. В природе радон встречается в двух основных формах: радон-222, член радиоактивного ряда, образуемого продуктами распада урана-238, и радон-220, члена радиоактивного ряда тория-232.
Радон в 7,5 раза тяжелее воздуха и является альфа-радиоактивным с периодом полураспада 3,8 суток. После альфа-распада ядро радона превращается в ядро полония. Это также альфа-радиоактивный изотоп с периодом полураспада 3 минуты и наличием дополнительного электрического заряда. Следующие элементы этой цепочки радиоактивных распадов имеют такие же характеристики. Заканчивается ряд стабильным изотопом свинца. Концентрация радона в различных точках земного шара неодинакова.
Основную часть дозы облучения от радона человек получает, находясь в закрытом, непроветриваемом помещении, где повышена его концентрация
Радон может проникать сквозь трещины в фундаменте, через пол из поверхности Земли и накапливается в основном на нижних этажах жилых помещений, создавая там повышенную радиацию. Одним из источников радоновой радиации могут быть конструкционные материалы, используемые в строительном производстве. К ним в первую очередь относятся материалы с повышенной радиоактивностью — гранит, пемза, глинозём, фос-фогипс.
mirznanii.com
