Министерство науки и образования Российской Федерации
Новосибирский Государственный Архитектурно-Строительный Университет
(Сибстрин)
Кафедра безопасности жизнедеятельности
Реферат
По дисциплине: Экология
На тему: Радиационная обстановка в Российской Федерации
Выполнил: студент 353 гр.
А.Е. Смирнов
Проверила: Л.Ф. Ашмарина
Новосибирск 2008
Содержание
Введение
1. Радиация, основные понятия и показатели
2. Радиационное загрязнение
3. Радиационная обстановка в Российской Федерации
Заключение
Литература
Введение
Благодаря открытию явления радиоактивности были совершены прорывы во многих сферах человеческой деятельности: в области медицины и различных отраслях промышленности, особенно в энергетике. Но, чем интенсивнее использовалось это явление в продуктах человеческого труда, тем серьезнее становилась опасность радиоактивного загрязнения окружающей среды. На данный момент сотни и тысячи людей проживают на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению. Многие группы населения также получают урон здоровью через зараженную воду или другие источники.
Вторая половина ХХ века дала надежду многим государствам, не имеющим обширных запасов углеводородного сырья, построить высокотехнологичную энергетику. Но вместе с этим встала серьезнейшая проблема захоронения и переработки ядерных отходов. Правительства развитых государств, самостоятельно или же под давлением общественных организаций, стали разрабатывать законодательства и проекты, призванные защитить население или очистить зараженные объекты. Одним из примеров активности Российской Федерации в этом направлении может служить Федеральный закон Российской Федерации от 10 июля 2001 года № 92-ФЗ «О специальных экологических программах реабилитации радиационно-загрязненных участков территории».
1. Радиация, основные понятия и показатели
Под радиацией принято понимать ионизирующее излучение, то есть различные виды микрочастиц и физических полей, способные ионизировать вещество. В более узком смысле к ионизирующему излучению не относят ультрафиолетовое излучение и излучение видимого диапазона света, которое в отдельных случаях также может быть ионизирующим.
В природе ионизирующее излучение обычно генерируется в результате спонтанного радиоактивного распада радионуклидов, ядерных реакций (синтез и индуцированное деление ядер, захват протонов, нейтронов, альфа-частиц и др.), а также при ускорении заряженных частиц в космосе (природа такого ускорения космических частиц до конца не ясна). Искусственными источниками ионизирующего излучения являются искусственные радионуклиды (генерируют альфа-, бета- и гамма-излучения), ядерные реакторы (генерируют главным образом нейтронное и гамма-излучение), радионуклидные нейтронные источники, ускорители элементарных частиц (генерируют потоки заряженных частиц, а также тормозное фотонное излучение), рентгеновские аппараты (генерируют тормозное рентгеновское излучение)
На Земле существует так называемый Радиационный Фон — ионизирующее излучение земного и космического происхождения, постоянно воздействующее на человека. Различают естественный, искусственный и технологически измененный естественный Р. ф. Естественный Радиационный Фон обусловлен источниками излучения природного происхождения — космическим излучением и излучением естественных радионуклидов земной природы. Технологически измененный Радиационный Фон формируется за счет природных источников ионизирующего излучения, направленного излучения рассеянных в окружающей среде естественных радионуклидов, извлеченных из недр земли вместе с полезными ископаемыми или содержащихся в стройматериалах. Искусственный Радиационный Фон — глобальное (по всему земному шару) загрязнение окружающей среды образующимися при расщеплении ядер урана и плутония искусственными радионуклидами — возник после начала испытаний ядерного оружия. Искусственный Радиационный Фон в масштабах земного шара в среднем составляет 1- 3% естественного радиационного фона.
Мерой Радиационного Фона на местности является мощность экспозиционной дозы. Экспозиционная доза — мера ионизации воздуха в результате воздействия на него фотонов, равная отношению суммарного электрического заряда ионов одного знака, образованного ионизирующим излучением, поглощенным в некоторой массе воздуха, к массе. На территории России на местности (высота 1 м от поверхности земли) Р. ф. колеблется в пределах 5- 15 мкР/ч.
Влияние Радиационного Фона на здоровье человека полностью не выяснено. Характерные для него малые дозы ионизирующих излучений не вызывают в состоянии здоровья человека выраженных, поддающихся объективной регистрации, сдвигов. Некоторые специалисты указывают, что человек в процессе эволюции адаптировался к нему и он для него полностью безвреден.
2. Радиационное загрязнение
Радиоактивное загрязнение биосферы — это любое превышение естественного радиационного фона. При измерении загрязнения следует учитывать, что естественный фон значительно различается для разных территорий, в основном за счет горных массивов и содержащихся в них излучающих элементов, а также песков с высоким содержанием тория и радоновых пластов.
Основной вклад в загрязнение от искусственных источников вносят различные медицинские процедуры и методы лечения, связанные с применением радиоактивности. Основной прибор, без которого не может обойтись ни одна крупная клиника – рентгеновский аппарат, но существует множество других методов диагностики и лечения, связанных с использованием радиоизотопов. В принципе облучение в медицине не столь опасно, если им не злоупотреблять. Но, к сожалению, часто к пациенту применяются неоправданно большие дозы. Среди методов, способствующих снижению риска, — уменьшение площади рентгеновского пучка, его фильтрация, убирающая лишнее излучение, правильная экранировка и самое банальное, а именно исправность оборудования и грамотная его эксплуатация.
В кирпиче и бетоне присутствуют, хотя и в очень малых количествах, такие радиоактивные элементы, как уран, торий, радий и другие. Суммарное излучение составляет примерно 150 миллирентген в год.Среди излучающих материалов – некоторые разновидности гранитов, пемзы и бетона, при производстве которого использовались глинозем, фосфогипс и кальциево-силикатный шлак. Самый простой и доступный способ хотя бы частично защититься от облучения дома или на работе – чаще проветривать помещение.
Повышенная ураноносность некоторых углей может приводить к значительным выбросам в атмосферу урана и других радионуклидов в результате сжигания топлива на ТЭЦ, в котельных, при работе автотранспорта. Радиоактивностью обладают также золоотвалы ТЭЦ, фон которых колеблется от 17 до 40 мкР/ч. Установлено, что уровень радиометрического поля золоотвала в засушливое время года возрастает до 30-33 мкР/ч, а в период осадков или оттаивания почвы уменьшается до 18-25 мкР/ч. Мелкая фракция золы в среднем на 10 % более радиоактивна, чем крупная.
Особое место занимают продукты атомной энергетики. Среди них: отработанное ядерное топливо (ОЯТ) и радиоактивные отходы (РАО), плановые и аварийные выбросы радиоактивных веществ предприятий атомной промышленности, а также выбросы в атмосферу и сбросы в воду радиоактивных веществ с действующих атомных электростанций. Но наиболее опасными являются последствия ядерных испытаний, особенно наземных, так как имело место выделение огромного количества радионуклидов в атмосферу и последующим разнесением из на огромные расстояния, самыми опасными из которых являются стронций-90, цезий-137, церий-141, йод-131, рутений-106.
3. Радиационная обстановка в Российской Федерации
При анализе радиационной обстановки следует вспомнить деятельность Минатом СССР. В период 1949-1990 гг. СССР провел 715 ядерных испытаний, в которых было взорвано 969 ядерных зарядов, на различных полигонах, среди которых: Семипалатинск, Новая Земля, Капустин Яр, Тоцк, Аральск, Азгир. Половина из них уже не относится к территории Российской Федерации после 1991 года, но это не значит, что негативное воздействие этих объектов прекратилось. Наибольшее воздействие оказали испытания в воздушной среде: в атмосферу произошли огромные выбросы радионуклидов, которые разнесло почти по всему земному шару. Атмосфера имеет свойство размывать в себе всё, что в неё попадает, поэтому с удалением от места испытаний концентрация выбросов постепенно снижается. Испытания повлекли за собой катастрофические последствия. Точных данных относительно влияния выбросов на население до сих пор нет, так как большая часть информации была засекречена. Но на примере Семипалатинска достоверно известно, что после испытаний радиоактивное облако накрыло Алтай и прилегающие территории. Выросло количество онкологических заболеваний и случаев бесплодия среди людей, проживающих даже на значительных расстояниях от полигонов.
Испытания ядерного оружия и работа АЭС влекут за собой накопления РАО, которые нужно утилизировать. Программы по утилизации крайне недоработаны, сложны, дорогостоящи и трудно поддаются прогнозированию по причине того что самый короткий срок полураспада радиоактивных элементов приближается к 1600 годам, поэтому когда захороненные отходы нанесут свой катастрофический удар – только вопрос времени, а пока мы просто перекладывает ответственность за это на далёкие поколения. Самое крупное захоронение отходов на территории РФ находится под Красноярском. Его воздействие можно оценить: естественный фон территорий превышен, близлежащие реки загрязнены, нарушены экосистемы. Но Россия продолжает импортировать РАО из многих европейских стран, надеясь что они смогут послужить топливом для следующего поколения АЭС.
Самое крупное из известных сейчас скоплений радионуклидов находится на Урале, в 70 км к северо-западу от Челябинска на территории производственного объединения «Маяк». ПО «Маяк» было создано на базе промышленного комплекса, построенного в 1945—1949 гг. Здесь в 1948 г. Был пущен первый в стране промышленный атомный реактор, в 1949 г. — первый радиохимический завод, изготовлены первые образцы атомного оружия. В настоящее время в производственную структуру ПО «Маяк» входит ряд производств ядерного цикла, комплекс по захоронению высокоактивных материалов, хранилища и могильники РАО. Многолетняя деятельность ПО «Маяк» привела к накоплению огромного количества радионуклидов и сильному загрязнению районов Челябинской, Свердловской, Курганской и Тюменской областей. В результате сброса отходов радиохимического производства непосредственно в открытую речную систему Обского бассейна через р.Теча (1949—1951 гг.), а также вследствие аварий 1957 и 1967 гг. в окружающую среду было выброшено 23 млн.Ки активности. Радиоактивное загрязнение охватило территорию в 25 тыс. км2 с населением более 500 тыс. человек.
В 1957 г. в результате теплового взрыва емкости с РАО произошел мощный выброс радионуклидов (церий-144, цирконий-95, стронций-90, цезий-137 и др.) с суммарной активностью 2 млн. Ки. Возник «Восточно-Уральский радиоактивный след» длиной до 110 км (в результате последующей миграции даже до 400км) и шириной до 35—50 км. Общая площадь загрязненной территории, ограниченной изолинией 0,1 Ки/км2 по стронцию-90, составила 23 тыс. км2. Около 10 тыс. человек из 19 населенных пунктов в зоне наиболее сильного загрязнения с большой задержкой были эвакуированы и переселены.
В 1968 году произошла печально известная авария на Чернобыльской АЭС. Сегодня Регистр располагает индивидуальными медицинскими и дозиметрическими данными на 615 тысяч человек (граждан РФ), подвергшихся радиационному воздействию вследствие аварии, в том числе — на 190 тысяч ликвидаторов и на 360 тысяч жителей четырех наиболее загрязненных радионуклидами российских областей — Брянской, Калужской, Тульской и Орловской.
В Российской Федерации загрязнению подверглись 57 000 км2 территории, на которой проживало 2,7 миллиона человек. 200 000 граждан России участвовало в чрезвычайных мероприятиях по ликвидации аварии, в результате чего 46 000 участников стали инвалидами. 1,8 миллиона человек, в том числе 300 000 детей продолжают проживать на загрязненных территориях. Из самых опасных мест отселено 50000 человек.
Заключение
Российская Федерация поднялась на четвертое место в мире по добыче урана. Продолжают нести боевое дежурство атомные подводные лодки, работают АЭС и другие предприятия атомной промышленности. Все эти виды деятельности, так или иначе, ведут к выбросам радиоактивных веществ. Достоверных данных по экспозиционной дозе радиации на многих территориях нет, нужны очень масштабные исследования. И хотя власти утверждают что обстановка стабильная и бояться нечего, и даже ядерные испытания КНДР в 320 километрах от Владивостока не причинили никакого вреда нашим территориям и здоровью граждан, у меня почему то возникла мысль попросить у кого-нибудь дозиметр. Официальные данные гласят что в крупных городах, даже в тех где работают объекты атомной индустрии, радиационный фон почти никогда не превышает значения в 30 мкР/ч, да и то благодаря выпадениям соединений радона с осадками. Меня пугает тот факт, что для многих опасных радиоактивных веществ не существует четко рассчитанных ПДК, поэтому мы можем даже не знать, что живем в зоне поражения. А к таким вещам следует относится с максимальной серьезностью, так как радиация имеет свойства изменять ДНК облученных объектов и вызывать различные мутации. Из вышесказанного следует, что проблема радиационного загрязнения плохо изучена и слабо контролируется, а потому требует к себе максимальной степени внимания.
Литература
1. Сугробов Н.П., Фролов В.В. Строительная Экология. – учеб. Пособие для сред. проф. образования – М.: Издательский центр «Академия» 2006. – 416 с.
2. www.n-t.ru (здесь и далее дата просмотра от 03.10.08 до 16.10.08)
3. himvoiska.narod.ru
4. ru.wikipedia.org
5. nuclphys.sinp.msu.ru
6. vslovar.org.ru/
www.ronl.ru
ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНИЯ И ЭКОНОМИКИ
Г. САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
Курсовая работа
По дисциплине Экология
По теме Радиация, ее влияние на организмчеловека
Ф.И.О.: Фогель В.Н.
Курс: 2
Факультет: социального управления
Специальность: социально-культурный сервис и туризм
Форма обучения: очная
____________
подпись
Проверил:___________________ ____________Ф.И.О. подпись
Калининград,
2002 г.Содержание
Введение 3
ГлаваII Радиация 41.1 Основныепонятия и единицы измерения 4ГлаваIII Влияние радиации на организмы 6ГлаваIV Источники радиационного излучения 102.1Естественные источники 10
2.2Источники, созданные человеком (техногенные) 11
Заключение 14
Списокиспользованной литературы 15
Введение
С давних времен человек совершенствовал себя, какфизически, так и умственно, постоянно создавая и совершенствуя орудия труда.Постоянная нехватка энергии заставляла человека искать и находить новыеисточники, внедрять их не заботясь о будущем. Таких примеров множество: паровойдвигатель побудил человека к созданию огромных фабрик, что за собой повлекломгновенное ухудшение экологи в городах. Другим примером служит созданиекаскадов гидроэлектростанций, затопивших огромные территории и изменившие донеузнаваемости экосистемы отдельных районов. В порыве за открытиями в конце XIXв. двумя учеными: Пьером Кюри и Марией Сладковской-Кюри было открыто явлениерадиоактивности. Именно это достижение поставило существование всей планеты подугрозу. За 100 с лишним лет человек наделал столько глупостей, сколько не делалза все свое существование. Давно уже прошла Холодная война, мы уже пережилиЧернобыль и многие засекреченные аварии на полигонах, однако проблемарадиационной угрозы никуда не ушла и посей день служит главной угрозойбиосфере.
Радиация играет огромную роль в развитии цивилизации наданном историческом этапе. Благодаря явлению радиоактивности был совершенсущественный прорыв в области медицины и в различных отраслях промышленности,включая энергетику. Но одновременно с этим стали всё отчётливее проявлятьсянегативные стороны свойств радиоактивных элементов: выяснилось, что воздействиерадиационного излучения на организм может иметь трагические последствия.Подобный факт не мог пройти мимо внимания общественности. И чем большестановилось известно о действии радиации на человеческий организм и окружающуюсреду, тем противоречивее становились мнения о том, насколько большую рольдолжна играть радиация в различных сферах человеческой деятельности.
К сожалению, отсутствие достоверной информации вызываетнеадекватное восприятие данной проблемы. Газетные истории о шестиногих ягнятахи двухголовых младенцах сеют панику в широких кругах. Проблема радиационногозагрязнения стала одной из наиболее актуальных. Поэтому необходимо прояснитьобстановку и найти верный подход. Радиоактивность следует рассматривать какнеотъемлемую часть нашей жизни, но без знания закономерностей процессов,связанных с радиационным излучением, невозможно реально оценить ситуацию.
Для этого создаются специальные международныеорганизации, занимающиеся проблемами радиации, в их числе существующая сконца 1920-х годов Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ), атакже созданный в 1955 году в рамках ООН Научный Комитет по действию атомнойрадиации (НКДАР).
Глава I
Радиация
Радиация существовала всегда. Радиоактивные элементывходили в состав Земли с начала ее существования и продолжают присутствовать донастоящего времени. Однако само явление радиоактивности было открыто всего столет назад.
В 1896 году французскийученый Анри Беккерель случайно обнаружил, что после продолжительногосоприкосновения с куском минерала, содержащего уран, на фотографическихпластинках после проявки появились следы излучения. Позже этим явлениемзаинтересовались Мария Кюри (автор термина “радиоактивность”) и ее муж ПьерКюри. В 1898 году они обнаружили, что в результате излучения уран превращаетсяв другие элементы, которые молодые ученые назвали полонием и радием. Ксожалению люди, профессионально занимающиеся радиацией, подвергали своездоровье, и даже жизнь опасности из-за частого контакта с радиоактивнымивеществами. Несмотря на это исследования продолжались, и в результатечеловечество располагает весьма достоверными сведениями о процессе протеканияреакций в радиоактивных массах, в значительной мере обусловленных особенностямистроения и свойствами атома.
Известно, что в состав атомавходят три типа элементов: отрицательно заряженные электроны движутся поорбитам вокруг ядра – плотно сцепленных положительно заряженных протонов иэлектрически нейтральных нейтронов. Химические элементы различают по количествупротонов. Одинаковое количество протонов и электронов обуславливаетэлектрическую нейтральность атома. Количество нейтронов может варьироваться, ив зависимости от этого меняется стабильность изотопов.
Большинство нуклидов (ядра всех изотопов химическихэлементов) нестабильны и постоянно превращаются в другие нуклиды. Цепочкапревращений сопровождается излучениями: в упрощенном виде, испускание ядромдвух протонов и двух нейтронов (a-частицы)называют a-излучением, испусканиеэлектрона – b-излучением, причем обаэтих процесса происходят с выделением энергию. Иногда дополнительно происходитвыброс чистой энергии, называемый g-излучением.
1.1 Основные термины и единицы измерения (терминология НКДАР)
Радиоактивный распад – весь процесс самопроизвольного распада нестабильногонуклида.
Радионуклид – нестабильный нуклид, способный к самопроизвольномураспаду.
Период полураспада изотопа – время, за котороераспадается в среднем половина всех радионуклидов данного типа в любомрадиоактивном источнике.
Радиационная активность образца – число распадов всекунду в данном радиоактивном образце; единица измерения – беккерель (Бк).
Поглощенная доза[1]– энергия ионизирующего излучения, поглощенная облучаемым телом (тканями организма),в пересчете на единицу массы.
Эквивалентная доза[2]– поглощенная доза, умноженная на коэффициент, отражающий способность данноговида излучения повреждать ткани организма.
Эффективная эквивалентная доза[3]– эквивалентная доза, умноженная на коэффициент, учитывающий разнуючувствительность различных тканей к облучению.
Коллективная эффективная эквивалентная доза[4]– эффективная эквивалентная доза, полученная группой людей от какого-либоисточника радиации.
Полная коллективная эффективная эквивалентная доза –коллективная эффективная эквивалентная доза, которую получат поколения людей откакого-либо источника за все время его дальнейшего существования”.
Глава II
Влияние радиациина организмы
Воздействие радиации наорганизм может быть различным, но почти всегда оно негативно. В малых дозахрадиационное излучение может стать катализатором процессов, приводящих к ракуили генетическим нарушениям, а в больших дозах часто приводит к полной иличастичной гибели организма вследствие разрушения клеток тканей.
Сложность в отслеживании последовательности процессов,вызванных облучением, объясняется тем, что последствия облучения, особенно принебольших дозах, могут проявиться не сразу, и зачастую для развития болезнитребуются годы или даже десятилетия. Кроме того, вследствие различнойпроникающей способности разных видов радиоактивных излучений они оказываютнеодинаковое воздействие на организм: a-частицы наиболее опасны, однако для a-излучения даже лист бумаги является непреодолимой преградой; b-излучение способно проходить в тканиорганизма на глубину один-два сантиметра; наиболее безобидное g-излучение характеризуется наибольшейпроникающей способностью: его может задержать лишь толстая плита изматериалов, имеющих высокий коэффициент поглощения, например, из бетона илисвинца.
Также различается чувствительность отдельных органов крадиоактивному излучению. Поэтому, чтобы получить наиболее достовернуюинформацию о степени риска, необходимо учитывать соответствующие коэффициентычувствительности тканей при расчете эквивалентной дозы облучения:
0,03 – костная ткань
0,03 – щитовидная железа
0,12 – красный костный мозг
0,12 – легкие
0,15 – молочная железа
0,25 – яичники или семенники
0,30 – другие ткани
1,00 – организм в целом.
Вероятность повреждения тканей зависит от суммарной дозы иот величины дозировки, так как благодаря репарационным способностям большинствоорганов имеют возможность восстановиться после серии мелких доз.
В таблице 1 приведены крайниезначения допустимых доз радиации:
Орган Допустимая доза Красный костный мозг 0,5-1 Гр. Хрусталик глаза 0,1-3 Гр. Почки 23 Гр. Печень 40 Гр. Мочевой пузырь 55 Гр. Зрелая хрящевая ткань >70 Гр. Примечание: Допустимая доза — суммарная доза, получаемая человеком в течение 5 недельТаблица1.
Тем не менее, существуютдозы, при которых летальный исход практически неизбежен. Так, например, дозыпорядка 100 г приводят к смерти через несколько дней или даже часов вследствиеповреждения центральной нервной системы, от кровоизлияния в результате дозыоблучения в 10-50 г смерть наступает через одну-две недели, а доза в 3-5 граммгрозит обернуться летальным исходом примерно половине облученных.
Знания конкретной реакции организмана те или иные дозы необходимы для оценки последствий действия больших дозоблучения при авариях ядерных установок и устройств или опасности облучения придлительном нахождении в районах повышенного ра-
диационногоизлучения, как от естественных источников, так и в случае радиоактивногозагрязнения. Однако даже малые дозы радиации не безвредны и их влияние наорганизм и
здоровьебудущих поколений до конца не изучено. Однако можно предположить, что радиацияможет вызвать, прежде всего, генные и хромосомные мутации, что в последствииможет привести к проявлению рецессивных мутаций.
Следует более подробно рассмотреть наиболеераспространенные и серьезные повреждения, вызванные облучением, а именно рак игенетические нарушения.
В случае рака трудно оценить вероятность заболевания как следствия облучения. Любая, даже самая малая доза, может привести кнеобратимым последствиям, но это не предопределено. Тем не менее, установлено,что вероятность заболевания возрастает прямо пропорционально дозе облучения.
Среди наиболее распространенных раковых заболеваний,вызванных облучением, выделяются лейкозы. Оценка вероятности летальногоисхода при лейкозе более надежна, чем аналогичные оценки для других видовраковых заболеваний. Это можно объяснить тем, что лейкозы первыми проявляютсебя, вызывая смерть в среднем через 10 лет после момента облучения. Залейкозами “по популярности” следуют: рак молочной железы, рак щитовидной железыи рак легких. Менее чувствительны желудок, печень, кишечник и другие органы иткани.
Воздействие радиологического излучения резко усиливаетсядругими неблагоприятными экологическими факторами (явление синергизма). Так,смертность от радиации у курильщиков заметно выше.
Что касается генетических последствий радиации, то онипроявляются в виде хромосомных аберраций (в том числе изменения числа илиструктуры хромосом) и генных мутаций. Генные мутации проявляются сразу впервом поколении (доминантные мутации) или только при условии, если у обоихродителей мутантным является один и тот же ген (рецессивные мутации), чтоявляется маловероятным.
Изучение генетических последствий облучения еще болеезатруднено, чем в случае рака. Неизвестно, каковы генетические повреждения приоблучении, проявляться они могут на протяжении многих поколений, невозможноотличить их от тех, что вызваны другими причинами.
Приходится оценивать появление наследственных дефектов учеловека по результатам экспериментов на животных.
При оценке риска НКДАРиспользует два подхода: при одном определяют непосредственный эффект даннойдозы, при другом – дозу, при которой удваивается частота появления потомков стой или иной аномалией по сравнению с нормальными радиационными условиями.
Так, при первом подходе установлено, что доза в 1 г,полученная при низком радиационном фоне особями мужского пола (для женщин оценкименее определенны), вызывает появление от 1000 до 2000 мутаций, приводящих ксерьезным последствиям, и от 30 до 1000 хромосомных аберраций на каждый миллионживых новорожденных.
При втором подходе получены следующие результаты:хроническое облучение при мощности дозы в 1 г на одно поколение приведет кпоявлению около 2000 серьезных генетических заболеваний на каждый миллионживых новорожденных среди детей тех, кто подвергся такому облучению.
Оценки эти ненадежны, но необходимы. Генетические последствияоблучения выражаются такими количественными параметрами, как сокращениепродолжительности жизни и периода нетрудоспособности, хотя при этомпризнается, что эти оценки не более чем первая грубая прикидка. Так,хроническое облучение населения с мощностью дозы в 1 г на поколение сокращаетпериод трудоспособности на 50000 лет, а продолжительность жизни – также на50000 лет на каждый миллион живых новорожденных среди детей первого облученногопоколения; при постоянном облучении многих поколений выходят на следующиеоценки: соответственно 340000 лет и 286000 лет.
Существует три пути поступления радиоактивныхвеществ в организм: при вдыхание воздуха, загрязненного радиоактивнымивеществами, через зараженную пищу или воду, через кожу, а также при зараженииоткрытых ран. Наиболее опасен первый путь, поскольку:
· объем легочной вентиляции оченьбольшой
· значения коэффициента усвоения влегких более высоки.
Пылевые частицы, на которых сорбированы радиоактивные изотопы, при вдыхании воздуха через верхниедыхательные пути частично оседают в полости рта и носоглотке. Отсюда пыль поступает в пищеварительный тракт. Остальные частицы поступают в легкие. Степень задержки аэрозолей в легких зависит от дисперсионности. В легкихзадерживается около 20% всех частиц; при уменьшении размеров аэрозолейвеличина задержки увеличивается до 70%.
При всасывании радиоактивныхвеществ из желудочно-кишечного тракта имеет значение коэффициент резорбции, характеризующий долю вещества, попадающего из желудочно-кишечного тракта вкровь. В зависимости от природы изотопа коэффициент изменяется в широкихпределах: от сотых долей процента (для циркония, ниобия), до несколь-кихдесятков процентов (водород, щелочноземельные элементы). Резорбция черезнеповрежденную кожу в 200-300 раз меньше, чем через желудочно-кишечный тракт,и, как правило, не играет существенной роли.
При попадании радиоактивныхвеществ в организм любым путем они уже через несколько минутобнаруживаются в крови. Если поступление радиоактивных веществ былооднократным, то концентрация их в крови вначале возрастает до максимума, а затем в течение 15-20 суток снижается.
Концентрации в крови долгоживущих изотопов в дальнейшем могут удерживаться практически на одномуровне в течение длительного времени вследствие обратного вымыванияотложившихся веществ.
Основные этапы воздействияизлучения на ткани показаны в таблице 2:
www.ronl.ru
Реферат по Биологии
На тему:
«Радиация в биосфере»
Оглавление
1. Введение в проблему
2. Пути попадания и воздействие на организмы радиации
3. Источники радиации
4. Характеристика влияния разных доз радиации на человека
5. Вывод
6. Список литературы
Введение в проблему.
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 гидроэлектостаний, 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. 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 главой угрозой биосфере.
Пути попадания и воздействие на организмы радиации.
В результате воздействия ионизирующего излучения на организм человека в тканях могут происходить сложные физические, химические и биохимические процессы.
При попадании 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:
· объем легочной вентиляции очень большой
· значения коэффициента усвоения в легких более высоки.
Пылевые частицы, на которых сорбированы радиоактивные изотопы, при вдыхании воздуха через верхние дыхательные пути частично оседают в полости рта и носоглотке. Отсюда пыль поступает в пищеварительный тракт. Остальные частицы поступают в легкие. Степень задержки аэрозолей в легких зависит от дисперсионности. В легких задерживается около 20% всех частиц; при уменьшении размеров аэрозолей величина задержки увеличивается до 70%.
При всасывании радиоактивных веществ из желудочно-кишечного тракта имеет значение коэффициент резорбции, характеризующий долю вещества, попадающего из желудочно-кишечного тракта в кровь. В зависимости от природы изотопа коэффициент изменяется в широких пределах: от сотых долей процента (для циркония, ниобия), до нескольких десятков процентов (водород, щелочно-земельные элементы). Резорбция через неповрежденную кожу в 200-300 раз меньше, чем через желудочно-кишечный тракт, и, как правило, не играет существенной роли.
При попадании радиоактивных веществ в организм любым путем они уже через несколько минут обнаруживаются в крови. Если поступление радиоактивных веществ было однократным, то концентрация их в крови вначале возрастает до максимума, а затем в течение 15-20 суток снижается.
Концентрации в крови долгоживущих изотопов в дальнейшем могут удерживаться практически на одном уровне в течение длительного времени вследствие обратного вымывания отложившихся веществ.
Основные этапы воздействия излучения на ткани показаны в таблице 1:
| Таблица .1 Воздействие ионизирующего излучения на ткани организма | |
| Заряженные частицы. Проникающие в ткани организма альфа- и бета-частицы теряют энергию вследствие электрических взаимодействий с электронами тех атомов, близ которых они проходят (Гамма-излучение и рентгеновские лучи передают свою энергию веществу несколькими способами, которые, в конечном счете, также приводят к электрическим взаимодействиям.) |
| Электрические взаимодействия. За время порядка десяти триллионных секунды после того, как проникающее излучение достигнет соответствующего атома в ткани организма, от этого атома отрывается электрон. Последний заряжен отрицательно, поэтому остальная часть исходного нейтрального атома становится положительно заряженной. Этот процесс называется ионизацией. Оторвавшийся электрон может далее ионизировать другие атомы. |
| Физико-химические изменения. И свободный электрон, и ионизированный атом обычно не могут долго пребывать в таком состоянии и в течение следующих десяти миллиардных долей секунды участвуют в сложной цепи реакций, в результате которых образуются новые молекулы, включая и такие чрезвычайно реакционноспособные, как «свободные радикалы». |
| Химические изменения. В течение следующих миллионных долей секунды образовавшиеся свободные радикалы реагируют как друг с другом, так и с другими молекулами и через цепочку реакций, еще не изученных до конца, могут вызвать химическую модификацию важных в биологическом отношении молекул, необходимых для нормального функционирования клетки. |
| Биологические эффекты. Биохимические изменения могут произойти как через несколько секунд, так и через десятилетия после облучения и явиться причиной немедленной гибели клеток, или такие изменения в них могут привести к раку. |
Конечный эффект облучения является результатом не только первичного повреждения клеток, но и последующих процессов восстановления. Предполагается, что значительная часть первичных повреждений в клетке возникает в виде так называемых потенциальных повреждений, которые могут реализовываться в случае отсутствия восстановительных процессов. Реализация этих процессов способствуют процессы биосинтеза белков и нуклеиновых кислот. Пока реализация потенциальных повреждений не произошла, клетка может в них «восстановиться». Это, как предполагается, связано с ферментативными реакциями и обусловлено энергетическим обменом. Считается, что в основе этого явления лежит деятельность систем, которые в обычных условиях регулируют интенсивность естественного мутационного процесса.
Мутагенное воздействие ионизирующего излучения впервые установили русские ученые Р.А. Надсон и Р.С. Филиппов в 1925 году в опытах на дрожжах. В 1927 году это открытие было подтверждено Р.Меллером на классическом генетическом объекте — дрозофиле.
Ионизирующие излучения способны вызывать все виды наследственных перемен. Спектр мутаций, индуцированных облучением, не отличается от спектра спонтанных мутаций.
Последние исследования Киевского Института нейрохирургии показали, что радиация даже в малых количествах, при дозах в десятки бэр, сильнейшим образом воздействует на нервные клетки — нейроны. Но нейроны гибнут не от прямого воздействия радиации. Как выяснилось, в результате воздействия радиации у большинства ликвидаторов ЧАЭС наблюдается «послерадиоционная энцефлопатия». Общие нарушения в организме под действием радиации приводит к изменению обмена веществ, которые влекут за собой патологические изменения головного мозга.
Источники радиации.
Основную часть облучения население земного шара получает от естественных источников радиации. Большинство из них таковы, что избежать облучения от них совершенно невозможно. На протяжении всей истории существования Земли разные виды излучения падают на поверхность Земли из космоса и поступают от радиоактивных веществ, находящихся в земной коре. Человек подвергается облучению двумя способами. Радиоактивные вещества могут находиться вне организма и облучать его снаружи; в этом случае говорят о внешнем облучении, или же они могут оказаться в воздухе, которым дышит человек, в пище или в воде и попасть внутрь организма. Такой способ облучения называют внутренним. Облучению от естественных источников радиации подвергается любое существо Земли, однако, одни из них получают большие дозы, чем другие. Это зависит, в частности, от того, где они обитают.
Уровень радиации в некоторых местах земного шара, там, где залегают особенно радиоактивные породы, оказывается значительно выше среднего, а в других местах, соответственно ниже. Земные источники радиации в сумме ответственны за большую часть облучения, которому подвергаются организмы за счет естественной радиации. В среднем они обеспечивают более 5/6 годовой, эффективной эквивалентной дозы, получаемой существами, в основном вследствие внутреннего облучения. Остальную часть вносят космические лучи, главным образом путем внешнего облучения.
За последние несколько десятилетий человек создал несколько сотен искусственных радионуклидов и научился использовать энергию атома в самых разных целях: в медицине, для создания атомного оружия, для производства энергии и обнаружения пожаров, для изготовления светящихся циферблатов часов и поиска полезных ископаемых. Все это приводит к увеличению дозы облучения, как отдельных людей, так и населения Земли в целом. Индивидуальные дозы, получаемые разными людьми от искусственных источников радиации, сильно различаются. В большинстве случаев эти дозы весьма невелики, но иногда облучение за счет техногенных источников оказывается в тысячи раз интенсивнее, чем за счет естественных. Как правило, для техногенных источников радиации упомянутая вариабельность выражена гораздо сильнее, чем для естественных. Кроме того, порождаемое ими излучение обычно легче контролировать, хотя облучение, связанное с радиоактивными осадками от ядерных взрывов, почти так же невозможно контролировать, как и облучение, обусловленное космическими лучами или земными источниками.
Характеристика влияния разных доз радиации на человека
Измерения радиационного фона в городе Москве позволяют указать ТИПИЧНЫЕ значение фона на улице (открытой местности) — 8 — 12 мкР/час, в помещении — 15 — 20 мкР/час.
На разные органы человека разные дозы получаемой радиации могут либо привести к резкому ухудшению, либо вызвать незначительные изменения в структуре, либо вообще не подействовать.
В таблице 2 приведены крайние значения допустимых доз радиации:
| Таблица 2. | |
| Орган | Допустимая доза |
| Красный костный мозг | 0,5-1 Гр. |
| Хрусталик глаза | 0,1-3 Гр. |
| Почки | 23 Гр. |
| Печень | 40 Гр. |
| Мочевой пузырь | 55 Гр. |
| Зрелая хрящевая ткань | >70 Гр. |
| Примечание: Допустимая доза — суммарная доза, | |
| Получаемая человеком в течение 5 недель |
При больших дозах радиации начинают происходить необратимые реакции в костном мозгу, внутренних органах и нервной системе. При воздействии радиации более 30-40 Гр. смерть человека становится лишь делом времени. Из графика 1 видно, что большинство облученных погибают в первые 2-3 недели:
График 1.
Однако даже малые дозы радиации не безвредны и их влияние на организм и здоровье будущих поколений до конца не изучено. Однако можно предположить, что радиация может вызвать, прежде всего, генные и хромосомные мутации, что в последствии может привести к проявлению рецессивных мутаций.
Вывод.
Человек- кузнец своего счастья, и поэтому, если он хочет жить и выживать, то он должен научиться безопасно использовать этого “джина из бутылки” под названием радиация. Человек еще довольно молод для осознания дара, данного природой ему. Если он научится управлять им без вреда для себя и всего окружающего мира, то он достигнет небывалого рассвета цивилизации. А пока нам необходимо прожить первые робкие шаги, в изучении радиации и остаться в живых, сохранив накопленные знания для следующих поколений.
Список литературы:
www.rosatom.ru/glossary/rad/action.htm(2000 г.)
stch-chat.chat.ru/Index.html(1999 г.)
Т.Х.Маргулова «Атомная энергетика сегодня и завтра» Москва: Высшая школа, 1996 г.
www.ronl.ru
Реферат по Биологии
На тему:
«Радиация в биосфере»
Оглавление
1. Введение в проблему
2. Пути попадания и воздействие на организмы радиации
3. Источники радиации
4. Характеристика влияния разных доз радиации на человека
5. Вывод
6. Список литературы
Введение в проблему.
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 гидроэлектостаний, 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. 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 главой угрозой биосфере.
Пути попадания и воздействие на организмы радиации.
В результате воздействия ионизирующего излучения на организм человека в тканях могут происходить сложные физические, химические и биохимические процессы.
При попадании 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:
· объем легочной вентиляции очень большой
· значения коэффициента усвоения в легких более высоки.
Пылевые частицы, на которых сорбированы радиоактивные изотопы, при вдыхании воздуха через верхние дыхательные пути частично оседают в полости рта и носоглотке. Отсюда пыль поступает в пищеварительный тракт. Остальные частицы поступают в легкие. Степень задержки аэрозолей в легких зависит от дисперсионности. В легких задерживается около 20% всех частиц; при уменьшении размеров аэрозолей величина задержки увеличивается до 70%.
При всасывании радиоактивных веществ из желудочно-кишечного тракта имеет значение коэффициент резорбции, характеризующий долю вещества, попадающего из желудочно-кишечного тракта в кровь. В зависимости от природы изотопа коэффициент изменяется в широких пределах: от сотых долей процента (для циркония, ниобия), до нескольких десятков процентов (водород, щелочно-земельные элементы). Резорбция через неповрежденную кожу в 200-300 раз меньше, чем через желудочно-кишечный тракт, и, как правило, не играет существенной роли.
При попадании радиоактивных веществ в организм любым путем они уже через несколько минут обнаруживаются в крови. Если поступление радиоактивных веществ было однократным, то концентрация их в крови вначале возрастает до максимума, а затем в течение 15-20 суток снижается.
Концентрации в крови долгоживущих изотопов в дальнейшем могут удерживаться практически на одном уровне в течение длительного времени вследствие обратного вымывания отложившихся веществ.
Основные этапы воздействия излучения на ткани показаны в таблице 1:
| Таблица .1 Воздействие ионизирующего излучения на ткани организма | |
| Заряженные частицы. Проникающие в ткани организма альфа- и бета-частицы теряют энергию вследствие электрических взаимодействий с электронами тех атомов, близ которых они проходят (Гамма-излучение и рентгеновские лучи передают свою энергию веществу несколькими способами, которые, в конечном счете, также приводят к электрическим взаимодействиям.) |
| Электрические взаимодействия. За время порядка десяти триллионных секунды после того, как проникающее излучение достигнет соответствующего атома в ткани организма, от этого атома отрывается электрон. Последний заряжен отрицательно, поэтому остальная часть исходного нейтрального атома становится положительно заряженной. Этот процесс называется ионизацией. Оторвавшийся электрон может далее ионизировать другие атомы. |
| Физико-химические изменения. И свободный электрон, и ионизированный атом обычно не могут долго пребывать в таком состоянии и в течение следующих десяти миллиардных долей секунды участвуют в сложной цепи реакций, в результате которых образуются новые молекулы, включая и такие чрезвычайно реакционноспособные, как «свободные радикалы». |
| Химические изменения. В течение следующих миллионных долей секунды образовавшиеся свободные радикалы реагируют как друг с другом, так и с другими молекулами и через цепочку реакций, еще не изученных до конца, могут вызвать химическую модификацию важных в биологическом отношении молекул, необходимых для нормального функционирования клетки. |
| Биологические эффекты. Биохимические изменения могут произойти как через несколько секунд, так и через десятилетия после облучения и явиться причиной немедленной гибели клеток, или такие изменения в них могут привести к раку. |
Конечный эффект облучения является результатом не только первичного повреждения клеток, но и последующих процессов восстановления. Предполагается, что значительная часть первичных повреждений в клетке возникает в виде так называемых потенциальных повреждений, которые могут реализовываться в случае отсутствия восстановительных процессов. Реализация этих процессов способствуют процессы биосинтеза белков и нуклеиновых кислот. Пока реализация потенциальных повреждений не произошла, клетка может в них «восстановиться». Это, как предполагается, связано с ферментативными реакциями и обусловлено энергетическим обменом. Считается, что в основе этого явления лежит деятельность систем, которые в обычных условиях регулируют интенсивность естественного мутационного процесса.
Мутагенное воздействие ионизирующего излучения впервые установили русские ученые Р.А. Надсон и Р.С. Филиппов в 1925 году в опытах на дрожжах. В 1927 году это открытие было подтверждено Р.Меллером на классическом генетическом объекте — дрозофиле.
Ионизирующие излучения способны вызывать все виды наследственных перемен. Спектр мутаций, индуцированных облучением, не отличается от спектра спонтанных мутаций.
Последние исследования Киевского Института нейрохирургии показали, что радиация даже в малых количествах, при дозах в десятки бэр, сильнейшим образом воздействует на нервные клетки — нейроны. Но нейроны гибнут не от прямого воздействия радиации. Как выяснилось, в результате воздействия радиации у большинства ликвидаторов ЧАЭС наблюдается «послерадиоционная энцефлопатия». Общие нарушения в организме под действием радиации приводит к изменению обмена веществ, которые влекут за собой патологические изменения головного мозга.
Источники радиации.
Основную часть облучения население земного шара получает от естественных источников радиации. Большинство из них таковы, что избежать облучения от них совершенно невозможно. На протяжении всей истории существования Земли разные виды излучения падают на поверхность Земли из космоса и поступают от радиоактивных веществ, находящихся в земной коре. Человек подвергается облучению двумя способами. Радиоактивные вещества могут находиться вне организма и облучать его снаружи; в этом случае говорят о внешнем облучении, или же они могут оказаться в воздухе, которым дышит человек, в пище или в воде и попасть внутрь организма. Такой способ облучения называют внутренним. Облучению от естественных источников радиации подвергается любое существо Земли, однако, одни из них получают большие дозы, чем другие. Это зависит, в частности, от того, где они обитают.
Уровень радиации в некоторых местах земного шара, там, где залегают особенно радиоактивные породы, оказывается значительно выше среднего, а в других местах, соответственно ниже. Земные источники радиации в сумме ответственны за большую часть облучения, которому подвергаются организмы за счет естественной радиации. В среднем они обеспечивают более 5/6 годовой, эффективной эквивалентной дозы, получаемой существами, в основном вследствие внутреннего облучения. Остальную часть вносят космические лучи, главным образом путем внешнего облучения.
За последние несколько десятилетий человек создал несколько сотен искусственных радионуклидов и научился использовать энергию атома в самых разных целях: в медицине, для создания атомного оружия, для производства энергии и обнаружения пожаров, для изготовления светящихся циферблатов часов и поиска полезных ископаемых. Все это приводит к увеличению дозы облучения, как отдельных людей, так и населения Земли в целом. Индивидуальные дозы, получаемые разными людьми от искусственных источников радиации, сильно различаются. В большинстве случаев эти дозы весьма невелики, но иногда облучение за счет техногенных источников оказывается в тысячи раз интенсивнее, чем за счет естественных. Как правило, для техногенных источников радиации упомянутая вариабельность выражена гораздо сильнее, чем для естественных. Кроме того, порождаемое ими излучение обычно легче контролировать, хотя облучение, связанное с радиоактивными осадками от ядерных взрывов, почти так же невозможно контролировать, как и облучение, обусловленное космическими лучами или земными источниками.
Характеристика влияния разных доз радиации на человека
Измерения радиационного фона в городе Москве позволяют указать ТИПИЧНЫЕ значение фона на улице (открытой местности) — 8 — 12 мкР/час, в помещении — 15 — 20 мкР/час.
На разные органы человека разные дозы получаемой радиации могут либо привести к резкому ухудшению, либо вызвать незначительные изменения в структуре, либо вообще не подействовать.
В таблице 2 приведены крайние значения допустимых доз радиации:
| Таблица 2. | |
| Орган | Допустимая доза |
| Красный костный мозг | 0,5-1 Гр. |
| Хрусталик глаза | 0,1-3 Гр. |
| Почки | 23 Гр. |
| Печень | 40 Гр. |
| Мочевой пузырь | 55 Гр. |
| Зрелая хрящевая ткань | >70 Гр. |
| Примечание: Допустимая доза — суммарная доза, | |
| Получаемая человеком в течение 5 недель |
При больших дозах радиации начинают происходить необратимые реакции в костном мозгу, внутренних органах и нервной системе. При воздействии радиации более 30-40 Гр. смерть человека становится лишь делом времени. Из графика 1 видно, что большинство облученных погибают в первые 2-3 недели:
График 1.
Однако даже малые дозы радиации не безвредны и их влияние на организм и здоровье будущих поколений до конца не изучено. Однако можно предположить, что радиация может вызвать, прежде всего, генные и хромосомные мутации, что в последствии может привести к проявлению рецессивных мутаций.
Вывод.
Человек- кузнец своего счастья, и поэтому, если он хочет жить и выживать, то он должен научиться безопасно использовать этого “джина из бутылки” под названием радиация. Человек еще довольно молод для осознания дара, данного природой ему. Если он научится управлять им без вреда для себя и всего окружающего мира, то он достигнет небывалого рассвета цивилизации. А пока нам необходимо прожить первые робкие шаги, в изучении радиации и остаться в живых, сохранив накопленные знания для следующих поколений.
Список литературы:
www.rosatom.ru/glossary/rad/action.htm(2000 г.)
stch-chat.chat.ru/Index.html(1999 г.)
Т.Х.Маргулова «Атомная энергетика сегодня и завтра» Москва: Высшая школа, 1996 г.
www.ronl.ru
Реферат по Биологии
На тему:
«Радиация в биосфере»
Оглавление
1. Введение в проблему
2. Пути попадания и воздействие на организмы радиации
3. Источники радиации
4. Характеристика влияния разных доз радиации на человека
5. Вывод
6. Список литературы
Введение в проблему.
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 гидроэлектостаний, 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. 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 главой угрозой биосфере.
Пути попадания и воздействие на организмы радиации.
В результате воздействия ионизирующего излучения на организм человека в тканях могут происходить сложные физические, химические и биохимические процессы.
При попадании 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:
· объем легочной вентиляции очень большой
· значения коэффициента усвоения в легких более высоки.
Пылевые частицы, на которых сорбированы радиоактивные изотопы, при вдыхании воздуха через верхние дыхательные пути частично оседают в полости рта и носоглотке. Отсюда пыль поступает в пищеварительный тракт. Остальные частицы поступают в легкие. Степень задержки аэрозолей в легких зависит от дисперсионности. В легких задерживается около 20% всех частиц; при уменьшении размеров аэрозолей величина задержки увеличивается до 70%.
При всасывании радиоактивных веществ из желудочно-кишечного тракта имеет значение коэффициент резорбции, характеризующий долю вещества, попадающего из желудочно-кишечного тракта в кровь. В зависимости от природы изотопа коэффициент изменяется в широких пределах: от сотых долей процента (для циркония, ниобия), до нескольких десятков процентов (водород, щелочно-земельные элементы). Резорбция через неповрежденную кожу в 200-300 раз меньше, чем через желудочно-кишечный тракт, и, как правило, не играет существенной роли.
При попадании радиоактивных веществ в организм любым путем они уже через несколько минут обнаруживаются в крови. Если поступление радиоактивных веществ было однократным, то концентрация их в крови вначале возрастает до максимума, а затем в течение 15-20 суток снижается.
Концентрации в крови долгоживущих изотопов в дальнейшем могут удерживаться практически на одном уровне в течение длительного времени вследствие обратного вымывания отложившихся веществ.
Основные этапы воздействия излучения на ткани показаны в таблице 1:
| Таблица .1 Воздействие ионизирующего излучения на ткани организма | |
| Заряженные частицы. Проникающие в ткани организма альфа- и бета-частицы теряют энергию вследствие электрических взаимодействий с электронами тех атомов, близ которых они проходят (Гамма-излучение и рентгеновские лучи передают свою энергию веществу несколькими способами, которые, в конечном счете, также приводят к электрическим взаимодействиям.) |
| Электрические взаимодействия. За время порядка десяти триллионных секунды после того, как проникающее излучение достигнет соответствующего атома в ткани организма, от этого атома отрывается электрон. Последний заряжен отрицательно, поэтому остальная часть исходного нейтрального атома становится положительно заряженной. Этот процесс называется ионизацией. Оторвавшийся электрон может далее ионизировать другие атомы. |
| Физико-химические изменения. И свободный электрон, и ионизированный атом обычно не могут долго пребывать в таком состоянии и в течение следующих десяти миллиардных долей секунды участвуют в сложной цепи реакций, в результате которых образуются новые молекулы, включая и такие чрезвычайно реакционноспособные, как «свободные радикалы». |
| Химические изменения. В течение следующих миллионных долей секунды образовавшиеся свободные радикалы реагируют как друг с другом, так и с другими молекулами и через цепочку реакций, еще не изученных до конца, могут вызвать химическую модификацию важных в биологическом отношении молекул, необходимых для нормального функционирования клетки. |
| Биологические эффекты. Биохимические изменения могут произойти как через несколько секунд, так и через десятилетия после облучения и явиться причиной немедленной гибели клеток, или такие изменения в них могут привести к раку. |
Конечный эффект облучения является результатом не только первичного повреждения клеток, но и последующих процессов восстановления. Предполагается, что значительная часть первичных повреждений в клетке возникает в виде так называемых потенциальных повреждений, которые могут реализовываться в случае отсутствия восстановительных процессов. Реализация этих процессов способствуют процессы биосинтеза белков и нуклеиновых кислот. Пока реализация потенциальных повреждений не произошла, клетка может в них «восстановиться». Это, как предполагается, связано с ферментативными реакциями и обусловлено энергетическим обменом. Считается, что в основе этого явления лежит деятельность систем, которые в обычных условиях регулируют интенсивность естественного мутационного процесса.
Мутагенное воздействие ионизирующего излучения впервые установили русские ученые Р.А. Надсон и Р.С. Филиппов в 1925 году в опытах на дрожжах. В 1927 году это открытие было подтверждено Р.Меллером на классическом генетическом объекте — дрозофиле.
Ионизирующие излучения способны вызывать все виды наследственных перемен. Спектр мутаций, индуцированных облучением, не отличается от спектра спонтанных мутаций.
Последние исследования Киевского Института нейрохирургии показали, что радиация даже в малых количествах, при дозах в десятки бэр, сильнейшим образом воздействует на нервные клетки — нейроны. Но нейроны гибнут не от прямого воздействия радиации. Как выяснилось, в результате воздействия радиации у большинства ликвидаторов ЧАЭС наблюдается «послерадиоционная энцефлопатия». Общие нарушения в организме под действием радиации приводит к изменению обмена веществ, которые влекут за собой патологические изменения головного мозга.
Источники радиации.
Основную часть облучения население земного шара получает от естественных источников радиации. Большинство из них таковы, что избежать облучения от них совершенно невозможно. На протяжении всей истории существования Земли разные виды излучения падают на поверхность Земли из космоса и поступают от радиоактивных веществ, находящихся в земной коре. Человек подвергается облучению двумя способами. Радиоактивные вещества могут находиться вне организма и облучать его снаружи; в этом случае говорят о внешнем облучении, или же они могут оказаться в воздухе, которым дышит человек, в пище или в воде и попасть внутрь организма. Такой способ облучения называют внутренним. Облучению от естественных источников радиации подвергается любое существо Земли, однако, одни из них получают большие дозы, чем другие. Это зависит, в частности, от того, где они обитают.
Уровень радиации в некоторых местах земного шара, там, где залегают особенно радиоактивные породы, оказывается значительно выше среднего, а в других местах, соответственно ниже. Земные источники радиации в сумме ответственны за большую часть облучения, которому подвергаются организмы за счет естественной радиации. В среднем они обеспечивают более 5/6 годовой, эффективной эквивалентной дозы, получаемой существами, в основном вследствие внутреннего облучения. Остальную часть вносят космические лучи, главным образом путем внешнего облучения.
За последние несколько десятилетий человек создал несколько сотен искусственных радионуклидов и научился использовать энергию атома в самых разных целях: в медицине, для создания атомного оружия, для производства энергии и обнаружения пожаров, для изготовления светящихся циферблатов часов и поиска полезных ископаемых. Все это приводит к увеличению дозы облучения, как отдельных людей, так и населения Земли в целом. Индивидуальные дозы, получаемые разными людьми от искусственных источников радиации, сильно различаются. В большинстве случаев эти дозы весьма невелики, но иногда облучение за счет техногенных источников оказывается в тысячи раз интенсивнее, чем за счет естественных. Как правило, для техногенных источников радиации упомянутая вариабельность выражена гораздо сильнее, чем для естественных. Кроме того, порождаемое ими излучение обычно легче контролировать, хотя облучение, связанное с радиоактивными осадками от ядерных взрывов, почти так же невозможно контролировать, как и облучение, обусловленное космическими лучами или земными источниками.
Характеристика влияния разных доз радиации на человека
Измерения радиационного фона в городе Москве позволяют указать ТИПИЧНЫЕ значение фона на улице (открытой местности) — 8 — 12 мкР/час, в помещении — 15 — 20 мкР/час.
На разные органы человека разные дозы получаемой радиации могут либо привести к резкому ухудшению, либо вызвать незначительные изменения в структуре, либо вообще не подействовать.
В таблице 2 приведены крайние значения допустимых доз радиации:
| Таблица 2. | |
| Орган | Допустимая доза |
| Красный костный мозг | 0,5-1 Гр. |
| Хрусталик глаза | 0,1-3 Гр. |
| Почки | 23 Гр. |
| Печень | 40 Гр. |
| Мочевой пузырь | 55 Гр. |
| Зрелая хрящевая ткань | >70 Гр. |
| Примечание: Допустимая доза — суммарная доза, | |
| Получаемая человеком в течение 5 недель |
При больших дозах радиации начинают происходить необратимые реакции в костном мозгу, внутренних органах и нервной системе. При воздействии радиации более 30-40 Гр. смерть человека становится лишь делом времени. Из графика 1 видно, что большинство облученных погибают в первые 2-3 недели:
График 1.
Однако даже малые дозы радиации не безвредны и их влияние на организм и здоровье будущих поколений до конца не изучено. Однако можно предположить, что радиация может вызвать, прежде всего, генные и хромосомные мутации, что в последствии может привести к проявлению рецессивных мутаций.
Вывод.
Человек- кузнец своего счастья, и поэтому, если он хочет жить и выживать, то он должен научиться безопасно использовать этого “джина из бутылки” под названием радиация. Человек еще довольно молод для осознания дара, данного природой ему. Если он научится управлять им без вреда для себя и всего окружающего мира, то он достигнет небывалого рассвета цивилизации. А пока нам необходимо прожить первые робкие шаги, в изучении радиации и остаться в живых, сохранив накопленные знания для следующих поколений.
Список литературы:
www.rosatom.ru/glossary/rad/action.htm(2000 г.)
stch-chat.chat.ru/Index.html(1999 г.)
Т.Х.Маргулова «Атомная энергетика сегодня и завтра» Москва: Высшая школа, 1996 г.
www.ronl.ru
Содержание:
Введение……………………………………………………………………3
Применение радиоактивных источников в различных
сферах деятельности человека………………………………………………………….3
Химическая промышленность
Городское хозяйство
Медицинская промышленность
Радиационная стерилизация изделий и материалов
Производство радиоизотопных электрокардиостимуляторов
Сельское хозяйство и пищевая промышленность
Предпосевное облучение семян и клубней
Радиоизотопная диагностика (введение в организм радиоактивного препарата)
Радиоактивные отходы, проблемы их захоронения…………………..8
Неразработанность метода……………………………………………………………....12
Давление внешних обстоятельств……………………………………………………....13
Принятие решений и технологическая сложность проблемы………………………...13
Неопределённость концепции…………………………………………………………...14
Введение
В настоящее время трудно найти отрасль науки, техники, промышленности, сельского хозяйства и медицины, где бы не применялись источники радиоактивности (радиоактивные изотопы). Искусственные и естественные радиоактивные изотопы – мощный и тонкий инструмент для создания чувствительных способов анализа и контроля в промышленности, уникальное средство для медицинской диагностики и лечения злокачественных опухолевых заболеваний, эффективное средство воздействия на различные вещества, в том числе органические. Наиболее важные результаты получены при использовании изотопов как источников излучения. Создание установок с мощными источниками радиоактивного излучения позволило использовать его для контроля и управления технологическими процессами; технической диагностики; терапии заболеваний человека; получения новых свойств веществ; преобразования энергии распада радиоактивных веществ в тепловую и электрическую и др. Наиболее часто для этих целей используются такие изотопы как ⁶⁰CO, ⁹⁰Sr, ¹³⁷Cs и изотопы плутония. Для недопущения разгерметизации источников к ним предъявляются жёсткие требования по механической, термической и коррозийной устойчивости. Это обеспечивает гарантию сохранения герметичности в течение всего периода эксплуатации источника.
Применение радиоактивных источников в различных сферах деятельности человека.
Химическая промышленность
— Радиационно-химическое модифицирование полиамидного полотна для придания ему гидрофильных и антистатических свойств.
— Модифицирование текстильных материалов для получения шерстоподобных свойств.
— Получение хлопчатобумажных тканей с антимикробными свойствами.
— Радиационное модифицирование хрусталя для получения хрустальных изделий различного цвета.
— Радиационная вулканизация резинотканевых материалов.
— Радиационное модифицирование полиэтиленовых труб для повышения термостойкости и стойкости к агрессивным средам.
— Отвердение лакокрасочных покрытий на различных поверхностях.
В результате облучения мягкое дерево приобретает значительно низкую способность сорбировать воду, высокую стабильность геометрических размеров и более высокую твёрдость (изготовление мозаичного паркета).
Городское хозяйство
Радиационная очистка и обеззараживание сточных вод.
Медицинская промышленность
Радиационная стерилизация изделий и материалов
Номенклатура радиационно-стерилизуемой продукции включает свыше тысячи наименований, в том числе шприцы одноразового пользования, системы службы крови, медицинский инструментарий, шовные и перевязочные материалы, различные протезы, применяемые в сердечно-сосудистой хирургии, травматологии и ортопедии. Основное преимущество радиационной стерилизации состоит в том, что она может осуществляться непрерывно с большой производительностью. Пригодна для стерилизации готовой продукции, упакованной в транспортную тару или вторичную упаковку, а также применима для стерилизации термолабильных изделий и материалов.
Производство радиоизотопных электрокардиостимуляторов с источниками питания на основе ²³⁸Pu. Имплантируемые в организм человека, они применяются для лечения различных нарушений ритма сердца, не поддающихся медикаментозному воздействию. Применение радиоизотопного источника питания повышает их надёжность, увеличивает срок службы до 20-ти лет, возвращает больных к нормальной жизнедеятельности за счёт сокращения числа повторных операций по вживлению электрокардиостимулятора.
Сельское хозяйство и пищевая промышленность
Сельское хозяйство – важная область применения ионизирующих излучений. К настоящему времени в практике сельского хозяйства и научных исследованиях сельскохозяйственного профиля можно выделить следующие основные направления использования радиоизотопов:
— облучение с/х объектов (в первую очередь – растений) малой дозой в целях стимуляции их роста и развития;
— применение ионизирующих излучений для радиационного мутагенеза и селекции растений;
— использование метода лучевой стерилизации для борьбы с насекомыми – вредителями с/х растений.
Предпосевное облучение семян и клубней (пшеница, ячмень, кукуруза, картофель, свекла, морковь) приводит к улучшению посевных качеств семян и клубней, ускорению процессов развития растений (скороспелость), повышает устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды.
В области селекции проводятся исследования по мутагенезу. Целью является отбор макромутаций для выведения высокоурожайных сортов. Представляющие интерес радиационные мутанты уже получены для более чем 50-ти культур.
Применение ионизирующих излучений для стерилизации насекомых-вредителей на элеваторах и в зернохранилищах позволяет уменьшить потери урожая до 20%.
Известно, что ионизирующие γ-излучения предупреждают прорастание картофеля и лука, используются для дезинсекции сушёных фруктов, пищевых концентратов, замедляют микробиологическую порчу и продлевают сроки хранения плодов, овощей, мяса, рыбы. Выявлена возможность ускорения процессов старения вин и коньяка, изменение скорости созревания плодов, удаления неприятного запаха лечебных вод. В консервной промышленности (рыбной, мясомолочной, овощной и фруктовой) широкое применение имеет стерилизация консервов. Следует заметить, что исследование облучённых продуктов питания показало, что γ -облученные продукты безвредны.
Мы рассмотрели применение радиоизотопов, специфическое для отдельных отраслей промышленности. Кроме того, повсеместно в промышленности применяются радиоизотопы для следующих целей:
— измерение уровней жидкостей расплавов;
— измерение плотностей жидкостей и пульп;
— счёт предметов на контейнере;
— измерение толщины материалов;
— измерение толщины льда на летательных и других аппаратах;
— измерение плотности и влажности почво-грунтов;
— неразрушающая γ -дефектоскопия материалов изделий.
Далее рассмотрим применение р/а изотопов в других областях: медицине и других научно-прикладных областях.
Непосредственно в медицинской практике нашло клиническое применение радиоизотопных терапевтических аппаратов, а также клиническая радиоизотопная диагностика.
Освоены γ -терапевтические аппараты для наружного γ -облучения. Эти аппараты значительно расширили возможности дистанционной γ -терапии опухолей за счёт использования вариантов статического и подвижного облучения.
К отдельным локализациям опухолей используются различные варианты и способы лучевого лечения. Стойкие пятилетние излечения при 1, 2 и 3 стадиях получены соответственно у
90-95, 75-85 и 55-60% больных. Хорошо известна также положительная роль лучевой терапии в лечении рака молочной железы, лёгкого, пищевода, полости рта, гортани, мочевого пузыря и других органов.
Радиоизотопная диагностика (введение в организм радиоактивного препарата) стала неотъемлемой частью диагностического процесса на всех этапах развития заболевания или оценки функционального состояния здорового организма. Радиоизотопные диагностические исследования могут быть сведены к следующим основным разделам:
— определение радиоактивности всего тела, его частей, отдельных органов в целях выявления патологического состояния органа;
— определение скорости передвижения радиоактивного препарата по отдельным участкам сердечно-сосудистой системы;
— изучение пространственного распределения радиоактивного препарата в теле человека для визуализации органов, патологических образований и др.
К числу наиболее важных аспектов диагностики относятся патологические изменения сердечно-сосудистой системы, своевременное обнаружение злокачественных новообразований, оценка состояния костной, кроветворной и лимфатической систем организма, которые представляют собой труднодоступные объекты для исследования традиционными клинико-интрументальными методами.
В клинической практике внедрены Nay, меченный ¹³y для диагностики заболеваний щитовидной железы; NaCe, меченный ²⁴Na для изучения местного и общего кровотока;
Na₃PO₄, меченный ³³P для изучения процессов накопления его в пигментных образованиях кожи и других опухолевых образованиях.
Ведущее значение получил метод диагностики в неврологии и нейрохирургии с использованием изотопов ⁴⁴Tc, ¹³³Xeи ¹⁶⁹Y. Он необходим для уточненного диагноза заболеваний головного мозга, а также заболеваний сердечно-сосудистой системы. В нефрологии и урологии применяются радиоактивные препараты, содержащие ¹³¹Y, ¹⁹⁷Hg,
¹⁶⁹Yb, ⁵¹Cr и ¹¹³Yn. Благодяря внедрению радиоизотопных методов обследования улучшилась ранняя заболеваемость почек и других органов.
Научно-прикладное применение р/изотопов очень широко. Остановимся на некоторых:
Практический интерес представляет использование радиоизотопных энергетических установок (РЭУ) электрической мощностью от нескольких единиц до сотен Ватт. Наибольшее пратическое применение нашли радиоизотопные термоэлектрические генераторы, в которых преобразование энергии р/а распада в электрическую осуществляется с использованием термоэлектрических преобразователей, такие энергоустановки отличаются полной автономностью, возможностью работы в любых климатических условиях, большим сроком службы и надёжностью в работе.
Радиоизотопные источники питания обеспечивают работу в системах автоматических метеорологических станций; в системах навигационного оборудования в отдалённых и необжитых районах (эл. питание маяков, створных знаков, навигационных огней).
Благодаря положительному опыту применения их в условиях низкой температуры, стало возможным использование их в Антарктиде.
Известно также, что на аппаратах, перемещавшихся по поверхности Луны (луноходах) были использованы изотопные энергетические установки с ²¹ºPo.
Применение р/а изотопов в научных исследованиях невозможно переоценить, так как все практикующие методы вытекают из положительных результатов в исследованиях.
Кроме того, следует упомянуть и такие совсем узкие специализации как борьба с вредителями в старинных предметах искусства, а также применение естественных р/а изотопов в радоновых ваннах и грязях при санаторно-курортном лечении.
По окончании срока эксплуатации р/а источники в установленном порядке должны быть доставлены на специальные комбинаты для переработки (кондиционирования) с последующим захоронением как радиоактивные отходы.
Радиоактивные отходы, проблемы их захоронения
Проблема радиоактивных отходов является частным случаем общей проблемы загрязнения окружающей среды отходами человеческой деятельности. Но в то же время резко выраженная специфика РАО требует применения специфичных методов обеспечения безопасности для человека и биосферы.
Исторический опыт обращения с производственными и бытовыми отходами сформировался в условиях, когда осознание опасности отходов и программ её нейтрализации опиралось на непосредственные ощущения. Возможности последних обеспечивали адекватность осознания связей непосредственно воспринимаемых органами чувств воздействий с наступающими последствиями. Уровень знаний позволял представить логику механизмов воздействия отходов на человека и биосферу, достаточно точно соответствующую реальным процессам. К практически выработанным традиционным представлениям о методах обезвреживания отходов исторически присоединились и разработанные с открытием микроорганизмов качественно иные подходы, образовав не только эмпирически, но и научно обоснованное методическое обеспечение безопасности человека и среды его обитания. В медицине и системах управления обществом были сформированы соответствующие подотрасли, например, санитарно-эпидемиологическое дело, коммунальная гигиена и т.п.
С бурным развитием химии и химических производств в производственных и бытовых отходах в массовых количествах появились новые, ранее не попадавшие в них элементы и химические соединения, в том числе не существующие в природе. По масштабам это явление стало сопоставимо с естественными геохимическими процессами. Человечество оказалось перед необходимостью выйти на другой уровень оценки проблемы, где должны учитываться, например, аккумулятивные и отложенные эффекты, методы выявления дозировок воздействий, необходимость применения новых методов и специальной высокочувствительной аппаратуры для обнаружения опасности и т.п.
Качественно иную опасность, хотя и сходную с химической по некоторым из признаков, принесла человеку «радиоактивность» , как явление, не воспринимаемое органами чувств человека непосредственно, не уничтожаемое известными человечеству способами и пока ещё в целом недостаточно изученное: нельзя исключить обнаружение новых свойств, воздействий и последствий этого явления. Поэтому при формировании общих и конкретных научных и практических задач «по ликвидации опасности РАО» и, в особенности, при решении этих задач возникают постоянные затруднения, показывающие, что традиционная постановка недостаточно точно отражает реальный, объективный характер «проблемы РАО». Тем не менее, идеология такой постановки широко распространена в правовых и не правовых документах общегосударственного и межгосударственного характера, которые, как можно предположить, охватывают широкий спектр современных научных воззрений, направлений, исследований и практических мероприятий; учитывают разработки всех известных отечественных и иностранных организаций, занимающихся «проблемой РАО».
Постановлением Правительства РФ от 23.10.1995 г. № 1030 утверждена Федеральная целевая Программа «Обращение с радиоактивными отходами и отработавшими ядерными материалами, их утилизация и захоронение на 1996-2005 годы».
Радиоактивные отходы рассматриваются в ней «как не подлежащие дальнейшему использованию вещества (в любом агрегатном состоянии), материалы, изделия, оборудования, объекты биологического происхождения, в которых содержание радионуклидов превышает уровни, установленные нормативными актами. В Программе выделен специальный раздел «Состояние проблемы», содержащий описание конкретных объектов и общественных сфер, где происходит «обращение с радиоактивными отходами», а также общие количественные характеристики «проблемы РАО» в России.
«Большое количество накопленных некондиционированных радиоактивных отходов, недостаточность технических средств для обеспечения безопасного обращения с этими отходами и отработавшим ядерным топливом, отсутствие надёжных хранилищ для их длительного хранения и (или) захоронения повышают риск возникновения радиационных аварий и создают реальную угрозу радиоактивного загрязнения окружающей среды, переоблучения населения и персонала организаций и предприятий, деятельность которых связана с использованием атомной энергии и радиоактивных материалов».
Основные источники радиоактивных отходов (РАО) высокого уровня активности – атомная энергетика (отработанное ядерное топливо) и военные программы (плутоний ядерных боеголовок, отработанное топливо транспортных реакторов атомных подводных лодок, жидкие отходы радиохимических комбинатов и др.).
Возникает вопрос: следует ли рассматривать РАО просто как отходы или как потенциальный источник энергии? От ответа на этот вопрос зависит, хотим ли мы их хранить (в доступном виде) или захоранивать (т.е. делать недоступными). Общепринятый ответ в настоящее время состоит в том, что РАО – это действительно отходы, за исключением, может быть, плутония. Плутоний теоретически может служить источником энергии, хотя технология получения энергии их него сложна и довольно опасна. Многие страны, в том числе Россия и США, находятся теперь на распутье: «запускать» плутониевую технологию, используя плутоний, высвобождаемый при разоружении, или захоранивать этот плутоний? Недавно правительство России и Минатом объявили, что они хотят перерабатывать оружейный плутоний совместно с США; это означает возможность развития плутониевой энергетики.
В течение 40 лет учёные сравнивали варианты избавления от РАО. Главная идея – их надо поместить в такое место, чтобы они не могли попасть в окружающую среду и нанести вред человеку. Эту способность вредить РАО сохраняют в течение десятков и сотен тысяч лет. Облучённое ядерное топливо, которое мы извлекаем из реактора, содержит радиоизотопы с периодами полураспада от нескольких часов до миллиона лет (период полураспада – это время, в течение которого количество радиоактивного вещества уменьшается вдвое, причём в ряде случаев возникают новые радиоактивные вещества). Но общая радиоактивность отходов значительно снижается со временем. Для радия период полураспада составляет 1620 лет, и нетрудно подсчитать, что через 10 тысяч лет останется около 1/50 первоначального количества радия. Нормативы большинства стран предусматривают обеспечение безопасности отходов на срок 10 тысяч лет. Конечно, это не значит, что по истечении этого времени РАО более не будут опасны: мы попросту перелагаем дальнейшую ответственность за РАО на отдалённое потомство. Для этого надо, чтобы места и форма захоронения этих отходов были известны потомству. Заметим, что вся письменная история человечества меньше 10 тысяч лет. Задачи, возникающие при захоронении РАО, беспрецедентны в истории техники: люди никогда не ставили себе таких долговременных целей.
Интересный аспект проблемы состоит в том, что надо не только защищать человека от отходов, но одновременно защищать отходы от человека. За срок, отводимый на их захоронение, сменятся многие социально-экономические формации. Нельзя исключить, что в определённой ситуации РАО могут стать желанным объектом для террористов, мишенями для удара при военном конфликте и т.п. Понятно, что, рассуждая о тысячелетиях, мы не можем полагаться, скажем, на правительственный контроль и охрану – невозможно предвидеть, какие изменения могут произойти. Может быть, лучше всего сделать отходы физически недоступными для человека, хотя, с другой стороны, это затруднило бы нашим потомкам дальнейшие меры безопасности.
Понятно, что ни одно техническое решение, ни один искусственный материал не может «работать» в течение тысячелетий. Очевидный вывод: изолировать отходы должна сама природная среда. Рассматривались варианты: захоронить РАО в глубокихокеанических впадинах, в донных осадках океанов, в полярных шапках; отправлять их в космос; закладывать их в глубокие слои земной коры. В настоящее время общепринято, что оптимальный путь – захоронение отходов в глубоких геологических формациях.
Понятно, что РАО в твёрдой форме менее склонны к проникновению в окружающую среду (миграции), чем жидкие РАО. Поэтому предполагается, что жидкие РАО будут вначале переводиться в твёрдую форму (остекловываться, превращаться в керамику и т.п.). Тем не менее, в России всё ещё практикуется закачка жидких высокоактивных РАО в глубокие подземные горизонты (Красноярск, Томск, Димитровград).
В настоящее время принята так называемая «многобарьерная» или «глубоко эшелонированная» концепция захоронения. Отходы сперва сдерживаются матрицей (стекло, керамика, топливные таблетки), затем многоцелевым контейнером (используемым для транспортировки и для захоронения), затем сорбирующей (поглощающей) отсыпкой вокруг контейнеров и, наконец, геологической средой.
Итак, мы попытаемся захоранивать РАО в глубокие геологические фракции. При этом нам поставлено условие: показать, что наше захоронение будет работать, как мы это планируем, на протяжении 10 тысяч лет. Посмотрим теперь, какие проблемы мы встретим на этом пути.
Первые проблемы встречаются на этапе выбора участков для изучения.
В США, например, ни один штат не хочет. Чтобы общегосударственное захоронение размещалось на его территории. Это привело к тому, что усилиями политиков многие потенциально подходящие площади были вычеркнуты из списка, причём не на основании научного подхода, а вследствии политических игр.
Как это выглядит в России? В настоящее время в России всё ещё можно изучать площади, не ощущая значительного давления местных властей (если не предполагать при этом захоронение вблизи городов!). Полагаю, что по мере усиления реальной независимости регионов и субъектов Федерации ситуация будет смещаться в сторону ситуации США. Уже сейчас ощущается склонность Минатома переместить свою активность на военные объекты, над которыми практически нет контроля: например, для создания захоронения предполагается архипелаг Новая Земля (российский полигон № 1), хотя по геологическим параметрам это далеко не лучшее место, о чём ещё будет речь дальше.
Но предположим, что первый этап позади и площадка выбрана. Надо её изучить и дать прогноз функционирования захоронения на 10 тысяч лет. Тут появляется новая проблема.
Неразработанность метода.
Геология – описательная наука. Отдельные разделы геологии занимаются предсказаниями (например, инженерная геология предсказывает поведение грунтов при строительстве и т.п.), но никогда ещё перед геологией не ставилась задача предсказать поведение геологических систем на десятки тысяч лет. Из многолетних исследований в разных странах возникли даже сомнения, возможен ли вообще более или менее надёжный прогноз на такие сроки.
Представим всё же, что нам удалось выработать разумный план изучения площадки. Понятно, что для осуществления этого плана понадобится много лет: например, гора Яка в штате Невада изучается уже более 15 лет, но заключение о пригодности или непригодности этой горы будет сделано не ранее чем через 5 лет. При этом программа захоронения будет испытывать всё возрастающее давление.
Давление внешних обстоятельств.
В годы холодной войны на отходы не обращали внимания; они накапливались, хранились во временных контейнерах, терялись и т.п. Пример – военный объект Хэнфорд (аналог нашего «Маяка»), где находится несколько сот гигантских баков с жидкими отходами, причём для многих из них не известно, что находится внутри. Одна проба стоит 1 миллион долларов! Там же, в Хэнфорде, примерно раз в месяц обнаруживаются закопанные и «забытые» бочки или ящики с отходами.
В целом, за годы развития ядерных технологий, отходов скопилось очень много. Временные хранилища на многих атомных станциях близки к заполнению, а на военных комплексах они часто находятся на грани выхода из строя «по старости» или даже за этой гранью.
Итак, проблема захоронения требует срочного решения. Осознание этой срочности становится всё более острым, тем более что 430 энергетических реакторов, сотни исследовательских реакторов, сотни транспортных реакторов атомных подводных лодок, крейсеров и ледоколов продолжают непрерывно накапливать РАО. Но у людей, прижатых к стенке, не обязательно возникают лучшие технические решения, и возрастает вероятность ошибок. Между тем в решениях, связанных с ядерной технологией, ошибки могут очень дорого стоить.
Предположим, наконец, что мы истратили 10-20 миллиардов долларов и 15-20 лет на изучение потенциальной площадки. Пришло время принимать решение. Очевидно, идеальных мест на Земле не существует, и любое место будет иметь с точки зрения захоронения положительные и отрицательные свойства. Очевидно, придётся решить, перевешивают ли положительные свойства отрицательные, и обеспечивают ли эти положительные свойства достаточную безопасность.
Принятие решений и технологическая сложность проблемы
Проблема захоронения технически чрезвычайно сложна. Поэтому очень важно иметь, во-первых, науку высокого качества, а во-вторых, эффективное взаимодействие (как говорят в Америке – «интерфейс») между наукой и политиками, принимающими решения.
Российская концепция подземной изоляции РАО и отработанного ядерного топлива в многолетнемёрзлых породах разработана в Институте промышленной технологии Минатома России (ВНИПИП). Она была одобрена Государственной экологической экспертизой Министерства экологии и природных ресурсов РФ, Минздравом РФ и Госатомнадзором РФ. Научная поддержка концепции проводится кафедрой мерзлотоведения Московского государственного университета. Следует заметить, что эта концепция уникальна. Ни в одной стране мира, насколько мне известно, вопрос о захоронении РАО в мерзлоте не рассматривается.
Основная идея такова. Помещаем тепловыделяющие отходы в мерзлоту и отделяем их от пород непроницаемым инженерным барьером. За счёт тепловыделения мерзлота вокруг захоронения начинает подтаивать, но через какое-то время, когда тепловыделение снизится (вследствие распада короткоживущих изотопов), породы снова промёрзнут. Поэтому достаточно обеспечить непроницаемость инженерных барьеров на то время, когда мерзлота будет протаивать; после промерзания миграция радионуклидов становится невозможной.
Неопределённость концепции
С этой концепцией связано, по меньшей мере, две серьёзных проблемы.
Во-первых, концепция предполагает, что промёрзшие породы непроницаемы для радионуклидов. На первый взгляд это кажется разумным: вся вода замёрзшая, лёд обычно неподвижен и не растворяет радионуклиды. Но если внимательно поработать с литературой, то оказывается, что многие химические элементы довольно активно мигрируют в промёрзших породах. Даже при температурах – 10-12ºC в породах присутствует незамерзающая, так называемая плёночная, вода. Что особенно важно, свойства радиоактивных элементов, составляющих РАО, с точки зрения их возможной миграции в мерзлоте совершенно не изучены. Поэтому предположение о непроницаемости мёрзлых пород для радионуклидов лишено всяких оснований.
Во-вторых, если даже окажется, что мерзлота действительно хороший изолятор РАО, то невозможно доказать, что сама мерзлота просуществует достаточно долго: напомним, что нормативы предусматривают захоронение на срок в 10 тысяч лет. Известно, что состояние мерзлоты определяется климатом, причём двумя наиболее важными параметрами – температурой воздуха и количеством атмосферных осадков. Как вы знаете, температура воздуха повышается в связи с глобальным изменением климата. Наивысший темп потепления приходится как раз на средние и высокие широты северного полушария. Ясно, что такое потепление должно привести к протаиванию льда и сокращению мерзлоты.
Как показывают расчёты, активное протаивание может начаться уже через 80-100 лет, и темп протаивания может достичь 50 метров в столетие. Таким образом, мёрзлые породы Новой Земли могут полностью исчезнуть за 600-700 лет, а это всего 6-7% от времени, требуемого для изоляции отходов. Без мерзлоты карбонатные породы Новой Земли обладают весьма низкими изолирующими свойствами по отношению к радионуклидам.
Проблема хранения и захоронения радиоактивных отходов (РАО) – важнейшая и нерешённая проблема ядерной энергетики.
Никто в мире пока не знает, где и как хранить высокоактивные РАО, хотя работы в данном направлении ведутся. Пока речь идёт о перспективных, а отнюдь не промышленных технологиях заключения высоко активных РАО в тугоплавкое стекло или керамические соединения. Однако неясно, как это материалы поведут себя под воздействием заключённых в них РАО в течение миллионов лет. Столь длительный срок хранения обусловлен огромным периодом полураспада ряда радиоактивных элементов. Ясно, что выход их наружу неизбежен, ибо материал контейнера, в котором они будут заключены столько не «живёт».
Все технологии обработки и хранения РАО условны и сомнительны. А если атомщики будут по своему обыкновению, оспаривать этот факт, то уместно будет спросить их: «Где гарантия, что все существующие хранилища и могильники уже сейчас не являются носителями радиоактивного заражения, так как все наблюдения за ними скрываются от общественности?».
В нашей стране существуют несколько могильников, хотя об их существовании стараются умолчать. Наиболее крупный расположен в районе Красноярска под Енисеем, где происходит захоронение отходов большинства российских атомных электростанций и ядерные отходы ряда европейских государств. При проведении научно-изыскательских работ по данному хранилищу результаты оказались положительными, но в последнее время наблюдения показывают нарушение экосистемы реки Енисей, что появились рыбы-мутанты, изменилась структура воды в определённых районах, хотя данные научных экспертиз тщательно скрываются.
В мире захоронения высокоактивных РАО ещё не осуществляется, имеется опыт лишь временного их сохранения.
1. Вершинин Н. В. Санитарно-технические требования к закрытым радиационным источникам.
В кн. «Труды симпозиума». М., Атомиздат, 1976 г.
2. Фрумкин М. Л. и др. Технологические основы радиационной обработки пищевых продуктов. М., Пищевая промышленность, 1973 г.
3. Брегер А. Х. Радиоактивные изотопы – источники излучений в радиационно-химической технологии. Изотопы в СССР, 1975 г., № 44 с 23-29.
4. Перцовский Е. С., Сахаров Э. В. Радиоизотопные приборы в пищевой, лёгкой и целлюлозно-бумажной промышленности. М., Атомиздат, 1972 г.
5. Воробьёв Е. И., Побединский М. Н. Очерки развития отечественной радиационной медицины. М., Медицина, 1972 г.
6. Выбор площадки для строительства хранилища радиоактивных отходов. Э. И. М., ЦНИИатоминформ, 1985 г., № 20.
7. Современное состояние проблемы захоронения радиоактивных отходов в США. Атомная техника за рубежом, 1988 г., № 9.
8. Хейнонен Дис, Дисера Ф. Захоронение ядерных отходов: процессы, происходящие в подземных хранилищах: Бюллетень МАГАТЭ, Вена, 1985 г., т. 27, № 2.
9. Геологические исследования площадок для окончательного удаления радиоактивных отходов: Э. И. М.: ЦНИИатоминформ, 1987 г., № 38.
10. Брызгалова Р. В., Рогозин Ю. М., Синицына Г. С. и др. Оценка некоторых радиохимических и геохимических факторов, определяющих локализацию радионуклидов при захоронении радиоактивных отходов в геологические формации. Материалы 6 симпозиума СЭВ, т. 2, 1985 г.
www.ronl.ru
Основные экологические проблемы городов и особенно мегаполисов. Экология и здоровье человека.
Научно-техническая революция была подготовлена выдающимися открытиями XX века и бурным развитием производственных. Это не только успехи ядерной физики, химии и т.д., но и не прекращающийся рост числа крупных городов и городского населения. Объёмы промышленного производства увеличились в сотни раз, энерговооружённость человечества возросла более чем в 1000 раз, скорость передвижения ― в 400 раз, скорость передачи информации ― в миллионы раз и т. д. Такая активная деятельность человека не проходит для природы бесследно, поскольку ресурсы, необходимые для ускорения научно-технического прогресса, черпаются непосредственно из биосферы. Это лишь одна сторона экологических проблем большого города. Другая в том, что современный город с миллионным населением дает огромное количество отходов. Такой город ежегодно выбрасывает в атмосферу не менее 10―11 млн. т водяных паров, 1,5―2 млн. т пыли, 1,5 млн. т окиси углерода, 0,25 млн. т сернистого ангидрида, 0,3 млн. т окислов азота и большое количество других загрязнений, не безразличных для здоровья человека и окружающей его среды. Особенности нынешних экологических проблем больших городов в многочисленности источников воздействия на окружающую среду и их масштабность:
Промышленность и транспорт ― основные виновники загрязнения городской среды.
Изменился в наше время и характер отходов ― раньше практически все отходы были естественного происхождения (кости, шерсть, натуральные ткани, дерево, бумага, навоз и т.д.), и они легко включались в кругооборот природы. Сейчас же значительная часть отходов ― синтетические вещества. Их минерализация в естественных условиях практически невозможна.
Другая проблема связана с интенсивным ростом нетрадиционных «загрязнений», имеющих квантовую и волновую природу. Усиливаются электромагнитные поля линий передач высокого напряжения, радиотрансляционных и телевизионных станций, а также большого числа электромоторов. Повышается общий фон и уровень шума (из-за высоких скоростей транспорта, из-за работы различных механизмов и машин). Ультрафиолетовая радиация, наоборот, понижается (из-за загрязнённости воздуха). Растут затраты энергии на единицу площади, и, следовательно, увеличиваются отдача тепла, тепловое загрязнение. Под влиянием огромных масс многоэтажных домов меняются свойства геологических пород, на которых стоит город. Последствия этих явлений для людей и окружающей среды изучен недостаточно. Но они не менее опасны, чем загрязнения водного и воздушного бассейнов и почвенно-растительного покрова. Для жителей крупных городов всё это в комплексе оборачивается большим перенапряжением нервной системы. Они быстро утомляются, подвержены различным заболеваниям и неврозам, страдают повышенной раздражительностью. Хронически плохое самочувствие значительной части городских жителей в некоторых западных странах считают специфическим заболеванием. Оно получило название «урбанит».
Одна из очень непростых современных экологических проблем связана с быстрым ростом городов, расширением их территории. Города меняются не только количественно, но и качественно. О появлении городских агломераций, мегаполисов, можно говорить как о качественно новом этапе во взаимоотношения города и природы. Городские агломерации, урбанизированные районы ― это весьма обширные территории, на которых природа глубоко изменена хозяйственной деятельностью. Причём коренные преобразования природы происходят не только в черте города, но и далеко за его пределами. Так, например, физико-геологические изменения почв, подземных вод проявляются в зависимости от конкретных условий на глубине до 800 м в радиусе 25―30 км. Это загрязнения, уплотнения и нарушения структуры почв и грунтов, образование воронок и пр. На больших расстояниях ощутимы биогеохимические изменения среды: обеднение растительного и животного мира, деградации лесов, закисление почв. Прежде всего от этого страдают люди, живущие в зоне влияния города или агломерации (дышат отравленным воздухом, пьют загрязнённую воду и т.д). Оздоровление городской среды ― одна из самых острых социальных задач. Первые действия при её решении ― создание прогрессивных малоотходных технологий, бесшумного и экологически чистого транспорта.
Экологические проблемы городов тесно связаны с проблемами градостроительства: планировка города, размещение крупных промышленных предприятий и иных комплексов с учётом их роста и развития, выбор транспортной системы.
Во многих городах воздух загрязнён на 92―95% по вине автомобильного транспорта. Автомобильные выхлопы в городах особенно опасны тем, что загрязняют воздух в основном на уровне человеческого роста. И люди дышат этими концентрированными выбросами. Человек потребляет в сутки 12 куб. м воздуха, автомобиль ― в тысячу раз больше. Таким образом автомобильный транспорт поглощает кислорода во много раз больше, чем все население города. При безветренной погоде и низком атмосферном давлении на оживлённых трассах содержание кислорода в воздухе нередко снижается до 15% ― величины, близкой к критической, при которой люди начинают задыхаться, падать в обморок. Особенно это опасно для детей и людей со слабым здоровьем. Обостряются сердечно-сосудистые и лёгочные заболевания, развиваются вирусные эпидемии. Люди нередко даже не подозревают, что это связано с отравлением автомобильными газами.
Дозы облучения. Безопасные и летальные дозы для людей. Мощность дозы. Естественный радиационный фон.
В начальный период развития радиационной дозиметрии чаще всего приходилось иметь дело с проникающим рентгеновским излучением, распространяющимся в воздухе. Поэтому в качестве количественной меры излучения многие годы применяли результат измерения ионизации воздуха вблизи рентгеновских трубок и аппаратов. Единицей таких измерений условились считать количество пар ионов, которые излучение образует в 1 см3 сухого воздуха, находящегося при атмосферном давлении. Позднее было установлено, что такой единице экспозиционной дозы, названной рентгеном, соответствует 2,08*109 пар ионов, т. е. примерно 2 млрд. пар ионов в 1 см3 воздуха.
Экспозиционная доза – количественная характеристика поля ионизирующего излучения, основанная на величине ионизации сухого воздуха при атмосферном давлении. Единицей измерения экспозиционной дозы является рентген (Р).
1Р=2*109 пар ионов/см3 воздуха
Доза 1Р накапливается за 1ч на расстоянии 1м от источника радия массой 1г, т. е. активностью примерно 1Кюри (Ки).
В качестве меры глубинных доз и радиационного воздействия проникающих излучений было предложено определять энергию, поглощенную облучаемым веществом. Поглощенная доза – количество энергии, поглощенной единицей массы облучаемого вещества. Единицей поглощенной дозы является рад.
В системе СИ новой единицей поглощенной дозы является грэй (Гр).
1рад=100эрг/г
1Гр=100рад
Для мягких тканей в поле рентгеновского или гамма-излучения поглощенная доза 1рад примерно соответствует экспозиции 1Р, т. е. 1Р=0,88рад.
Поглощенная доза – характеризует результат взаимодействия поля ионизирующего излучения и среды, на которую оно воздействует, т. е. облучения. Чем больше поглощенная доза, тем больше радиационный эффект.
Действие ионизирующих излучений на живой организм сложнее, чем последствия облучения сравнительно простых неживых веществ. Радиобиологический эффект зависит не только от поглощенной дозы, т. е. энергии, переданной облучаемому веществу, но и от других факторов.
При одной и той же поглощенной дозе радиобиологический эффект тем выше, чем плотнее ионизация, создаваемая излучением. Для количественной оценки такого влияния вводится понятие эквивалентной дозы, которая равна поглощенной дозе, умноженной на коэффициент качества, определяемый отношением поглощенной дозы эталонного измерения к дозе рассматриваемого излучения, вызывающей тот же радиобиологический эффект. Мощность дозы=Р/мин 1Зв=100бэр
Единицей измерения эквивалентной дозы является биологический эквивалент рада – бэр. В системе СИ единица эквивалентной дозы – зиверт (Зв).
Анализ несчастных случаев позволил установить численное значение смертельной дозы гамма-излучения. Она оказалась равной 600±100 Р.
При дозах облучения более 25 бэр никаких изменений в органах и тканях организма человека не наблюдается. Незначительные кратковременные изменения состава крови возникают только при дозе облучения 50 бэр. Дозы облучения, например, единовременно 600 рад для человека, вызывают поражения или даже гибель организма.
Внутреннее облучение – это процесс, при котором источники излучения находятся внутри человеческого организма, попадая туда при вдыхании, заглатывании, а также через повреждения кожного покрова.
Это отличие обусловливает ряд особенностей, которые делают внутреннее облучение во много раз более опасным, чем внешнее, при одних и тех же количествах радионуклидов.
Патологическое действие облучения на организм в значительной мере зависит от места локализации радиоактивного вещества. Главная опасность радия заключается в том, что он откладывается в костях. Альфа-частицы повреждают как кость, так и особенно чувствительные к излучению клетки кроветворных тканей, вызывая тяжелые заболевания крови и образование злокачественных опухолей. Пыль, содержащая радиоактивные частицы, приводила к образованию радиоактивных отложений в легких и способствовала развитию рака.
Из всех путей поступления радионуклидов в организм наиболее опасно вдыхание загрязненного воздуха. Радиоактивное вещество, поступающее таким путем в организм человека, исключительно быстро усваивается. Пылевые частицы, на которых сорбированы радионуклиды, при вдыхании воздуха проходят через верхние дыхательные пути и частично оседают в полости рта и носоглотке. Отсюда они поступают в пищеварительный тракт. Остальные частицы вместе с воздухом попадают в легкие, где задерживаются легочными тканями.
Естественный радиационный фон Земли необходим для развития жизни, для роста организмов.
Клинические последствия радиоактивного облучения для человека в зависимости от дозы и характера воздействия радиации. Способы защиты от радиоактивных излучений.
Исследования относительной радиационной чувствительности различных участков кожного покрова человека, выполненные в 1898-99гг доктором Денло над собой, позволили установить первые закономерности немедленных (острых)реакций кожи на облучение. Пороговая эритемная доза – это наименьшее количество излучения данной степени жесткости, которое, воздействуя на кожу внутренней поверхности предплечья, вызывает у 80% облученных лиц покраснение на срок от 7 до 10 суток.
Когда экспозиционная доза превысит пороговую эритемную, на облученном участке кожи возникает легкое покраснение, проходящее примерно через сутки. Через 7-10 дней на этом месте развивается лучевая эритема, похожая при дозе 500-600Р на легкий солнечный ожог. Через несколько дней ожог исчезает.
При дозе 1500-1600Р развивается более тяжелая эритема с образованием пузырей, аналогичная ожогу 2 степени. В этом случае заживление также полное, но продолжается в течении 4-6 недель. При еще больших локальных дозах (3000-4000Р) возникает некроз тканей, подобный ожогу 3 степени, который не поддается лечению обычными средствами, в результате чего заживление происходит длительно и часто приводит к образованию рубцов, позднее к злокачественному поражению тканей.
Отдаленные последствия облучения: перерождение мелких кровеносных сосудов, зарастание их соединительной тканью, ухудшение кровоснабжения и как следствие – возникновение хронических изъявлений и раковых опухолей.
Прекращение работы с излучением не останавливает развития процесса перерождения тканей, который завершается через 6-30 лет образованием злокачественной опухоли и смертью ранее переоблученного человека.
Различают 3 возможных принципа защиты – временем, расстоянием и экранировкой. Защита временем – это ограничение продолжительности работы в поле излучения. Защита расстоянием – интенсивность излучения уменьшается с увеличением расстояния от источника по закону обратных квадратов (если расстояние в 2 раза, то интенсивность ¯ в 4 раза). Защита экранированием или поглощением – основан на использовании процессов взаимодействия фотонов с веществом.
Перемены в базисных отраслях промышленности. Новая техносфера и окружающая среда.
Эффективно стала использоваться электроэнергия: уменьшилась удельная электроемкость продукции и транспорта. В ближайшие десятилетия можно ждать практического освоения термоядерного производства энергии. Открыты новые, возобновляемые источники энергии – фотохимические, дающие “чистое” химическое топливо, так называемый синтез-газ: смесь водорода и угарного газа. Заметно снижаются выработка и использование стали – материала, требующего много сырья и энергии.
В телефонных проводах и других средствах связи металл заменяют стеклянные нити-световоды. Спутниковая связь, охватывающая всю планету, обходится вообще без каких-либо проводов.
В конечную продукцию от 20-30 т ежегодно добываемого сырья переходит лишь 3%. Еще не научились достаточно комплексно использовать минералы: примитивна технология, мало используются повторные циклы. Появились электростанции, эффективно использующие энергию топлива. Повышается коэффициент использования энергии газа и значительно меньше вредных веществ выбрасывается в окружающую среду и т.д.
При подготовке этой работы были использованы материалы с сайта www.studentu.ru
www.ronl.ru
