ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНИЯ И ЭКОНОМИКИ Г. САНКТ-ПЕТЕРБУРГ Курсовая работа По дисциплине Экология По теме Радиация, ее влияние на организм человека 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
Глава II Радиация 4
1.1 Основные понятия и единицы измерения 4
Глава III Влияние радиации на организмы 6
Глава IV Источники радиационного излучения 10
2.1 Естественные источники 10
2.2 Источники, созданные человеком (техногенные) 11
Заключение 14
Список использованной литературы 15 Введение
С давних времен человек совершенствовал себя, как физически, так и умственно, постоянно создавая и совершенствуя орудия труда. Постоянная нехватка энергии заставляла человека искать и находить новые источники, внедрять их не заботясь о будущем. Таких примеров множество: паровой двигатель побудил человека к созданию огромных фабрик, что за собой повлекло мгновенное ухудшение экологи в городах. Другим примером служит создание каскадов гидроэлектростанций, затопивших огромные территории и изменившие до неузнаваемости экосистемы отдельных районов. В порыве за открытиями в конце XIX в. двумя учеными: Пьером Кюри и Марией Сладковской-Кюри было открыто явление радиоактивности. Именно это достижение поставило существование всей планеты под угрозу. За 100 с лишним лет человек наделал столько глупостей, сколько не делал за все свое существование. Давно уже прошла Холодная война, мы уже пережили Чернобыль и многие засекреченные аварии на полигонах, однако проблема радиационной угрозы никуда не ушла и посей день служит главной угрозой биосфере.
Радиация играет огромную роль в развитии цивилизации на данном историческом этапе. Благодаря явлению радиоактивности был совершен существенный прорыв в области медицины и в различных отраслях промышленности, включая энергетику. Но одновременно с этим стали всё отчётливее проявляться негативные стороны свойств радиоактивных элементов: выяснилось, что воздействие радиационного излучения на организм может иметь трагические последствия. Подобный факт не мог пройти мимо внимания общественности. И чем больше становилось известно о действии радиации на человеческий организм и окружающую среду, тем противоречивее становились мнения о том, насколько большую роль должна играть радиация в различных сферах человеческой деятельности.
К сожалению, отсутствие достоверной информации вызывает неадекватное восприятие данной проблемы. Газетные истории о шестиногих ягнятах и двухголовых младенцах сеют панику в широких кругах. Проблема радиационного загрязнения стала одной из наиболее актуальных. Поэтому необходимо прояснить обстановку и найти верный подход. Радиоактивность следует рассматривать как неотъемлемую часть нашей жизни, но без знания закономерностей процессов, связанных с радиационным излучением, невозможно реально оценить ситуацию.
Для этого создаются специальные международные организации, занимающиеся проблемами радиации, в их числе существующая с конца 1920-х годов Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ), а также созданный в 1955 году в рамках ООН Научный Комитет по действию атомной радиации (НКДАР). Глава I Радиация
Радиация существовала всегда. Радиоактивные элементы входили в состав Земли с начала ее существования и продолжают присутствовать до настоящего времени. Однако само явление радиоактивности было открыто всего сто лет назад.
В 1896 году французский ученый Анри Беккерель случайно обнаружил, что после продолжительного соприкосновения с куском минерала, содержащего уран, на фотографических пластинках после проявки появились следы излучения. Позже этим явлением заинтересовались Мария Кюри (автор термина “радиоактивность”) и ее муж Пьер Кюри. В 1898 году они обнаружили, что в результате излучения уран превращается в другие элементы, которые молодые ученые назвали полонием и радием. К сожалению люди, профессионально занимающиеся радиацией, подвергали свое здоровье, и даже жизнь опасности из-за частого контакта с радиоактивными веществами. Несмотря на это исследования продолжались, и в результате человечество располагает весьма достоверными сведениями о процессе протекания реакций в радиоактивных массах, в значительной мере обусловленных особенностями строения и свойствами атома.
Известно, что в состав атома входят три типа элементов: отрицательно заряженные электроны движутся по орбитам вокруг ядра – плотно сцепленных положительно заряженных протонов и электрически нейтральных нейтронов. Химические элементы различают по количеству протонов. Одинаковое количество протонов и электронов обуславливает электрическую нейтральность атома. Количество нейтронов может варьироваться, и в зависимости от этого меняется стабильность изотопов.
Большинство нуклидов (ядра всех изотопов химических элементов) нестабильны и постоянно превращаются в другие нуклиды. Цепочка превращений сопровождается излучениями: в упрощенном виде, испускание ядром двух протонов и двух нейтронов (a-частицы) называют a-излучением, испускание электрона – b-излучением, причем оба этих процесса происходят с выделением энергию. Иногда дополнительно происходит выброс чистой энергии, называемый g-излучением. 1.1 Основные термины и единицы измерения (терминология НКДАР) Радиоактивный распад – весь процесс самопроизвольного распада нестабильного нуклида. Радионуклид – нестабильный нуклид, способный к самопроизвольному распаду. Период полураспада изотопа – время, за которое распадается в среднем половина всех радионуклидов данного типа в любом радиоактивном источнике. Радиационная активность образца – число распадов в секунду в данном радиоактивном образце; единица измерения – беккерель (Бк). Поглощенная доза[1] – энергия ионизирующего излучения, поглощенная облучаемым телом (тканями организма), в пересчете на единицу массы. Эквивалентнаядоза[2] – поглощенная доза, умноженная на коэффициент, отражающий способность данного вида излучения повреждать ткани организма. Эффективнаяэквивалентнаядоза[3] – эквивалентная доза, умноженная на коэффициент, учитывающий разную чувствительность различных тканей к облучению. Коллективная эффективнаяэквивалентнаядоза[4] – эффективная эквивалентная доза, полученная группой людей от какого-либо источника радиации. Полная коллективная эффективная эквивалентная доза – коллективная эффективная эквивалентная доза, которую получат поколения людей от какого-либо источника за все время его дальнейшего существования”. Глава II Влияние радиации на организмы
Воздействие радиации на организм может быть различным, но почти всегда оно негативно. В малых дозах радиационное излучение может стать катализатором процессов, приводящих к раку или генетическим нарушениям, а в больших дозах часто приводит к полной или частичной гибели организма вследствие разрушения клеток тканей.
Сложность в отслеживании последовательности процессов, вызванных облучением, объясняется тем, что последствия облучения, особенно при небольших дозах, могут проявиться не сразу, и зачастую для развития болезни требуются годы или даже десятилетия. Кроме того, вследствие различной проникающей способности разных видов радиоактивных излучений они оказывают неодинаковое воздействие на организм: a-частицы наиболее опасны, однако для a-излучения даже лист бумаги является непреодолимой преградой; b-излучение способно проходить в ткани организма на глубину один-два сантиметра; наиболее безобидное g-излучение характеризуется наибольшей проникающей способностью: его может задержать лишь толстая плита из материалов, имеющих высокий коэффициент поглощения, например, из бетона или свинца.
Также различается чувствительность отдельных органов к радиоактивному излучению. Поэтому, чтобы получить наиболее достоверную информацию о степени риска, необходимо учитывать соответствующие коэффициенты чувствительности 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 и от величины дозировки, так как благодаря репарационным способностям большинство органов имеют возможность восстановиться после серии мелких доз.
В таблице 1 приведены крайние значения 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 недель Таблица 1.
Тем не менее, существуют дозы, при которых летальный исход практически неизбежен. Так, например, дозы порядка 100 г приводят к смерти через несколько дней или даже часов вследствие повреждения центральной нервной системы, от кровоизлияния в результате дозы облучения в 10-50 г смерть наступает через одну-две недели, а доза в 3-5 грамм грозит обернуться летальным исходом примерно половине облученных.
Знания конкретной реакции организма на те или иные дозы необходимы для оценки последствий действия больших доз облучения при авариях ядерных установок и устройств или опасности облучения при длительном нахождении в районах повышенного ра-
диационного излучения, как от естественных источников, так и в случае радиоактивного загрязнения. 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.
Следует более подробно рассмотреть наиболее распространенные и серьезные повреждения, вызванные облучением, а именно рак и генетические нарушения.
В случае рака трудно оценить вероятность заболевания как следствия облучения. Любая, даже самая малая доза, может привести к необратимым 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 летального исхода при лейкозе более надежна, чем аналогичные оценки для других видов раковых заболеваний. Это можно объяснить тем, что лейкозы первыми проявляют себя, вызывая смерть в среднем через 10 лет после момента облучения. За лейкозами “по популярности” следуют: рак молочной железы, рак щитовидной железы и рак легких. Менее чувствительны желудок, печень, кишечник и другие органы и ткани.
Воздействие радиологического излучения резко усиливается другими неблагоприятными экологическими факторами (явление синергизма). Так, смертность от радиации у курильщиков заметно выше.
Что касается генетических последствий радиации, то они проявляются в виде хромосомных аберраций (в том числе изменения числа или структуры хромосом) и генных мутаций. Генные мутации проявляются сразу в первом поколении (доминантные мутации) или только при условии, если у обоих родителей мутантным является один и тот же ген (рецессивные мутации), что является маловероятным.
Изучение генетических последствий облучения еще более затруднено, чем в случае рака. Неизвестно, каковы генетические повреждения при облучении, проявляться они могут на протяжении многих поколений, невозможно отличить их от тех, что вызваны другими причинами.
Приходится оценивать появление наследственных дефектов у человека по результатам экспериментов на животных.
При оценке риска НКДАР использует два подхода: при одном определяют непосредственный эффект данной дозы, при другом – дозу, при которой удваивается частота появления потомков с той 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 оценки менее определенны), вызывает появление от 1000 до 2000 мутаций, приводящих к серьезным последствиям, и от 30 до 1000 хромосомных аберраций на каждый миллион живых новорожденных.
При втором подходе получены следующие результаты: хроническое облучение при мощности дозы в 1 г на одно поколение приведет к появлению около 2000 серьезных генетических заболеваний на каждый миллион живых новорожденных среди детей тех, кто подвергся такому облучению.
Оценки эти ненадежны, но необходимы. Генетические последствия облучения выражаются такими количественными параметрами, как сокращение продолжительности жизни и периода нетрудоспособности, хотя при этом признается, что эти оценки не более чем первая грубая прикидка. Так, хроническое облучение населения с мощностью дозы в 1 г на поколение сокращает период трудоспособности на 50000 лет, а продолжительность жизни – также на 50000 лет на каждый миллион живых новорожденных среди детей первого облученного поколения; при постоянном облучении многих поколений выходят на следующие оценки: соответственно 340000 лет и 286000 лет.
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 несколь-ких десятков процентов (водород, щелочноземельные 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 2:
Заряженные частицы. Проникающие в ткани организма a- и b-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 реакционно-способные, 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. Таблица 2. Воздействие ионизирующего излучения на ткани организма
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. Глава III Источники радиационного излучения
Теперь, имея представление о воздействии радиационного облучения на живые ткани, необходимо выяснить, в каких ситуациях мы наиболее подвержены этому воздействию.
Существует два способа облучения: если радиоактивные вещества находятся вне организма и облучают его снаружи, то речь идет о внешнем облучении. Другой способ облучения – при попадании радионуклидов внутрь организма с воздухом, пищей и водой – называют внутренним.
Источники радиоактивного излучения весьма разнообразны, но их можно объединить в две большие группы: естественные и искусственные (созданные человеком). Причем основная доля облучения (более 75% годовой эффективной эквивалентной дозы) приходится на естественный фон. 3.1 Естественные источники радиации
Естественные радионуклиды делятся на четыре группы: долгоживущие (уран-238, уран-235, торий-232); короткоживущие (радий, радон); долгоживущие одиночные, не образующие семейств (калий-40); радионуклиды, возникающие в результате взаимодействия космических частиц с атомными ядрами вещества Земли (углерод-14).
Разные виды излучения попадают на поверхность Земли либо из космоса, либо поступают от радиоактивных веществ, находящихся в земной коре, причем земные источники ответственны в среднем за 5/6 годовой эффективной эквивалентной доз, получаемой населением, в основном вследствие внутреннего облучения.
Уровни радиационного излучения неодинаковы для различных областей. Так, Северный и Южный полюсы более, чем экваториальная зона, подвержены воздействию космических лучей из-за наличия у Земли магнитного поля, отклоняющего заряженные радиоактивные частицы. Кроме того, чем больше удаление от земной поверхности, тем интенсивнее космическое излучение.
Иными словами, проживая в горных районах и постоянно пользуясь воздушным транспортом, мы подвергаемся дополнительному риску облучения. Люди, живущие выше 2000м над уровнем моря, получают в среднем из-за космических лучей эффективную эквивалентную дозу в несколько раз большую, чем те, кто живет на уровне моря. При подъеме с высоты 4000м (максимальная высота проживания людей) до 12000м (максимальная высота полета пассажирского авиатранспорта) уровень облучения возрастает в 25 раз. Примерная доза за рейс Нью-Йорк – Париж по данным НКДАР ООН в 1985 году составляла 50 микрозивертов за 7,5 часов полета.
Всего за счет использование воздушного транспорта население Земли получало в год эффективную эквивалентную дозу около 2000 чел-Зв.
Уровни земной радиации также распределяются неравномерно по поверхности Земли и зависят от состава и концентрации радиоактивных веществ в земной коре. Так называемые аномальные радиационные поля природного происхождения образуются в случае обогащения некоторых типов горных пород ураном, торием, на месторождениях радиоактивных элементов в различных породах, при современном привносе урана, радия, радона в поверхностные и подземные воды, геологическую среду.
По данным исследований, проведенных во Франции, Германии, Италии, Японии и США, около 95% населения этих стран проживает в районах, где мощность дозы облучения колеблется в среднем от 0,3 до 0,6 миллизиверта в год. Эти данные можно принять за средние по миру, поскольку природные условия в вышеперечисленных странах различны.
Есть, однако, несколько “горячих точек”, где уровень радиации намного выше. К ним относятся несколько районов в Бразилии: окрестности города Посус-ди-Калдас и пляжи близ Гуарапари, города с населением 12000 человек, куда ежегодно приезжают
отдыхать примерно 30000 курортников, где уровень радиации достигает 250 и 175 миллизивертов в год соответственно. Это превышает средние показатели в 500-800 раз. Здесь, а также в другой части света, на юго-западном побережье Индии, подобное явление обусловлено повышенным содержанием тория в песках. Вышеперечисленные территории в Бразилии и Индии являются наиболее изученными в данном аспекте, но существует множество других мест с высоким уровнем радиации, например во Франции, Нигерии, на Мадагаскаре.
По территории России зоны повышенной радиоактивности также распределены неравномерно и известны как в европейской части страны, так и в Зауралье, на Полярном Урале, в Западной Сибири, Прибайкалье, на Дальнем Востоке, Камчатке, Северо-востоке.
Среди естественных радионуклидов наибольший вклад (более 50%) в суммарную дозу облучения несет радон и его дочерние продукты распада (в т.ч. радий). Опасность радона заключается в его широком распространении, высокой проникающей способности и миграционной подвижности (активности), распаде с образованием радия и других высокоактивных радионуклидов. Период полураспада радона сравнительно невелик и составляет 3,823 суток. Радон трудно идентифицировать без использования специальных приборов, так как он не имеет цвета или запаха.
Одним из важнейших аспектов радоновой проблемы является внутреннее облучение радоном: образующиеся при его распаде продукты в виде мельчайших частиц проникают в органы дыхания, и их существование в организме сопровождается альфа-излучением. И в России, и на западе радоновой проблеме уделяется много внимания, так как в результате проведенных исследований выяснилось, что в большинстве случаев содержание радона в воздухе в помещениях и в водопроводной воде превышает ПДК. Так, наибольшая концентрация радона и продуктов его распада, зафиксированная в нашей стране, соответствует дозе облучения 3000-4000 бэр в год, что превышает ПДК на два-три порядка. Полученная в последние десятилетия информация показывает, что в Российской федерации радон широко распространен также в приземном слое атмосферы, подпочвенном воздухе и подземных водах.
В России проблема радона еще слабо изучена, но достоверно известно, что в некоторых регионах его концентрация особенно высока. К их числу относятся так называемое радоновое “пятно”, охватывающее Онежское, Ладожское озера и Финский залив, широкая зона, простирающаяся от Среднего Урала к западу, южная часть Западного Приуралья, Полярный Урал, Енисейский кряж, Западное Прибайкалье, Амурская область, север Хабаровского края, Полуостров Чукотка. 3.2 Источники радиации, созданные человеком (техногенные)
Искусственные источники радиационного облучения существенно отличаются от естественных не только происхождением. Во-первых, сильно различаются индивидуальные дозы, полученные разными людьми от искусственных радионуклидов. В большинстве случаев эти дозы невелики, но иногда облучение за счет техногенных источников гораздо более интенсивно, чем за счет естественных. Во-вторых, для техногенных источников упомянутая вариабельность выражена гораздо сильнее, чем для естественных. Наконец, загрязнение от искусственных источников радиационного излучения (кроме радиоактивных осадков в результате ядерных взрывов) легче контролировать, чем природно обусловленное загрязнение.
Энергия атома используется человеком в различных целях: в медицине, для производства энергии и обнаружения пожаров, для изготовления светящихся циферблатов часов, для поиска полезных ископаемых и, наконец, для создания атомного оружия.
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 – рентгенов-
ский аппарат, но существует множество других методов диагностики и лечения, связанных с использованием радиоизотопов.
Неизвестно точное количество людей, подвергающихся подобным обследованиям и лечению, и дозы, получаемые ими, но можно утверждать, что для многих стран использование явления радиоактивности в медицине остается чуть ли не единственным техногенным источником облучения.
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.
Из-за отсутствия более полных данных НКДАР ООН был вынужден принять за общую оценку годовой коллективной эффективной эквивалентной дозы, по крайней мере, от рентгенологических обследований в развитых странах на основе данных, представленных в комитет Польшей и Японией к 1985 году, значение 1000 чел-Зв на 1 млн. жителей. Скорее всего, для развивающихся стран эта величина окажется ниже, но индивидуальные дозы могут быть значительнее. Подсчитано также, что коллективная эффективная эквивалентная доза от облучения в медицинских целях в целом (включая использование лучевой терапии для лечения рака) для всего населения Земли равна примерно 1 600 000 чел-Зв в год.
Следующий источник облучения, созданный руками человека – радиоактивные осадки, выпавшие в результате испытания ядерного оружия в атмосфере, и, несмотря на то, что основная часть взрывов была произведена еще в 1950-60е годы, их последствия мы испытываем на себе и сейчас.
В результате взрыва часть радиоактивных веществ выпадает неподалеку от полигона, часть задерживается в тропосфере и затем в течение месяца перемещается ветром на большие расстояния, постепенно оседая на землю, при этом оставаясь примерно на одной и той же широте. Однако большая доля радиоактивного материала выбрасывается в стратосферу и остается там более продолжительное время, также рассеиваясь по земной поверхности.
Радиоактивные осадки содержат большое количество различных радионуклидов, но из них наибольшую роль играют цирконий-95, цезий-137, стронций-90 и углерод-14, периоды полураспада которых составляют соответственно 64 суток, 30 лет (цезий и стронций) и 5730 лет.
По данным НКДАР, ожидаемая суммарная коллективная эффективная эквивалентная доза от всех ядерных взрывов, произведенных к 1985 году, составляла 30 000 000 чел-Зв. К 1980 году население Земли получило лишь 12% этой дозы, а остальную часть получает до сих пор и будет получать еще миллионы лет.
Один из наиболее обсуждаемых сегодня источников радиационного излучения является атомная энергетика. На самом деле, при нормальной работе ядерных установок ущерб от них незначительный. Дело в том, что процесс производства энергии из ядерного топлива сложен и проходит в несколько стадий.
Ядерный топливный цикл начинается с добычи и обогащения урановой руды, затем производится само ядерное топливо, а после отработки топлива на АЭС иногда возможно вторичное его использование через извлечение из него урана и плутония. Завершающей стадией цикла является, как правило, захоронение радиоактивных отходов.
На каждом этапе происходит выделение в окружающую среду радиоактивных веществ, причем их объем может сильно варьироваться в зависимости от конструкции реактора и других условий. Кроме того, серьезной проблемой является захоронение радиоактивных отходов, которые еще на протяжении тысяч и миллионов лет будут продолжать служить источником загрязнения.
Дозы облучения различаются в зависимости от времени и расстояния. Чем дальше от станции живет человек, тем меньшую дозу он получает.
Из продуктов деятельности АЭС наибольшую опасность представляет тритий. Благодаря своей способности хорошо растворяться в воде и интенсивно испаряться тритий накапливается в использованной в процессе производства энергии воде и затем поступает в водоем-охладитель, а соответственно в близлежащие бессточные водоемы, подземные воды, приземной слой атмосферы. Период его полураспада равен 3,82 суток. Распад его сопровождается альфа-излучением. Повышенные концентрации этого радиоизотопа зафиксированы в природных средах многих АЭС.
До сих пор речь шла о нормальной работе атомных электростанций, но на примере Чернобыльской трагедии мы можем сделать вывод о чрезвычайно большой потенциальной опасности атомной энергетики: при любом минимальном сбое АЭС, особенно крупная, может оказать непоправимое воздействие на всю экосистему Земли.
Масштабы Чернобыльской аварии не могли не вызвать оживленного интереса со стороны общественности. Но мало кто догадывается о количестве мелких неполадок в работе АЭС в разных странах мира.
Так, в статье М. Пронина, подготовленной по материалам отечественной и зарубежной печати в 1992 году, содержатся следующие данные:
“…С 1971 по 1984 гг. На атомных станциях ФРГ произошла 151 авария. В Японии на 37 действующих АЭС с 1981 по 1985 гг. зарегистрировано 390 аварий, 69% которых сопровождались утечкой радиоактивных веществ.… В 1985 г. в США зафиксировано 3 000 неисправностей в системах и 764 временные остановки АЭС…” и т.д.
Кроме того, автор статьи указывает на актуальность, по крайней мере на 1992 год, проблемы намеренного разрушения предприятий ядерного топливного энергетического цикла, что связано с неблагоприятной политической обстановкой в ряде регионов. Остается надеяться на будущую сознательность тех, кто таким образом “копает под себя”.
Осталось указать несколько искусственных источников радиационного загрязнения, с которыми каждый из нас сталкивается повседневно.
Это, прежде всего, строительные материалы, отличающиеся повышенной радиоактивностью. Среди таких материалов – некоторые разновидности гранитов, пемзы и бетона, при производстве которого использовались глинозем, фосфогипс и кальциево-силикатный шлак. Известны случаи, когда стройматериалы производились из отходов ядерной энергетики, что противоречит всем нормам. К излучению, исходящему от самой постройки, добавляется естественное излучение земного происхождения. 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.
Существует огромное количество общеупотребительных предметов, являющихся источником облучения. Это, прежде всего, часы со светящимся циферблатом, которые дают годовую ожидаемую эффективную эквивалентную дозу, в 4 раза превышающую ту, что обусловлена утечками на АЭС, а именно 2 000 чел-Зв (“Радиация…”, 55). Равносильную дозу получают работники предприятий атомной промышленности и экипажи авиалайнеров.
При изготовлении таких часов используют радий. Наибольшему риску при этом подвергается, прежде всего, владелец часов.
Радиоактивные изотопы используются также в других светящихся устройствах: указателях входа-выхода, в компасах, телефонных дисках, прицелах, в дросселях флуоресцентных светильников и других электроприборах и т.д.
При производстве детекторов дыма принцип их действия часто основан на использовании a-излучения. При изготовлении особо тонких оптических линз применяется торий, а для придания искусственного блеска зубам используют уран. Очень незначительны дозы облучения от цветных телевизоров и рентгеновских аппаратов для проверки багажа пассажиров в аэропортах. Заключение
Во введении указывался тот факт, что одним из серьезнейших упущений сегодня является отсутствие объективной информации. Тем не менее, уже проделана огромная работа по оценке радиационного загрязнения, и результаты исследований время от времени публикуются как в специальной литературе, так и в прессе. Но для понимания проблемы необходимо располагать не обрывочными данными, а ясно представлять целостную картину.
А она такова.
Мы не имеем права и возможности уничтожить основной источник радиационного излучения, а именно природу, а также не можем и не должны отказываться от тех преимуществ, которые нам дает наше знание законов природы и умение ими воспользоваться.
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 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 использованной литературы
1. Лисичкин В.А., Шелепин Л.А., Боев Б.В. Закат цивилизации или движение к ноосфере (экология с разных сторон). М.; “ИЦ-Гарант”, 1997. 352 с.
2. Миллер Т. Жизнь в окружающей среде/Пер. с англ. В 3 т. Т.1. М., 1993; Т.2. М., 1994.
3. Небел Б. Наука об окружающей среде: Как устроен мир. В 2 т./Пер. с англ. Т. 2. М., 1993.
4. Пронин М. Бойтесь! Химия и жизнь. 1992. №4. С.58.
5. Ревелль П., Ревелль Ч. Среда нашего обитания. В 4 кн. Кн. 3. Энергетические проблемы человечества/Пер. с англ. М.; Наука, 1995. 296с.
6. Экологические проблемы: что происходит, кто виноват и что делать?: Учебное пособие/Под ред. проф. В.И. Данилова-Данильяна. М.: Изд-во МНЭПУ, 1997. 332 с.
7. Экология, охрана природы и экологическая безопасность.: Учебное пособие/Под ред. проф. В.И.Данилова-Данильяна. В 2 кн. Кн. 1. М.: Изд-во МНЭПУ, 1997. – 424 с.
8. Т.Х.Маргулова “Атомная энергетика сегодня и завтра” Москва: Высшая школа, 1996 г.
[1] единица измерения в системе СИ – грэй (Гр)
[2] единица измерения в системе СИ – зиверт (Зв)
[3] единица измерения в системе СИ – зиверт (Зв)
[4] единица измерения в системе СИ – человеко-зиверт (чел-Зв)
Радиация – это все виды электромагнитного излучения: свет, радиоволны, энергия солнца и множество иных излучений вокруг нас.
Источниками проникающей радиации, создающими природный фон облучения, являются галактическое и солнечное излучение, наличие радиоактивных элементов в почве, воздухе и материалах, используемых в хозяйственной деятельности, а также изотопов, главным образом, калия, в тканях живого организма. Одним из наиболее весомых естественных источников радиации является радон – газ, не имеющий вкуса и запаха.
Интерес представляет не любая радиация, а ионизирующая, которая, проходя сквозь ткани и клетки живых организмов, способна передавать им свою энергию, разрывая химические связи внутри молекул и вызывая серьёзные изменения в их структуре. Ионизирующее излучение возникает при радиоактивном распаде, ядерных превращениях, торможении заряженных частиц в веществе и образует при взаимодействии со средой ионы разных знаков. Все ионизирующие излучения делятся на фотонные и корпускулярные.
К фотонному ионизирующему излучению относятся:
а) Y-излучение, испускаемое при распаде радиоактивных изотопов или аннигиляции частиц. Гамма-излучение по своей природе является коротковолновым электромагнитным излучением, т. е. потоком высокоэнергетических квантов электромагнитной энергии, длина волны которых значительно меньше межатомных расстояний, т. е. y < 10 см. Не имея массы, Y-кванты двигаются со скоростью света, не теряя её в окружающей среде. Они могут лишь поглощаться ею или отклоняться в сторону, порождая пары ионов: частица - античастица, причём последнее наиболее значительно при поглощении Y - квантов в среде. Таким образом, Y - кванты при прохождении через вещество передают энергию электронам и, следовательно, вызывают ионизацию среды. Благодаря отсутствию массы, Y - кванты обладают большой проникающей способностью (до 4 - 5 км в воздушной среде);
б) рентгеновское излучение, возникающее при уменьшении кинетической энергии заряженных частиц и / или при изменении энергетического состояния электронов атома.
Корпускулярное ионизирующее излучение состоит из потока заряженных частиц (альфа-, бета-частиц, протонов, электронов) , кинетическая энергия которых достаточна для ионизации атомов при столкновении. Нейтроны и другие элементарные частицы непосредственно не производят ионизацию, но в процессе взаимодействия со средой высвобождают заряженные частицы (электроны, протоны) , способные ионизировать атомы и молекулы среды, через которую проходят:а) нейтроны - единственные незаряженные частицы, образующиеся при некоторых реакциях деления ядер атомов урана или плутония. Поскольку эти частицы электронейтральны, они глубоко проникают во всякое вещество, включая живые ткани. Отличительной особенностью нейтронного излучения является его способность превращать атомы стабильных элементов в их радиоактивные изотопы, т. е. создавать наведённую радиацию, что резко повышает опасность нейтронного излучения. Проникающая способность нейтронов сравнима с Y - излучением. В зависимости от уровня носимой энергии условно различают нейтроны быстрые (обладающие энергией от 0,2 до 20 Мэ В) и тепловые (от 0,25 до 0,5 Мэ В) . Это различие учитывается при проведении защитных мероприятий. Быстрые нейтроны замедляются, теряя энергию ионизации, веществами с малым атомным весом (так называемыми водородосодержащими: парафин, вода, пластмассы и др.) . Тепловые нейтроны поглощаются материалами, содержащими бор и кадмий (борная сталь, бораль, борный графит, сплав кадмия со свинцом) .
Альфа - , бета-частицы и гамма - кванты обладают энергией всего в несколько мегаэлектронвольт, и создавать наведённую радиацию не могут;
б) бета частицы - электроны, испускаемые во время радиоактивного распада ядерных элементов с промежуточной ионизирующей и проникающей способностью (пробег в воздухе до 10-20 м) . в) альфа частицы - положительно заряженные ядра атомов гелия, а в космическом пространстве и атомов других элементов, испускаемые при радиоактивном распаде изотопов тяжёлых элементов - урана или радия. Они обладают малой проникающей способностью (пробег в воздухе - не более 10 см) , даже человеческая кожа является для них непреодолимым препятствием. Опасны они лишь при попадании внутрь организма, так как способны выбивать электроны из оболочки нейтрального атома любого вещества, в том числе и тела человека, и превращать его в положительно заряженный ион со всеми вытекающими последствиями, о которых будет сказано далее. Так, альфа частица с энергией 5 МэВ образует 150 000 пар ионов. Прости если слишком длинно но я не смогла написать про "
его влияние на организм человека"
Мини-эссе по физике
Мелешко Германа,
ученика 11А класса МКОУ СОШ № 1 р.п. Охотск
Тема: «Из века пара и электричества в атомную эру:
готово ли человечество к этому?»
Более 100 лет назад научная мысль Анри Беккереля, Марии и Пьера Кюри и других ученых вывела человечество из мира пара и электричества в атомную эру. Невидимые «Х – лучи» привели нас к развитию атомной энергетики, только в РФ в 10 действующих АЭС вырабатывается 177,3 млрд кВт/ч, что составляет около 17,1% от выработки Единой энергосистемы страны. Сейчас компания «Росатом» имеет 40% мощностей на мировом рынке.
Широко используются достижения атомной физики в промышленности (реакторы для энерговооружения труднодоступных (полярных) районов; метод меченных атомов для обнаружения мест утечки газа; изотопные источники тока в автоматических метеорологических станциях). В оборонной промышленности и транспорте применяются атомные ледоколы, атомные подводные лодки.
В последние годы в Российской Федерации большое внимание уделяется онкологическим больным, диагностику заболеваний которых производят благодаря радиоактивному излучению, лечение опухолей на ранних стадиях не обходится без лучевой терапии (гамма – лучи). Для многих людей эти методы – второй шанс на жизнь.
Криминалистика, сельское хозяйство, геология, освоение космоса – практически ни одна отрасль не осталась без «вмешательства» атомной физики.
Наряду с таким широким спектром использования атомной энергетики на благо человечества, нельзя забывать о боли людей, перенесших трагедию, гибель близких в связи с мощными взрывами атомных реакторов. Кажется, это было так давно, и не с нами…. Чернобыль! Отголоски прошлого до сих пор тревожат людей, оказавшихся в зоне катастрофы.
После этой катастрофы было создано МАГАТЭ, РАО, разработана нормативно-правовая база, регламентирующая технику безопасности, правила захоронения отходов, охрану труда на предприятиях, связанных с атомной энергетикой и излучением. Но какова цена?
Бесспорно, атомная энергетика дала большой прорыв человечеству на много лет вперед, но взяла за это открытие тоже немало. Использование атомной энергетики, по-моему мнению, необходимо продолжать дальше, проводить исследования, но не стоит забывать и о безопасности людей.
2013/2014 учебный год
Если без лишних подробностей, излучение — это поток волн, несущих энергию. Ты был знаком с ними еще с пеленок, хотя и не понимал, что это такое. Вспомни, когда ты держал руку над теплой кухонной плитой, батареей отопления или же электрической лампочкой, то чувствовал, как излучается тепло. А когда сидел и загорал под лучами теплого солнышка, твоя кожа ощущала на себе действие одного из видов излучения, а именно ультрафиолетового.
Всё это — примеры электромагнитного излучения. Но излучение бывает и радиоактивным. Источники такого вида излучения — радиоактивные материалы или ядерные реакции. При радиоактивном излучении выделяются как заряженные частицы, так и волны, несущие энергию.
Поскольку электромагнитное излучение представляет собой поток энергонесущих волн, то следует разобраться, что из себя представляют эти волны. Расстояние между гребнями волн называется длиной волны. Количество волн, проходящих ежесекундно через определенную точку, называется частотой. А когда все волны определенной длины группируются вместе, то мы называем это спектром.
Группа волн самой короткой длины называется спектром рентгеновских излучений. За ними следует спектр ультрафиолетовых волн. Далее идут волны видимого спектра — их можно на самом деле видеть. Но волны становятся все длиннее и длиннее, и увидеть их становится невозможно — это инфракрасный спектр. А еще более длинные волны (так называемые радиоволны) используются в радио, в телевидении и в радиолокации.
Как же возникают все эти волны? В некоторых случаях это происходит с помощью специальных приспособлений и аппаратов, в других — они возникают естественным путем. Например, Солнце излучает естественные волны. Но для этого необходима энергия. Она образуется в результате термоядерной реакции, постоянно идущей на поверхности Солнца. А чтобы возникло рентгеновское излучение, необходимо обрушить на цель шквал заряженных частиц.
Радиоактивное излучение — это результат изменения первичного состояния определенных элементов или их распада. Некоторые элементы сами по себе радиоактивны. Они непрерывно излучают радиоактивные частицы и даже волны.
Реферат
По физике
На тему:
«Влияние электромагнитного
излучения на организм человека»
Работу выполнила
Студентка 1 «А» курса
Специальности 050709
Брюханова Ксения
Усть-Лабинск
2009 год Содержание
Введение
1. Электромагнитное поле и его характеристики
2. Источники электромагнитного излучения
3. Механизм воздействия электромагнитного излучения
4. Влияние электромагнитного излучения
5. Влияние электромагнитных лучей, исходящих от сотовых телефонов, на организм человека
6. Влияние современных электронных устройств
Заключение
Список литературы Введение
Все вещества непрерывно излучают электромагнитные волны. Спектр излучения охватывает большой диапазон длин волн: от радиоволн длиной сотни метров до жесткого космического излучения с длиной волны 10-12м. Природный электромагнитный спектр охватывает волны длиной от 0,00000000000001 метров до 100000 километров. Тепловое (инфракрасное) излучение испускают тела в определенном диапазоне температур. Чем выше температура тела, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения.
Инфракрасный обогреватель идеален везде, где нужно получить локальный обогрев поверхности. Будучи абсолютно безвредными, инфракрасные обогреватели обеспечивают эффективный обогрев.
В процессе жизнедеятельности человек постоянно находится в зоне действия электромагнитного (ЭМ) поля Земли. Такое поле, называемое фоном, считается нормальным и не наносит здоровью людей никакого вреда.
Так прочно вошедшие к нам в жизнь различные «умные» машины (компьютеры, сотовые телефоны, микроволновые печи, телевизоры) на самом деле способны принести человеку намного больше вреда, чем кажется на первый взгляд.
Широкие исследования о влиянии электромагнитного излучения на здоровье человека в мире были начаты еще в 60 годы прошлого столетия. Был накоплен большой клинический материал о неблагоприятном воздействии магнитных и электромагнитных полей. Уже в это время было предложено ввести новые заболевания «Радиоволновая болезнь» или «Хроническое поражение микроволнами». В дальнейшем, работами ученых в России было установлено, что наиболее чувствительной к воздействию электромагнитных полей является нервная система человека. Результаты проведенных работ были использованы при разработке санитарных нормативных документов в России.
Поэтому рассмотрение влияния электромагнитного излучения на организм человека является актуальным . Цель нашего реферата: узнать о механизме и последствиях воздействия электромагнитного излучения.
Перед собой мы ставили следующие задачи :
проанализировать литературу по данной проблеме;
выявить механизм влияния излучения
описать последствия этого воздействия. Объектом исследования является электромагнитное излучение.
Реферат был выполнен на базе МОУ с углубленным изучением английского языка №120 г. Самары. 1. Электромагнитное поле и его характеристики
Рис.1 Диапазон ЭМВ
Электромагнитное поле (ЭМП) — физическое поле движущихся электрических зарядов, в котором осуществляется взаимодействие между ними. Частные проявления ЭМП — электрическое и магнитное поля. Поскольку изменяющиеся электрическое и магнитное поля порождают в соседних точках пространства соответственно магнитное и электрическое поля, эти оба связанных между собой поля распространяются в виде единого ЭМП. ЭМП характеризуются частотой колебаний f (или периодом Т = 1/f), амплитудой Е (или Н) и фазой, определяющей состоянии волнового процесса в каждый момент времени. Частоту колебаний выражают в герцах (Гц), килогерцах (1 кГц = 103 Гц), мегагерцах (1 МГц = 106 Гц) и гигагерцах (1х 109 Гц). Фазу выражают в градусах или относительных единицах, кратных . Колебания электрического (Е) и магнитного (Н) полей, составляющих единое ЭМП, распространяются в виде электромагнитных волн, основными параметрами которых являются длина волны (), частота (f) и скорость распространения. Формирование волн происходит в волновой зоне на расстоянии больше от источника. В этой зоне волны изменяются в фазе. На меньших расстояниях — в зоне индукции — Е — волны изменяются не в фазе и быстро убывают с удалением от источника. В зоне индукции энергия попеременно переходит то в электрическое, то в магнитное поле. Раздельно оценивают Е и Н. В волновой зоне излучение оценивается в величинах плотности потока мощности — ваттах на квадратный сантиметр. В электромагнитном спектре ЭМП занимают диапазон радиочастот (частота от 3х104 до 3х1012 Гц) и подразделяются на несколько видов (рис.1). В экстремальных условиях, в частности, в условиях космического полета источником ЭМП различных характеристик становится радио- и телевизионная аппаратура. В основе биологического действия ЭМП на живой организм лежит поглощение энергии тканями. Его величина определяется свойствами облучаемой ткани или ее биофизическими параметрами — диэлектрической постоянной () и проводимостью. Ткани организма в связи с большим содержанием в них воды следует рассматривать как диэлектрики с потерями. Глубина проникновения ЭМП в ткани тем больше, чем меньше поглощение. При общем облучении тела энергия проникает на глубину 0,001 длины волны. В зависимости от интенсивности воздействия и экспозиции, длины волны и исходного функционального состояния организма ЭМП вызывают в изучаемых тканях изменения с повышением или без повышения их температуры. 2. Источники электромагнитного излучения
Линии электропередач, сильные радиопередающие устройства создают электромагнитное поле, которое в разы превышает допустимый уровень. Для защиты человека были разработаны специальные санитарные нормы (ГОСТ 12.1.006-84 регламентирует воздействие электромагнитных излучений на человека), в том числе и те, которые запрещают строительство жилых и прочих объектов вблизи сильных источников излучения.
Зачастую более опасными являются источники слабого электромагнитного излучения, которое действует в течение длительного промежутка времени. К таким источникам относится в основном аудио-видео техника, бытовая техника. Наиболее существенное влияние на человека оказывают мобильные телефоны, СВЧ печи, компьютеры и телевизоры.
Телефоны и микроволновые печи действуют в основном непродолжительное время (в среднем от 1 до 7 минут), телевизоры не наносят существенного вреда, т.к. обычно располагаются на расстоянии от зрителей. Проблема электромагнитного излучения, исходящего от персональных компьютеров, встает достаточно остро ввиду нескольких причин:
компьютер имеет сразу два источника излучения (монитор и системный блок)
пользователь ПК практически лишен возможности работать на расстоянии
очень длительное время воздействия
К еще более тяжелым последствиям могут привести игровые консоли, или приставки, которые подключаются к телевизору. Основная проблема в этом случае сводится к тому, что телевизоры излучают более мощное поле, но дети (основная категория пользователей приставок) не могут удалиться от экрана на достаточное расстояние из-за коротких проводов, расстановки мебели, или картинка просто становиться очень мелкой. Особую опасность представляют старые телевизионные приемники (отечественные «Рассвет», «Рубин») — их ЭМ фон в несколько раз выше, чем у современных мировых брендов (Sony, LG, Panasonic и т.д.). После 5-8 часов, проведенных перед таким телевизором (что в наших семьях не редкость) ребенка бросает в жар, быстро поднимается температура, появляется головная боль. В этом случае детей нужно немедленно выводить из зоны действия ЭМ поля, желательно на улицу. Симптомы быстро исчезают после прекращения действия ЭМ излучения.
Диапазон частот электромагнитных волн, фиксируемых в настоящее время, простирается от 0 до 3*1022 Гц. Этот диапазон соответствует спектру электромагнитных волн с длиной волны, изменяющейся от 10-14 м до бесконечности. По длине волны спектр электромагнитных волн условно делят на восемь диапазонов. Отличие частот, излучаемых в различных диапазонах, связано с различием микроскопических источников излучения. Основными источниками электромагнитного излучения в современной жизни человека являются:
электротранспорт – трамваи, троллейбусы, электропоезда.
линии электропередач – городское освещение, высоковольтные линии.
бытовые электроприборы.
теле- и радиостанции – транслирующие антенны.
спутниковая и сотовая связь – транслирующие антенны.
радары.
персональные компьютеры.
Каждый из перечисленных источников создает электрические и магнитные поля в различном диапазоне частот от 0 до 1000 Гц. При этом создаются такие значения магнитной индукции В, мкТл и напряженности электрического поля Е, В/м, которые в некоторых случаях намного превышают предельно допустимые нормы (ПДН). 3. Механизм воздействия электромагнитного излучения
ЭМ волны изменяют обстановку на рабочем месте, наполняя воздух положительно заряженными ионами. Такие ионы вредны для людей, поэтому помещение необходимо проветривать, а лучшим решением станет приобретение прибора, известного как «Люстра Чижевского», в настоящее время их существует достаточно много модификаций. Люстра Чижевского является источником отрицательно заряженных ионов (более известных в народе как «эффект горного воздуха»), которые полезны для здоровья человека.
Экспериментальные данные как отечественных, так и зарубежных исследователей свидетельствуют о высокой биологической активности электромагнитных полей во всех частотных диапазонах. При относительно высоких уровнях облучающего электромагнитного поля современная теория признает тепловой механизм воздействия. При относительно низком уровне – принято говорить о нетепловом или информационном характере воздействия на организм. Механизмы действия ЭМП в этом случае еще мало изучены.
На биологическую реакцию влияют следующие параметры электромагнитного поля:
интенсивность электромагнитного поля;
частота излучения;
продолжительность облучения;
модуляция сигнала;
сочетание частот электромагнитных полей;
периодичность действия.
Сочетание вышеперечисленных параметров может давать существенно различающиеся последствия для реакции облучаемого биологического объекта. Особенно опасными электромагнитные излучения могут быть для детей, беременных женщин, людей с заболеваниями центральной нервной, гормональной, сердечно-сосудистой системы, аллергиков, людей с ослабленным иммунитетом. Лица, длительное время находящиеся в зоне ЭМ – излучения, предъявляют жалобы на слабость, раздражительность, быструю утомляемость, ослабление памяти, нарушение сна.
На данный момент наукой количественно не доказано прямой связи между уровнем электромагнитных полей и онкологической и другого рода заболеваемостью. Однако качественно такая связь прослеживается: в местах, где люди подвергаются воздействию электромагнитного излучения чаще выявляются раковые заболевания и расстройства сердечно-сосудистой и вегетативной нервной системы.
Ясно для всех, что электромагнитное излучение представляет реальную угрозу для здоровья человека. Оказывается, что электромагнитные и радиационные поля близки по некоторым своим параметрам. Это было доказано как российскими, так и зарубежными учеными. Исследования, проводимые в этих направлениях очень перспективны, результаты их сейчас даже трудно представить и оценить. 4. Влияние электромагнитного излучения
Что касается ЭМ излучений, то наибольшее влияние они оказывают на иммунную, нервную, эндокринную и половую систему.
Иммунная система уменьшает выброс в кровь специальных ферментов, выполняющих защитную функцию, происходит ослабление системы клеточного иммунитета.
Эндокринная система начинает выбрасывать в кровь большее количество адреналина, как следствие, возрастает нагрузка на сердечно-сосудистую систему организма. Происходит сгущение крови, в результате чего клетки недополучают кислород.
У человека, в течение длительного времени подвергавшегося ЭМ излучению, уменьшается сексуальное влечение к противоположному полу (отчасти это является следствием банальной усталости, отчасти вызвано изменениями в деятельности эндокринной системы), падает потенция.
Изменения в нервной системе видны невооруженным глазом. Как уже отмечалось выше, признаками расстройства являются раздражительность, быстрая утомляемость, ослабление памяти, нарушение сна, общая напряженность, люди становятся суетливыми.
Таковы последствия воздействия ЭМ излучения. В качестве защитных мер можно назвать регулярные прогулки на свежем воздухе, проветривание помещения, занятия спортом, соблюдение элементарных правил работы, работа с хорошей техникой, которая удовлетворяет всем стандартам безопасности и санитарным нормам. 5. Влияние электромагнитных лучей, исходящих от сотовых телефонов, на организм человека
Исследования шведских ученых показали, что пользователи сотовых телефонов (особенно владельцы старых аналоговых моделей) подвергаются риску возникновения новообразований в области мозга.
Опухоль чаще всего появляется на той стороне головы, куда говорящий прикладывает трубку. Именно эта часть подвергается наиболее интенсивному воздействию телефонных микроволн. Такой вывод содержится в исследовании, результаты которого были опубликованы в интерактивном обзоре популярного медицинского журнала MedGenMed.
13 обследованных пациентов, страдавших злокачественными или доброкачественными опухолями мозга (за исключением одного), долгое время подвергались воздействию микроволн, излучаемых телефонами. Причем все они использовали старые аналоговые мобильные аппараты, имеющие более мощный выходной сигнал по сравнению с новыми моделями.
«По мере дальнейшего распространения сотовых телефонов — а многие старые аппараты с мощным выходным сигналом по-прежнему продолжают находить применение — необходимо проводить крупномасштабные исследования, позволяющие выявить причины и оценить вероятность заболевания», — отметил главный редактор журнала MedGenMed д-р Джордж Лундберг.
В основу отчета «Изучение трудовой деятельности в условиях электромагнитного излучения, влияние медицинских рентгеновских лучей и использования сотовых телефонов на возникновение опухолей мозга» было положено двухлетнее исследование 233 пациентов, имевших новообразования в области мозга. Для проведения анализа в двух регионах Швеции отбирались люди одинакового пола и возраста, проживавшие в одной и той же местности. По результатам анализа выделялись основные факторы риска заболевания раком. 6. Влияние современных электронных устройств
Одной из причин биологического действия современных электронных средств является применение в их производстве микросхем последнего поколения, которые представляют собой высокоплотные, часто многослойные матричные структуры, способные генерировать высокой интенсивности вредное для организма человека тонкополевое излучение. А так как интегральные микросхемы (БИС) представляют собой неправильной формы рисунки, то и генерируют они вредные для организма человека тонкополевые излучения.
Результаты исследований заставили расстаться с иллюзией высокой вредности излучаемого современными малогабаритными электронными средствами электромагнитного поля, в том числе и низкоинтенсивного.
Специальной методикой удалось разделить эффекты тонкополевого и электромагнитного излучения и показать, что основную опасность для организма человека представляет тонкополевое излучение, источником которого является интегральная микросхема.
Было проверено исследование влияния выключенного сотового телефона на структурную динамику воды. Уровень структурной динамики воды оценивался по спектральным параметрам (спектральной дисперсии) флуктуаций интенсивности квазиупругого рассеивания света на флуктуацинном спектрометре (метод Черникова). Результаты показывают резко отрицательное влияние сотового телефона в выключенном состоянии на структурную динамику воды, выражающееся в значительном снижении ее уровня и изменения спектрального состава флуктуаций.
Исходя из этого, необходимо отметить и то, что негативное влияние тонкополевого излучения генерируется микросхемой постоянно, т. е. как в рабочем состоянии, так и при отсутствии источника питания в устройстве.
Результаты проведенных исследований на биологических объектах достоверно указывают на негативное влияние именно тонкополевых излучений электронных средств, имеющих в своем устройстве современные микросхемы.
Результаты проведенных исследований показывают, что электронные средства, в устройстве которых применяются современные микросхемы, опасны всегда: и в рабочем режиме, и когда выключены.
На сегодняшний день неизвестны какие-либо исследования по отдаленным последствиям воздействия на организм человека сотового телефона или компьютера. Об этом пишет и профессор Ю. Григорьев: «Статистически достоверные данные о развитии возможных отдаленных последствий у пользователей сотовых телефонов в настоящее время отсутствуют». Что касается онкологических заболеваний, то исследования по влиянию электронных средств ведутся давно и во всем мире, но тем не менее, нет данных о связи воздействия сотового телефона с этой болезнью.
На основании выявленных причин возникновения в организме человека различных заболеваний можно утверждать, что взаимодействие с сотовыми телефонами является дополнительным фактором риска более быстрого развития в организме человека различных заболеваний, в том числе и онкологических. Можно предположить, что тонкополевое излучение от сотового телефона может являться причиной заболевания человека. Для выяснения этой проблемы необходим дополнительный ряд исследований. Заключение
Результаты проведенных исследований по влиянию сотового телефона и других малогабаритных маломощных электронных средств на различные организмы убедительно свидетельствуют о том, что за контакт с подобными устройствами пользователь расплачивается своим здоровьем. Главным источником биологического действия на организм является тонкополевое излучение, создаваемое матричными структурами интегральных микросхем. Интенсивность излучаемого БИС тонкого поля зависит от плотности рисунков в ней и ее размеров. В свою очередь, плотность рисунков в объеме зависит и от количества слоев, из которых состоит микросхема.
Современные электронные средства, такие, как сотовый телефон, представляют особую опасность и для детей. В период формирования организма взаимодействие с сотовым телефоном приводит к резкому старению клеток головного мозга и всего организма и появлению в нем соответствующих заболеваний. К такому выводу пришли и ученые Центра электромагнитной безопасности при ГНЦ «Биофизика» Минздрава РФ. Сегодня во всем мире большое внимание уделяется разработке средств защиты от различного рода излучений электронных средств. Традиционно большинство средств защиты направлены на экранирование электромагнитных излучений. Но бессмысленно экранировать электромагнитное излучение сотового телефона или радиотелефона, так как сам принцип их работы противоречит этому. Исходя из изложенного материала, можно утверждать, что реально положительных результатов для организма человека от устройств защиты, снижающих электромагнитные излучения, нет и не может быть. Вместе с этим защита необходима от тонкополевого излучения БИС. Для всего человечества опасным становится и тот факт, что в окружающей его среде наравне с электромагнитным излучением идет нарастание плотности патогенной тонкополевой энергии (применение сотовых телефонов, радиотелефонов, компьютеров, принтеров, копировальных аппаратов и других средств, в устройстве которых используются высокоплотные матричные структуры, излучающие вредные для организма человека тонкие поля).
Тонкие поля, создаваемые современными электронными средствами, которыми окружил себя человек, представляют серьезную опасность для его здоровья. И, как бы ни упирались производители такого рода устройств и специалисты по продвижению их на рынок, придется писать на упаковках, и в первую очередь, для сотовых телефонов «Опасен для вашего здоровья», и именно по тонкополевому излучению.
Накопленный опыт и многочисленные исследования ученых в разных странах показывают, что за удобства, приносимые научно-техническим прогрессом, приходится расплачиваться здоровьем и не только пользователю сотового телефона, но и людям, находящимся в непосредственной близости от него.
Все это говорит о том, что разработка эффективных способов защиты от негативного влияния тонкополевого излучения электронных средств, использующих современные микросхемы, является одной из важнейших задач профилактической медицины. Список литературы
1. Гурский И.П. Элементарная физика. – М.: Наука, 1973
2. Колтун Марк Мир физики. – М.: Детская литература, 1987
3. Сайты всемирной сети Internet
Радиация – это все виды электромагнитного излучения: свет, радиоволны, энергия солнца и множество иных излучений вокруг нас.
Источниками проникающей радиации, создающими природный фон облучения, являются галактическое и солнечное излучение, наличие радиоактивных элементов в почве, воздухе и материалах, используемых в хозяйственной деятельности, а также изотопов, главным образом, калия, в тканях живого организма. Одним из наиболее весомых естественных источников радиации является радон – газ, не имеющий вкуса и запаха.
Интерес представляет не любая радиация, а ионизирующая, которая, проходя сквозь ткани и клетки живых организмов, способна передавать им свою энергию, разрывая химические связи внутри молекул и вызывая серьёзные изменения в их структуре. Ионизирующее излучение возникает при радиоактивном распаде, ядерных превращениях, торможении заряженных частиц в веществе и образует при взаимодействии со средой ионы разных знаков. Все ионизирующие излучения делятся на фотонные и корпускулярные.
К фотонному ионизирующему излучению относятся:
а) Y-излучение, испускаемое при распаде радиоактивных изотопов или аннигиляции частиц. Гамма-излучение по своей природе является коротковолновым электромагнитным излучением, т. е. потоком высокоэнергетических квантов электромагнитной энергии, длина волны которых значительно меньше межатомных расстояний, т. е. y < 10 см. Не имея массы, Y-кванты двигаются со скоростью света, не теряя её в окружающей среде. Они могут лишь поглощаться ею или отклоняться в сторону, порождая пары ионов: частица - античастица, причём последнее наиболее значительно при поглощении Y - квантов в среде. Таким образом, Y - кванты при прохождении через вещество передают энергию электронам и, следовательно, вызывают ионизацию среды. Благодаря отсутствию массы, Y - кванты обладают большой проникающей способностью (до 4 - 5 км в воздушной среде) ;
б) рентгеновское излучение, возникающее при уменьшении кинетической энергии заряженных частиц и / или при изменении энергетического состояния электронов атома.
Корпускулярное ионизирующее излучение состоит из потока заряженных частиц (альфа-, бета-частиц, протонов, электронов) , кинетическая энергия которых достаточна для ионизации атомов при столкновении. Нейтроны и другие элементарные частицы непосредственно не производят ионизацию, но в процессе взаимодействия со средой высвобождают заряженные частицы (электроны, протоны) , способные ионизировать атомы и молекулы среды, через которую проходят:а) нейтроны - единственные незаряженные частицы, образующиеся при некоторых реакциях деления ядер атомов урана или плутония. Поскольку эти частицы электронейтральны, они глубоко проникают во всякое вещество, включая живые ткани. Отличительной особенностью нейтронного излучения является его способность превращать атомы стабильных элементов в их радиоактивные изотопы, т. е. создавать наведённую радиацию, что резко повышает опасность нейтронного излучения. Проникающая способность нейтронов сравнима с Y - излучением. В зависимости от уровня носимой энергии условно различают нейтроны быстрые (обладающие энергией от 0,2 до 20 Мэ В) и тепловые (от 0,25 до 0,5 Мэ В) . Это различие учитывается при проведении защитных мероприятий. Быстрые нейтроны замедляются, теряя энергию ионизации, веществами с малым атомным весом (так называемыми водородосодержащими: парафин, вода, пластмассы и др.) . Тепловые нейтроны поглощаются материалами, содержащими бор и кадмий (борная сталь, бораль, борный графит, сплав кадмия со свинцом) .
Альфа - , бета-частицы и гамма - кванты обладают энергией всего в несколько мегаэлектронвольт, и создавать наведённую радиацию не могут;
б) бета частицы - электроны, испускаемые во время радиоактивного распада ядерных элементов с промежуточной ионизирующей и проникающей способностью (пробег в воздухе до 10-20 м) . в) альфа частицы - положительно заряженные ядра атомов гелия, а в космическом пространстве и атомов других элементов, испускаемые при радиоактивном распаде изотопов тяжёлых элементов - урана или радия. Они обладают малой проникающей способностью (пробег в воздухе - не более 10 см) , даже человеческая кожа является для них непреодолимым препятствием. Опасны они лишь при попадании внутрь организма, так как способны выбивать электроны из оболочки нейтрального атома любого вещества, в том числе и тела человека, и превращать его в положительно заряженный ион со всеми вытекающими последствиями, о которых будет сказано далее. Так, альфа частица с энергией 5 МэВ образует 150 000 пар ионов. Прости если слишком длинно но я не смогла написать про "
его влияние на организм человека"
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. Эквивалентнаядоза[2]– поглощенная доза, умноженная на коэффициент, отражающий способность данноговида излучения повреждать ткани организма. Эффективнаяэквивалентнаядоза[3]– эквивалентная доза, умноженная на коэффициент, учитывающий разнуючувствительность различных тканей к облучению. Коллективная эффективнаяэквивалентнаядоза[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 недель Таблица1.
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:
Излучение, в самом общем виде, можно представить себе как возникновение и распространения волн, приводящее к возмущению поля. Распространение энергии выражается в виде электромагнитного, ионизирующего, гравитационного излучений и излучения по Хокингу. Электромагнитные волны – это возмущение электромагнитного поля. Они бывают радиоволновыми, инфракрасными (тепловое излучение), терагерцовыми, ультрафиолетовыми, рентгеновскими и видимыми (оптическими). Электромагнитная волна имеет свойство распространяться в любых средах. Характеристиками электромагнитного излучения являются частота, поляризация и длина. Наиболее профессионально и глубоко природу электромагнитного излучения изучает наука квантовая электродинамика. Она позволила подтвердить ряд теорий, которые широко используются в различных областях знаний. Особенности электромагнитных волн: взаимная перпендикулярность трех векторов – волнового, и напряженности электрического поля и магнитного поля; волны являются поперечными, а вектора напряженности в них совершают колебания перпендикулярно направлению ее распространения.
Тепловое же излучение возникает за счет внутренней энергии самого тела. Тепловое излучение – это излучение сплошного спектра, максимум которого соответствует температуре тела. Если излучение и вещество термодинамичны, излучение – равновесное. Это описывает закон Планка. Но на практике термодинамическое равновесие не соблюдается. Так более горячему телу свойственно остывать, а более холодному, напротив, нагреваться. Данное взаимодействие определено в законе Кирхгофа. Таким образом, тела обладают поглощающей способностью и отражающей способностью. Ионизирующее излучение – это микрочастицы и поля, имеющие способность ионизировать вещество. К нему относят: рентген и радиоактивное излучение с альфа, бета и гамма лучами. При этом ренгеновское излучение и гамма-лучи являются коротковолновыми. А бета и альфа частицы являются потоками частиц. Существуют природные и искусственные источники ионизации. В природе это: распад радионуклидов, лучи космоса, термоядерная реакция на Солнце. Искусственные это: излучение рентгеновского аппарата, ядерные реакторы и искусственные радионуклиды. В быту используются специальные датчики и дозиметры радиоактивного излучения. Всем известный Счетчик Гейгера способен идентифицировать корректно только гамма-лучи. В науке же используются сцинтилляторы, которые отлично разделяют лучи по энергиям.
Гравитационным считается излучение, в котором возмущение пространственно временного поля происходит со скоростью света. В общей теории относительности гравитационное излучение обусловлено уравнениями Эйнштейна. Что характерно, гравитация присуща любой материи, которая движется ускоренно. Но вот большую амплитуду гравитационной волне может придать только излучать большой массы. Обычно же гравитационные волны очень слабые. Прибор, способный их зарегистрировать, – это детектор. Излучение Хокинга же представляет собой скорее гипотетическую возможность испускать частицы черной дырой. Эти процессы изучает квантовая физика. Согласно данной теории черная дыра только поглощает материю до определенного момента. При учете квантовых моментов получается, что она способна излучать элементарные частицы.
Основные понятия, термины и определения
Радиация, проникающая радиация, радиационная защита, защита от ионизирующих и рентгеновских излучений, нуклиды, радионуклиды и т.п.
Многообразие этих терминов, которые в какой-то степени повторяют друг друга, нередко приводит к неоднозначному пониманию и толкованию.
С некоторым допущением можно сказать, что радиация – это явление, происходящее в радиоактивных элементах, ядерных реакторах, при ядерных взрывах, сопровождающееся испусканием частиц и различными излучениями, в результате чего возникают вредные и опасные факторы, воздействующие на людей. Следовательно, термин “ионизирующие излучения” есть одна из сторон проявления физико-химических процессов, протекающих в радиоактивных элементах.
Термин “проникающая радиация” следует понимать как поражающий фактор ионизирующих излучений, возникающих, например, при взрыве атомного реактора.
Ионизирующее излучение – это любое излучение, вызывающее ионизацию среды, т.е. протекание электрических токов в этой среде, в том числе и в организме человека, что часто приводит к разрушению клеток, изменению состава крови, ожогам и другим тяжелым последствиям.
Источники и виды ионизирующих излучений
Источниками ионизирующих излучений являются радиоактивных элементы и их изотопы, ядерные реакторы, ускорители заряженными частиц и др. рентгеновские установки и высоковольтные источники постоянного тока относятся к источникам рентгеновского излучения.
Здесь следует отметить, что при нормальном режиме их эксплуатации радиационная опасность незначительна. Она наступает при возникновении аварийного режима и может долго проявлять себя при радиоактивном заражении местности.
Ионизирующие излучения разделяются на два вида: электромагнитное (гамма-излучение и рентгеновское излучение) и корпускулярное, представляющее собой ?- и ?-частицы, нейтроны и др.
По своим свойствам ?-частицы обладают малой проникающей способностью и не представляют опасности до тех пор, пока радиоактивные вещества, испускающие ?-частицы, не попадут внутрь организма через рану, с пищей или вдыхаемым воздухом; тогда они становятся чрезвычайно опасными.
?-частицы могут проникать в ткани организма на глубину один – два сантиметра.
Большой проникающей способностью обладает ?-излучение, которое распространяется со скоростью света; его может задержать лишь толстая свинцовая или бетонная плита.
Понятие о нуклидах и радионуклидах
Ядра всех изотопов химических элементов образуют группу “нуклидов”. Большинство нуклидов нестабильны, т.е. они все время превращаются в другие нуклиды.
Например, атом урана-238 время от времени испускает два протона и два нейтрона (?-частицы). Уран превращается в торий-234, но торий также нестабилен. В конечном итоге эта цепочка превращений оканчивается стабильным нуклидом свинца.
Самопроизвольный распад нестабильного нуклида называется радиоактивным распадом, а сам такой нуклид – радионуклидом. При каждом распаде высвобождается энергия, которая и передается дальше в виде излучения. Поэтому можно сказать, что в определенной степени испускание ядром частицы, состоящей из двух протонов и двух нейтронов, – это ?-излучение, испускание электрона – ?-излучение, и, в некоторых случаях, возникает ?-излучение.
Образование и рассеивание радионуклидов приводит к радиоактивному заражению воздуха, почвы, воды, что требует постоянного контроля их содержания и принятия мер по нейтрализации.
Радиация вокруг нас
Как все-таки действует радиация на человека и окружающую среду? Это одна из многих сегодняшних проблем, которая приковывает к себе внимание огромного количества людей.
Радиация действительно опасна: в больших дозах она приводит к поражению тканей, живой клетки, в малых – вызывает раковые явления и способствует генетическим изменениям.
Однако опасность представляют вовсе не те источники радиации, о которых больше всего говорят. Радиация, связанная с развитием атомной энергетики, составляет лишь малую долю, существенную часть облучения население получает от естественных источников радиации: из космоса и от радиоактивных веществ, находящихся в земной коре, от применения рентгеновских лучей в медицине, во время полета на самолете, от каменного угля, сжигаемого в бесчисленном количестве различными котельными и т.д.
Сама по себе радиоактивность – явление не новое, как считают некоторые, связывая ее возникновение со строительством АЭС и появлением ядерных боеприпасов. Она существовала на Земле задолго до зарождения жизни. С тех пор как образовалась наша Вселенная (порядка 20 миллиардов лет назад), радиация постоянно наполняет космическое пространство.
Многие удивляются, узнав, что человек, хотя в чрезвычайно малой мере, но тоже радиоактивен. В его мышцах, костях и других тканях присутствуют мизерные количества радиоактивных веществ.
Однако с момента открытия радиации как явления не прошло и ста лет.
Так как основную часть дозы облучения население получает от естественных источников, то большинства из них избежать просто невозможно.
Человек подвергается двум видам облучения: внешнему и внутреннему. Дозы облучения сильно различаются и зависят, главным образом, от того, где люди живут.
Источники внешнего облучения
Радиоактивный фон, создаваемый космическими лучами (0,3 мЗв/год), дает чуть меньше половины всего внешнего облучения (0,65 мЗв/год), получаемого населением. Нет такого места на Земле, куда бы ни проникали космические лучи. При этом надо отметить, что Северный и Южный полюса получают больше радиации, чем экваториальные районы. Происходит это из-за наличия у Земли магнитного поля, силовые линии которого входят и выходят у полюсов.
Однако более существенную роль играет место нахождения человека. Чем выше поднимается он над уровнем моря, тем сильнее становится облучение, ибо толщина воздушной прослойки и ее плотность по мере подъема уменьшается, а следовательно, падают защитные свойства.
Те, кто живет на уровне моря, в год получают дозу внешнего облучения приблизительно 0,3 мЗв, на высоте 4000 метров – уже 1,7 мЗв. На высоте 12 км доза облучения за счет космических лучей возрастает приблизительно в 25 раз по сравнению с земной. Экипажи и пассажиры самолетов при перелете на расстояние 2400 км получают дозу облучения 10 мкЗм (0,01 мЗв или 1 мбэр), при полете из Москвы в Хабаровск эта цифра уже составит 40 – 50 мкЗв. Здесь играет роль не только продолжительность, но и высота полета.
Земная радиация, дающая ориентировочно 0,35 мЗв/год внешнего облучения, исходит в основном от тех пород полезных ископаемых, которые содержат калий – 40, рубидий – 87, уран – 238, торий – 232. Естественно, уровни земной радиации на нашей планете неодинаковы и колеблются большей частью от 0,3 до 0,6 мЗв/год. Есть такие места, где эти показатели во много раз выше.
Внутреннее облучение населения
Внутренне облучение населения от естественных источников на две трети происходит от попадания радиоактивных веществ в организм с пищей, водой и воздухом. В среднем человек получает около 180 мкЗв/год за счет калия – 40, который усваивается организмом вместе с нерадиоактивным калием, необходимым для жизнедеятельности. Нуклиды свинца – 210, полония – 210 концентрируются в рыбе и моллюсках. Поэтому люди, потребляющие много рыбы и других даров моря, получают относительно высокие дозы внутреннего облучения.
Жители северных районов, питающиеся мясом оленя, тоже подвергаются более высокому облучению, потому что лишайник, который употребляют олени в пищу зимой, концентрирует в себе значительные количества радиоактивных изотопов полония и свинца.
Недавно ученые установили, что наиболее весомым из всех естественных источников радиации является радиоактивный газ радон – это невидимый, не имеющий ни вкуса, ни запаха газ, который в 7,5 раз тяжелее воздуха. В природе радон встречается в двух основных видах: радон – 222 и радон – 220. Основная часть радиации исходит не от самого радона, а от дочерних продуктов распада, поэтому значительную часть дозы облучения человек получает от радионуклидов радона, попадающих в организм вместе с вдыхаемым воздухом.
РЕФЕРАТ.
Дисциплина: Ноксология.
На тему; Воздействие электромагнитного излучения на человека.
Выполнил:
Преподаватель:
Зеленоград.
2013 год.
Электромагнитные излучения и здоровье человека.
Любой современный человек, хоть немного интересующийся темой здоровья человека, знает что за последние годы резкоснизились все показатели здоровья нации в Украине. Красноречивым доказательством тому является повышение смертности, которое в свою очередь привело к сокращению населения Украины на несколько миллионов человек! Все мы знаем о резком увеличении раковых заболеваний, болезней сердца, центральной нервной системы, имунной системы человека и т.д. Нет смысла сейчас перечислять все заболевания, ставшие бичем нашейсовременной жизни. Ведь каждый день мы читаем об этом в прессе, слышим по радио и телевидению!
Что же оказывает такое сильное влияние на здоровье человека? Какие факторы, которых не было еще несколько десятков лет назад, наносят такой вред здоровью? Ответов на эти вопросы может быть множество. Однако очевидно одно, – чем больше человек осуществляет свою деятельность на нашей планете, тем большенаносится вред здоровью человечества в целом.
Предлагаем Вашему вниманию рассмотреть один из факторов, оказавших на наш взгляд сильнейшее влияние на здоровье человека, – электромагнитные излучения!
Современный мир, окружающий человека наполнен самой разнообразной техникой. Компьютеры и мобильные телефоны, радиотелефоны и телевизоры, видеомагнитофоны и DVD-системы, холодильники, электроплиты,стиральные и посудомоечные машины, воздушные компрессоры, миксеры, фены и десятки других технических устройств, основательно и надолго вошли в нашу жизнь и стали нашими ближайшими незаменимыми помощниками, а порой – компаньонами и друзьями.
Ни для кого не секрет, что внешние электромагнитные излучения оказывают негативное воздействие на организм человека. Люди, находясь на улице, в транспорте, жилище,буквально окутаны проводами. В крупных городах места, где техногенный электромагнитный фон превышает допустимые нормы в десятки и сотни раз, растут устрашающими темпами. Попадая в такие зоны, человек как бы оказывается в помещении с надписью “Осторожно! Высокое напряжение”, и находится там продолжительное время.
При насыщении пространства вокруг человека электромагнитными сигналами, организмиспытывает дискомфорт, приводящий к заболеваниям самого различного характера. Это связано с тем, что внешние поля действуют на защитное биополе человека, и чем сильнее внешнее поле, тем сильнее это воздействие.
При этом вредное влияние оказывает не весь спектр сигнала, а его высшие гармонические составляющие, которые попадают в диапазон образования связей макромолекулярных биологических структур.
Длина волнтаких гармонических составляющих от 0,3 до 0,02 мм.
Наиболее подвержены влиянию электромагнитных полей кровеносная система, головной мозг, глаза, иммунная и половая системы.
Электромагнитное излучение увидеть невозможно, а представить не каждому под силу, и потому нормальный человек его почти не опасается. Между тем если суммировать влияние электромагнитного излучения всех приборов на планете, тоуровень естественного геомагнитного поля Земли окажется превышен в миллионы раз. Масштабы электромагнитного загрязнения среды обитания людей стали столь существенны, что Всемирная организация здравоохранения включила эту проблему в число наиболее актуальных для человечества, а многие ученые относят ее к сильнодействующим экологическим факторам с катастрофическими последствиями для всего живого наЗемле.
Энергетическое влияние электромагнитного излучения может быть различной степени и силы. От неощутимого человеком (что наблюдается наиболее часто) до теплового ощущения при излучении высокой мощности. Сверхмощные электромагнитные влияния могут выводить из строя приборы и электроаппаратуру. По тяжести влияния электромагнитное излучение может не восприниматься…
Алексеенко Евгения ( 8класс) МБОУ СОШ №5 Города Владимира
Сочинение на тему «Атомная энергетика – добро или зло?»
Раньше, я плохо представляла, что такое атомная энергетика. Я много слышала о взрыве на АЭС в Чернобыле, аварии на “Фукусиме” и у меня сложилось мнение, что атомная энергетика – это зло, что-то очень плохое. Но всё оказалось не так ужасно: знания человека о радиации и атомной энергетике скудны и разбавлены мифами . И это действительно так…
Прочитав много статей, книг, я узнала, как важна атомная энергетика для науки, для общества и для экономики. В нашей стране атомная отрасль является одной из передовых в мире. Мы гордимся тем, что первая АЭС построена в нашей стране! Сегодня атомная энергетика России представляет собой мощный комплекс из более чем 250 предприятий и организаций, в которых занято свыше 190 тысяч человек. В настоящее время в России ведется масштабное строительство новых АЭС: Нововоронежской АЭС-2, Ленинградской АЭС-2, Балтийской АЭС, первой в мире плавучей АЭС «Академик Ломоносов».
На мой взгляд, одним их самых важных достоинств атомной отрасли, является её неистощимый запас. Однажды нефть, торф, природный газ и другие полезные ископаемые могут иссякнуть. Что будет тогда? Всё, на чём основывается этот мир, перестанет существовать. А атомная энергетика подобна вечному двигателю.
Преимущество атомной энергетики состоит в том, что она требует существенно меньших количеств исходного сырья и земельных площадей, чем тепловые станции.
Атомным станциям не свойственны загрязнения природной среды золой, дымовыми газами с CO2, NO2, SO2, сбросными водами, содержащими нефтепродукты.
Очень интересные аргументы приводит Бруно Комби – известный эколог, основатель и президент международной ассоциации в книге «Защитники природы ЗА атомную энергию». ( Если на секунду представить, что закрылись все АЭС в мире, то количество выбрасываемого в атмосферу СО2 увеличится на четверть.)
Всемирная ядерная ассоциация опубликовала данные, согласно которым гигаватт мощности, произведенной на угольных электростанциях, в среднем (учитывая всю производственную цепочку) обходится в 342 человеческих жертвы, на газовых — в 85, на гидростанциях — в 885, тогда как на атомных — всего в 8!
Важно помнить и о проблемах ядерной энергетики!
– Одной из таких проблем является тепловое загрязнение.
– Пока еще не решена проблема утилизации радиоактивных отходов и утечки в окружающую среду небольшого количества радиоактивности.
– Но главная опасность состоит в возможности возникновения катастрофических аварий реактора. Каждый помнит аварию на Чернобыльской АЭС и трагичные последствия радиации. Думаю, это должно остаться в истории, как наглядный пример того, к чему может привести малейшая погрешность. В будущем такой опыт может только помочь совершенствовать уже имеющиеся у человечества ресурсы и технологии. Ведь всем известно, что на ошибках учатся. После аварии на “Фукусиме” ни один человек от радиационного заражения не погиб, территория выброса локализована. Проанализировав ситуацию, большинство стран, реально развивающих атомную энергетику, не сделали заявлений о том, что собираются закрывать АЭС , а подтвердили, что намерены продолжать реализацию всех своих атомных планов.
И Безусловным приоритетом является гарантия безопасности для населения!
Трудно перечислить все достижения атомной энергетики!
На десяти российских АЭС производится около 17% всей вырабатываемой в стране энергии. В 2010 году ядерная энергия обеспечивала 2,7% всей потребляемой человечеством энергии. Современные АЭС стали более надёжными и безопасными.
По-прежнему, ядерные технологии остаются основой обороноспособности России.
В промышленности –
это гигантские реакторы для АЭС, для опреснения морской и соленой воды, для получения трансурановых элементов;
транспортабельные реакторы для энерговооружения труднодоступных (полярных) районов, мощные источники для дефектоскопии;
активационный анализ для быстрого определения примеси в сплавах, металла в руде, качества угля;
изотопные источники тока для автоматических метеорологических станций, маяков, ИСЗ;
многочисленные применения гамма-источников для автоматизации различных операций (измерение уровня жидкости, плотности и влажности среды, толщины слоя);
метод меченых атомов для обнаружения мест утечки газа в газопроводах или, наоборот, мест засорения в водопроводах, нефтепроводах и др.
На транспорте-
это мощные реакторы для атомных ледоколов, атомных подводных лодок;
использование технологий атомного подводного флота для освоения морской добычи нефти и газа, а в будущем и урана.
В сельском хозяйстве – это установки для массового облучения овощей и фруктов для сохранения их от порчи; выведение новых сортов.
В геологии – это нейтронный каротаж для поисков нефти;
активационный анализ для поисков и сортировки металлических руд, для определения примесей в естественных алмазах и др.
В медицине –
это диагностика заболеваний при помощи радиоактивных излучений атомов;
лечение раковых опухолей гамма-лучами и бета- частицами;
Лучевая терапия головы продлила жизнь людей больных раком с метастазами в другие органы. Полученные результаты могут быть использованы и для лечения прогрессирующего рака молочной железы и другие формы рака легких. Тот факт, что этот метод повышает шансы больных на выживание – и есть то самое «чудо»! фантастическое будущее, описанное в книгах многих писателей-фантастов, намного ближе, чем кажется…
применение радоновых ванн для лечения депрессий и стрессов;
стерилизация фармацевтических препаратов, одежды, медицинских инструментов и оборудования гамма-излучением и др.
В археологии – использование радиоуглеродного метода для хронологии ископаемых находок.
В криминалистике – использование активационного анализа при исследовании места преступления; метод обнаружения взывчатых веществ и др.
Дальнейшее освоение космоса с созданием больших долговременных орбитальных станций, реализация экспедиций к планетам Солнечной системы неминуемо потребуют использования ядерных источников, вырабатывающих электроэнергию.
Атомная энергетика – это целая наука, в которой ещё много не изученного, но так много уже открытого. Самое главное, что мы теперь знаем какое благо, она даёт и какую опасность несёт в себе.
Всем управляет человек. И только он решает, как использовать тот или иной ресурс. Это как история с оружием. Его придумали для улучшения жизни, для самообороны от хищных зверей и для добычи пропитания. А что теперь? Слово оружие не ассоциируется с двигателем развития общества – с его становлением с полезной стороны. Оружие вызывает ужас и жестокость. Оружие – синоним слова война. И это не его вина, ведь он – всего лишь предмет. Опасным его делают люди. Люди делают любые вещи плохими или хорошими. Но сами по себе какие-либо предметы не могут нести в себе негатив или позитив. Они – нейтральны, «Золотая середина». Так же и с атомной энергетикой.
Человечество должно ясно понимать законы природы и разумно пользоваться ими, не пытаясь отрицать или искажать их в угоду своим преходящим интересам и потребностям.
В заключение я попытаюсь ответить на поставленный вопрос: атомная энергетика – зло или добро? Думаю, так: Атомная энергетика – не зло и не добро! Атомная энергетика – ресурс будущего!
Да, есть опасность. Она есть всегда, везде и во всём. Не только в атомной энергетике. Этого не стоит бояться, ведь наши мысли материальны. Всегда надо искать золотую середину, надёжную середину…
И пока мы живём, мы совершенствуемся и совершенствуем свои собственные творения и открытия…
Список литературы:
К.Н.Мухин «Занимательная ядерная физика»,- Атомиздат,Москва, 1969. http://podrobnosti.ua/health/2007/06/04/429409.html http://www.rosatom.ru/ http://www.i-survive.ru/rad1.html
Проще говоря, Подводя итоги своей работы, я не могу ни вспомнить о тех людях, работающих на Российских (и не только) АЭС. Существуют множества профессий не связанных с риском, но эти смелые люди выбрали именно эту опасную работу. Мы должны быть вечно им благодарны!
?Содержание
Содержание 2
1 Введение 2
2 Основные характеристики электромагнитных излучений и единицы измерения параметров электромагнитного поля 4
3 Классификация электромагнитных излучений и полей 7
4 Основные источники ЭМП 10
4.1Электропроводка 10
4.2Бытовые электроприборы 11
4.3Средства сотовой связи 12
4.4Персональные компьютеры 13
5 Экранирование 15
5.1Применение экранов в ЭВМ 155.2Принцип действия 15
6 Радиопрогноз 18
7 Механизм воздействия электромагнитного излучения 20
8 Биологическое действие электромагнитных излучений 22
8.1Влияние на нервную систему 23
8.2Влияние на иммунную систему 24
8.3Влияние на эндокринную систему и нейрогуморальную реакцию 25
8.4 Влияние на половую функцию 25
9 Заключение 28
10 Список литературы 30
11 Приложение 31
1 ВведениеВсе вещества непрерывно излучают электромагнитные волны. Спектр излучения охватывает большой диапазон длин волн: от радиоволн длиной сотни метров до жесткого космического излучения с длиной волны 10-12м. Природный электромагнитный спектр охватывает волны длиной от 0,00000000000001 метров до 100000 километров. Тепловое (инфракрасное) излучение испускают тела в определенном диапазоне температур. Чем вышетемпература тела, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения.
Инфракрасный обогреватель идеален везде, где нужно получить локальный обогрев поверхности. Будучи абсолютно безвредными, инфракрасные обогреватели обеспечивают эффективный обогрев.
В процессе жизнедеятельности человек постоянно находится в зоне действия электромагнитного (ЭМ) поля Земли. Такое поле, называемое фоном,считается нормальным и не наносит здоровью людей никакого вреда.
Так прочно вошедшие к нам в жизнь различные “умные” машины (компьютеры, сотовые телефоны, микроволновые печи, телевизоры) на самом деле способны принести человеку намного больше вреда, чем кажется на первый взгляд.
Широкие исследования о влиянии электромагнитного излучения на здоровье человека в мире были начаты еще в 60 годы прошлогостолетия. Был накоплен большой клинический материал о неблагоприятном воздействии магнитных и электромагнитных полей. Уже в это время было предложено ввести новые заболевания «Радиоволновая болезнь» или «Хроническое поражение микроволнами». В дальнейшем, работами ученых в России было установлено, что наиболее чувствительной к воздействию электромагнитных полей является нервная система человека. Результатыпроведенных работ были использованы при разработке санитарных нормативных документов в России.
Поэтому рассмотрение влияния электромагнитного излучения и электромагнитного поля на организм человека является актуальным.
Цель нашего реферата: узнать о механизме и последствиях воздействия электромагнитного излучения и электромагнитного поля.
Перед собой мы ставили следующие задачи:
проанализироватьлитературу по данной проблеме;
выявить механизм влияния излучения
описать последствия этого воздействия.
Объектами исследования является электромагнитные излучение и поле.
2 Основные характеристики электромагнитных излучений и единицы измерения параметров электромагнитного поля
Электромагни?тное излуче?ние (электромагнитные волны) — распространяющееся в пространстве возмущение (изменениесостояния) электромагнитного поля.
Среди электромагнитных полей вообще, порождённых электрическими зарядами и их движением, принято относить собственно к излучению ту часть переменных электромагнитных полей, которая способна распространяться наиболее далеко от своих источников — движущихся зарядов, затухая наиболее медленно с расстоянием.
Основными характеристиками электромагнитного излучения принято считать частоту, длинуволны и поляризацию.
Длина волны прямо связана с частотой через (групповую) скорость распространения излучения. Групповая скорость распространения электромагнитного излучения в вакууме равна скорости света, в других средах эта скорость меньше. Фазовая скорость электромагнитного излучения в вакууме также равна скорости света, в различных средах она может…
Мы все привыкли пользоваться электроэнергией и никогда не задумываемся, откуда она берется. С утра включаем свет, днем – компьютер и телевизор. До работы добираемся на трамваях, троллейбусах, электропоездах и метро. И всё это электроэнергия.
Сейчас нам даже трудно представить, как можно жить без электричества. Неужели были такие времена, когда его не было.
Массовое распространение электроэнергии – это порождение двадцатого века. Первыми создателями электрических лампочек были российские изобретатели Яблочкин и Ладыгин. Сейчас весь мир пользуется их открытием. Улицы разных городов и стран освещаются этими электрическими приборами.
Современные большие города стали возводиться там, где было доступно топливо для работы электростанций. Одной из таких построек стала станция на востоке Подмосковья, построенная возле торфяных болот. А город, который возник вокруг этой станции, назвали Электрогорск. Затем люди решили использовать силу воды, падающей сверху, такие станции получили название – гидроэлектростанции. Строились они обычно в русле рек, где устанавливались специальные заграждения – плотины. Вода падала с плотины вниз, вращала колёса гигантских турбин, приводя их в движение.
Такие гидроэлектростанции строили на Волге. Строители ГЭС покоряли великие северные реки: Енисей, Ангару. Ангара стала давать электричество сразу на несколько ГЭС. На этой реке построены Братская, Усть – Ишимская ГЭС. Сейчас люди научились укрощать еще одну энергию – атомную. В России построены самые крупные в мире атомные электростанции.
В последнее время я часто слышу о том, что нужно беречь электроэнергию. Почему вопросы об электроэнергии стали так важны? Особенно остро эти вопросы зазвучали, когда случилась трагедия на Саяно-Шушенской ГЭС. Во время аварии погибли люди, вышли из строя комплексы машин и оборудования, которые вырабатывали электроэнергию. Саяно-Шушенская ГЭС – это крупнейший поставщик энергии в Сибири. И нам повезло, что авария случилась только на одной турбине.
Особенно нехватку энергии почувствовали промышленные предприятия. Мы тоже, услышав об этой аварии, стали экономить энергию. Мы следим, чтобы в доме без надобности не были включены электрические приборы.
Сейчас появились энергосберегающие лампочки, которые дают достаточно света, но потребляют меньшее количество электроэнергии.
Люди поставили себе на службу энергию горящего торфа и угля, падающей с высоты воды и мирного атома. Но запасы заканчиваются, и мы должны их беречь, чтобы сохранить для будущего.
Электричество дает
Нам тепло и свет.
Все об этом знают,
Это не секрет.
Будем мы его беречь,
Не «включать» напрасно,
И тогда на свете жить
Будет не опасно.
ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНИЯ И ЭКОНОМИКИ
Г. САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
Курсовая работа
По дисциплине Экология
По теме Радиация, ее влияние на организм человека
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
Глава II Радиация 4
1.1 Основные понятия и единицы измерения 4
Глава III Влияние радиации на организмы 6
Глава IV Источники радиационного излучения 10
2.1 Естественные источники 10
2.2 Источники, созданные человеком (техногенные) 11
Заключение 14
Список использованной литературы 15
Введение
С давних времен человек совершенствовал себя, как физически, так и умственно, постоянно создавая и совершенствуя орудия труда. Постоянная нехватка энергии заставляла человека искать и находить новые источники, внедрять их не заботясь о будущем. Таких примеров множество: паровой двигатель побудил человека к созданию огромных фабрик, что за собой повлекло мгновенное ухудшение экологи в городах. Другим примером служит создание каскадов гидроэлектростанций, затопивших огромные территории и изменившие до неузнаваемости экосистемы отдельных районов. В порыве за открытиями в конце XIX в. двумя учеными: Пьером Кюри и Марией Сладковской-Кюри было открыто явление радиоактивности. Именно это достижение поставило существование всей планеты под угрозу. За 100 с лишним лет человек наделал столько глупостей, сколько не делал за все свое существование. Давно уже прошла Холодная война, мы уже пережили Чернобыль и многие засекреченные аварии на полигонах, однако проблема радиационной угрозы никуда не ушла и посей день служит главной угрозой биосфере.
Радиация играет огромную роль в развитии цивилизации на данном историческом этапе. Благодаря явлению радиоактивности был совершен существенный прорыв в области медицины и в различных отраслях промышленности, включая энергетику. Но одновременно с этим стали всё отчётливее проявляться негативные стороны свойств радиоактивных элементов: выяснилось, что воздействие радиационного излучения на организм может иметь трагические последствия. Подобный факт не мог пройти мимо внимания общественности. И чем больше становилось известно о действии радиации на человеческий организм и окружающую среду, тем противоречивее становились мнения о том, насколько большую роль должна играть радиация в различных сферах человеческой деятельности.
К сожалению, отсутствие достоверной информации вызывает неадекватное восприятие данной проблемы. Газетные истории о шестиногих ягнятах и двухголовых младенцах сеют панику в широких кругах. Проблема радиационного загрязнения стала одной из наиболее актуальных. Поэтому необходимо прояснить обстановку и найти верный подход. Радиоактивность следует рассматривать как неотъемлемую часть нашей жизни, но без знания закономерностей процессов, связанных с радиационным излучением, невозможно реально оценить ситуацию.
Для этого создаются специальные международные организации, занимающиеся проблемами радиации, в их числе существующая с конца 1920-х годов Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ), а также созданный в 1955 году в рамках ООН Научный Комитет по действию атомной радиации (НКДАР).
Глава I
Радиация
Радиация существовала всегда. Радиоактивные элементы входили в состав Земли с начала ее существования и продолжают присутствовать до настоящего времени. Однако само явление радиоактивности было открыто всего сто лет назад.
В 1896 году французский ученый Анри Беккерель случайно обнаружил, что после продолжительного соприкосновения с куском минерала, содержащего уран, на фотографических пластинках после проявки появились следы излучения. Позже этим явлением заинтересовались Мария Кюри (автор термина “радиоактивность”) и ее муж Пьер Кюри. В 1898 году они обнаружили, что в результате излучения уран превращается в другие элементы, которые молодые ученые назвали полонием и радием. К сожалению люди, профессионально занимающиеся радиацией, подвергали свое здоровье, и даже жизнь опасности из-за частого контакта с радиоактивными веществами. Несмотря на это исследования продолжались, и в результате человечество располагает весьма достоверными сведениями о процессе протекания реакций в радиоактивных массах, в значительной мере обусловленных особенностями строения и свойствами атома.
Известно, что в состав атома входят три типа элементов: отрицательно заряженные электроны движутся по орбитам вокруг ядра – плотно сцепленных положительно заряженных протонов и электрически нейтральных нейтронов. Химические элементы различают по количеству протонов. Одинаковое количество протонов и электронов обуславливает электрическую нейтральность атома. Количество нейтронов может варьироваться, и в зависимости от этого меняется стабильность изотопов.
Большинство нуклидов (ядра всех изотопов химических элементов) нестабильны и постоянно превращаются в другие нуклиды. Цепочка превращений сопровождается излучениями: в упрощенном виде, испускание ядром двух протонов и двух нейтронов (a-частицы) называют a-излучением, испускание электрона – b-излучением, причем оба этих процесса происходят с выделением энергию. Иногда дополнительно происходит выброс чистой энергии, называемый g-излучением.
1.1 Основные термины и единицы измерения (терминология НКДАР)
Радиоактивный распад – весь процесс самопроизвольного распада нестабильного нуклида.
Радионуклид – нестабильный нуклид, способный к самопроизвольному распаду.
Период полураспада изотопа – время, за которое распадается в среднем половина всех радионуклидов данного типа в любом радиоактивном источнике.
Радиационная активность образца – число распадов в секунду 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 данного вида излучения повреждать ткани организма.
Эффективная эквивалентная доза[3] – эквивалентная доза, умноженная на коэффициент, учитывающий разную чувствительность различных тканей к облучению.
Коллективная эффективная эквивалентная доза[4] – эффективная эквивалентная доза, полученная группой людей от какого-либо источника радиации.
Полная коллективная эффективная эквивалентная доза – коллективная эффективная эквивалентная доза, которую получат поколения людей от какого-либо источника за все время его дальнейшего существования”.
Глава II
Влияние радиации на организмы
Воздействие радиации на организм может быть различным, но почти всегда оно негативно. В малых дозах радиационное излучение может стать катализатором процессов, приводящих к раку или генетическим нарушениям, а в больших дозах часто приводит к полной или частичной гибели организма вследствие разрушения клеток тканей.
Сложность в отслеживании последовательности процессов, вызванных облучением, объясняется тем, что последствия облучения, особенно при небольших дозах, могут проявиться не сразу, и зачастую для развития болезни требуются годы или даже десятилетия. Кроме того, вследствие различной проникающей способности разных видов радиоактивных излучений они оказывают неодинаковое воздействие на организм: a-частицы наиболее опасны, однако для a-излучения даже лист бумаги является непреодолимой преградой; b-излучение способно проходить в ткани организма на глубину один-два сантиметра; наиболее безобидное g-излучение характеризуется наибольшей проникающей способностью: его может задержать лишь толстая плита из материалов, имеющих высокий коэффициент поглощения, например, из бетона или свинца.
Также различается чувствительность отдельных органов к радиоактивному излучению. Поэтому, чтобы получить наиболее достоверную информацию о степени риска, необходимо учитывать соответствующие коэффициенты чувствительности 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 и от величины дозировки, так как благодаря репарационным способностям большинство органов имеют возможность восстановиться после серии мелких доз.
В таблице 1 приведены крайние значения 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 недель
Таблица 1.
Тем не менее, существуют дозы, при которых летальный исход практически неизбежен. Так, например, дозы порядка 100 г приводят к смерти через несколько дней или даже часов вследствие повреждения центральной нервной системы, от кровоизлияния в результате дозы облучения в 10-50 г смерть наступает через одну-две недели, а доза в 3-5 грамм грозит обернуться летальным исходом примерно половине облученных.
Знания конкретной реакции организма на те или иные дозы необходимы для оценки последствий действия больших доз облучения при авариях ядерных установок и устройств или опасности облучения при длительном нахождении в районах повышенного ра-
диационного излучения, как от естественных источников, так и в случае радиоактивного загрязнения. 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.
Следует более подробно рассмотреть наиболее распространенные и серьезные повреждения, вызванные облучением, а именно рак и генетические нарушения.
В случае рака трудно оценить вероятность заболевания как следствия облучения. Любая, даже самая малая доза, может привести к необратимым 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 летального исхода при лейкозе более надежна, чем аналогичные оценки для других видов раковых заболеваний. Это можно объяснить тем, что лейкозы первыми проявляют себя, вызывая смерть в среднем через 10 лет после момента облучения. За лейкозами “по популярности” следуют: рак молочной железы, рак щитовидной железы и рак легких. Менее чувствительны желудок, печень, кишечник и другие органы и ткани.
Воздействие радиологического излучения резко усиливается другими неблагоприятными экологическими факторами (явление синергизма). Так, смертность от радиации у курильщиков заметно выше.
Что касается генетических последствий радиации, то они проявляются в виде хромосомных аберраций (в том числе изменения числа или структуры хромосом) и генных мутаций. Генные мутации проявляются сразу в первом поколении (доминантные мутации) или только при условии, если у обоих родителей мутантным является один и тот же ген (рецессивные мутации), что является маловероятным.
Изучение генетических последствий облучения еще более затруднено, чем в случае рака. Неизвестно, каковы генетические повреждения при облучении, проявляться они могут на протяжении многих поколений, невозможно отличить их от тех, что вызваны другими причинами.
Приходится оценивать появление наследственных дефектов у человека по результатам экспериментов на животных.
При оценке риска НКДАР использует два подхода: при одном определяют непосредственный эффект данной дозы, при другом – дозу, при которой удваивается частота появления потомков с той 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 оценки менее определенны), вызывает появление от 1000 до 2000 мутаций, приводящих к серьезным последствиям, и от 30 до 1000 хромосомных аберраций на каждый миллион живых новорожденных.
При втором подходе получены следующие результаты: хроническое облучение при мощности дозы в 1 г на одно поколение приведет к появлению около 2000 серьезных генетических заболеваний на каждый миллион живых новорожденных среди детей тех, кто подвергся такому облучению.
Оценки эти ненадежны, но необходимы. Генетические последствия облучения выражаются такими количественными параметрами, как сокращение продолжительности жизни и периода нетрудоспособности, хотя при этом признается, что эти оценки не более чем первая грубая прикидка. Так, хроническое облучение населения с мощностью дозы в 1 г на поколение сокращает период трудоспособности на 50000 лет, а продолжительность жизни – также на 50000 лет на каждый миллион живых новорожденных среди детей первого облученного поколения; при постоянном облучении многих поколений выходят на следующие оценки: соответственно 340000 лет и 286000 лет.
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 несколь-ких десятков процентов (водород, щелочноземельные 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 2:
Заряженные частицы. Проникающие в ткани организма a- и b-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 реакционно-способные, 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.
Таблица 2. Воздействие ионизирующего излучения на ткани организма
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.
Глава III
Источники радиационного излучения
Теперь, имея представление о воздействии радиационного облучения на живые ткани, необходимо выяснить, в каких ситуациях мы наиболее подвержены этому воздействию.
Существует два способа облучения: если радиоактивные вещества находятся вне организма и облучают его снаружи, то речь идет о внешнем облучении. Другой способ облучения – при попадании радионуклидов внутрь организма с воздухом, пищей и водой – называют внутренним.
Источники радиоактивного излучения весьма разнообразны, но их можно объединить в две большие группы: естественные и искусственные (созданные человеком). Причем основная доля облучения (более 75% годовой эффективной эквивалентной дозы) приходится на естественный фон.
3.1 Естественные источники радиации
Естественные радионуклиды делятся на четыре группы: долгоживущие (уран-238, уран-235, торий-232); короткоживущие (радий, радон); долгоживущие одиночные, не образующие семейств (калий-40); радионуклиды, возникающие в результате взаимодействия космических частиц с атомными ядрами вещества Земли (углерод-14).
Разные виды излучения попадают на поверхность Земли либо из космоса, либо поступают от радиоактивных веществ, находящихся в земной коре, причем земные источники ответственны в среднем за 5/6 годовой эффективной эквивалентной доз, получаемой населением, в основном вследствие внутреннего облучения.
Уровни радиационного излучения неодинаковы для различных областей. Так, Северный и Южный полюсы более, чем экваториальная зона, подвержены воздействию космических лучей из-за наличия у Земли магнитного поля, отклоняющего заряженные радиоактивные частицы. Кроме того, чем больше удаление от земной поверхности, тем интенсивнее космическое излучение.
Иными словами, проживая в горных районах и постоянно пользуясь воздушным транспортом, мы подвергаемся дополнительному риску облучения. Люди, живущие выше 2000м над уровнем моря, получают в среднем из-за космических лучей эффективную эквивалентную дозу в несколько раз большую, чем те, кто живет на уровне моря. При подъеме с высоты 4000м (максимальная высота проживания людей) до 12000м (максимальная высота полета пассажирского авиатранспорта) уровень облучения возрастает в 25 раз. Примерная доза за рейс Нью-Йорк – Париж по данным НКДАР ООН в 1985 году составляла 50 микрозивертов за 7,5 часов полета.
Всего за счет использование воздушного транспорта население Земли получало в год эффективную эквивалентную дозу около 2000 чел-Зв.
Уровни земной радиации также распределяются неравномерно по поверхности Земли и зависят от состава и концентрации радиоактивных веществ в земной коре. Так называемые аномальные радиационные поля природного происхождения образуются в случае обогащения некоторых типов горных пород ураном, торием, на месторождениях радиоактивных элементов в различных породах, при современном привносе урана, радия, радона в поверхностные и подземные воды, геологическую среду.
По данным исследований, проведенных во Франции, Германии, Италии, Японии и США, около 95% населения этих стран проживает в районах, где мощность дозы облучения колеблется в среднем от 0,3 до 0,6 миллизиверта в год. Эти данные можно принять за средние по миру, поскольку природные условия в вышеперечисленных странах различны.
Есть, однако, несколько “горячих точек”, где уровень радиации намного выше. К ним относятся несколько районов в Бразилии: окрестности города Посус-ди-Калдас и пляжи близ Гуарапари, города с населением 12000 человек, куда ежегодно приезжают
отдыхать примерно 30000 курортников, где уровень радиации достигает 250 и 175 миллизивертов в год соответственно. Это превышает средние показатели в 500-800 раз. Здесь, а также в другой части света, на юго-западном побережье Индии, подобное явление обусловлено повышенным содержанием тория в песках. Вышеперечисленные территории в Бразилии и Индии являются наиболее изученными в данном аспекте, но существует множество других мест с высоким уровнем радиации, например во Франции, Нигерии, на Мадагаскаре.
По территории России зоны повышенной радиоактивности также распределены неравномерно и известны как в европейской части страны, так и в Зауралье, на Полярном Урале, в Западной Сибири, Прибайкалье, на Дальнем Востоке, Камчатке, Северо-востоке.
Среди естественных радионуклидов наибольший вклад (более 50%) в суммарную дозу облучения несет радон и его дочерние продукты распада (в т.ч. радий). Опасность радона заключается в его широком распространении, высокой проникающей способности и миграционной подвижности (активности), распаде с образованием радия и других высокоактивных радионуклидов. Период полураспада радона сравнительно невелик и составляет 3,823 суток. Радон трудно идентифицировать без использования специальных приборов, так как он не имеет цвета или запаха.
Одним из важнейших аспектов радоновой проблемы является внутреннее облучение радоном: образующиеся при его распаде продукты в виде мельчайших частиц проникают в органы дыхания, и их существование в организме сопровождается альфа-излучением. И в России, и на западе радоновой проблеме уделяется много внимания, так как в результате проведенных исследований выяснилось, что в большинстве случаев содержание радона в воздухе в помещениях и в водопроводной воде превышает ПДК. Так, наибольшая концентрация радона и продуктов его распада, зафиксированная в нашей стране, соответствует дозе облучения 3000-4000 бэр в год, что превышает ПДК на два-три порядка. Полученная в последние десятилетия информация показывает, что в Российской федерации радон широко распространен также в приземном слое атмосферы, подпочвенном воздухе и подземных водах.
В России проблема радона еще слабо изучена, но достоверно известно, что в некоторых регионах его концентрация особенно высока. К их числу относятся так называемое радоновое “пятно”, охватывающее Онежское, Ладожское озера и Финский залив, широкая зона, простирающаяся от Среднего Урала к западу, южная часть Западного Приуралья, Полярный Урал, Енисейский кряж, Западное Прибайкалье, Амурская область, север Хабаровского края, Полуостров Чукотка.
3.2 Источники радиации, созданные человеком (техногенные)
Искусственные источники радиационного облучения существенно отличаются от естественных не только происхождением. Во-первых, сильно различаются индивидуальные дозы, полученные разными людьми от искусственных радионуклидов. В большинстве случаев эти дозы невелики, но иногда облучение за счет техногенных источников гораздо более интенсивно, чем за счет естественных. Во-вторых, для техногенных источников упомянутая вариабельность выражена гораздо сильнее, чем для естественных. Наконец, загрязнение от искусственных источников радиационного излучения (кроме радиоактивных осадков в результате ядерных взрывов) легче контролировать, чем природно обусловленное загрязнение.
Энергия атома используется человеком в различных целях: в медицине, для производства энергии и обнаружения пожаров, для изготовления светящихся циферблатов часов, для поиска полезных ископаемых и, наконец, для создания атомного оружия.
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 – рентгенов-
ский аппарат, но существует множество других методов диагностики и лечения, связанных с использованием радиоизотопов.
Неизвестно точное количество людей, подвергающихся подобным обследованиям и лечению, и дозы, получаемые ими, но можно утверждать, что для многих стран использование явления радиоактивности в медицине остается чуть ли не единственным техногенным источником облучения.
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.
Из-за отсутствия более полных данных НКДАР ООН был вынужден принять за общую оценку годовой коллективной эффективной эквивалентной дозы, по крайней мере, от рентгенологических обследований в развитых странах на основе данных, представленных в комитет Польшей и Японией к 1985 году, значение 1000 чел-Зв на 1 млн. жителей. Скорее всего, для развивающихся стран эта величина окажется ниже, но индивидуальные дозы могут быть значительнее. Подсчитано также, что коллективная эффективная эквивалентная доза от облучения в медицинских целях в целом (включая использование лучевой терапии для лечения рака) для всего населения Земли равна примерно 1 600 000 чел-Зв в год.
Следующий источник облучения, созданный руками человека – радиоактивные осадки, выпавшие в результате испытания ядерного оружия в атмосфере, и, несмотря на то, что основная часть взрывов была произведена еще в 1950-60е годы, их последствия мы испытываем на себе и сейчас.
В результате взрыва часть радиоактивных веществ выпадает неподалеку от полигона, часть задерживается в тропосфере и затем в течение месяца перемещается ветром на большие расстояния, постепенно оседая на землю, при этом оставаясь примерно на одной и той же широте. Однако большая доля радиоактивного материала выбрасывается в стратосферу и остается там более продолжительное время, также рассеиваясь по земной поверхности.
Радиоактивные осадки содержат большое количество различных радионуклидов, но из них наибольшую роль играют цирконий-95, цезий-137, стронций-90 и углерод-14, периоды полураспада которых составляют соответственно 64 суток, 30 лет (цезий и стронций) и 5730 лет.
По данным НКДАР, ожидаемая суммарная коллективная эффективная эквивалентная доза от всех ядерных взрывов, произведенных к 1985 году, составляла 30 000 000 чел-Зв. К 1980 году население Земли получило лишь 12% этой дозы, а остальную часть получает до сих пор и будет получать еще миллионы лет.
Один из наиболее обсуждаемых сегодня источников радиационного излучения является атомная энергетика. На самом деле, при нормальной работе ядерных установок ущерб от них незначительный. Дело в том, что процесс производства энергии из ядерного топлива сложен и проходит в несколько стадий.
Ядерный топливный цикл начинается с добычи и обогащения урановой руды, затем производится само ядерное топливо, а после отработки топлива на АЭС иногда возможно вторичное его использование через извлечение из него урана и плутония. Завершающей стадией цикла является, как правило, захоронение радиоактивных отходов.
На каждом этапе происходит выделение в окружающую среду радиоактивных веществ, причем их объем может сильно варьироваться в зависимости от конструкции реактора и других условий. Кроме того, серьезной проблемой является захоронение радиоактивных отходов, которые еще на протяжении тысяч и миллионов лет будут продолжать служить источником загрязнения.
Дозы облучения различаются в зависимости от времени и расстояния. Чем дальше от станции живет человек, тем меньшую дозу он получает.
Из продуктов деятельности АЭС наибольшую опасность представляет тритий. Благодаря своей способности хорошо растворяться в воде и интенсивно испаряться тритий накапливается в использованной в процессе производства энергии воде и затем поступает в водоем-охладитель, а соответственно в близлежащие бессточные водоемы, подземные воды, приземной слой атмосферы. Период его полураспада равен 3,82 суток. Распад его сопровождается альфа-излучением. Повышенные концентрации этого радиоизотопа зафиксированы в природных средах многих АЭС.
До сих пор речь шла о нормальной работе атомных электростанций, но на примере Чернобыльской трагедии мы можем сделать вывод о чрезвычайно большой потенциальной опасности атомной энергетики: при любом минимальном сбое АЭС, особенно крупная, может оказать непоправимое воздействие на всю экосистему Земли.
Масштабы Чернобыльской аварии не могли не вызвать оживленного интереса со стороны общественности. Но мало кто догадывается о количестве мелких неполадок в работе АЭС в разных странах мира.
Так, в статье М. Пронина, подготовленной по материалам отечественной и зарубежной печати в 1992 году, содержатся следующие данные:
“…С 1971 по 1984 гг. На атомных станциях ФРГ произошла 151 авария. В Японии на 37 действующих АЭС с 1981 по 1985 гг. зарегистрировано 390 аварий, 69% которых сопровождались утечкой радиоактивных веществ.… В 1985 г. в США зафиксировано 3 000 неисправностей в системах и 764 временные остановки АЭС…” и т.д.
Кроме того, автор статьи указывает на актуальность, по крайней мере на 1992 год, проблемы намеренного разрушения предприятий ядерного топливного энергетического цикла, что связано с неблагоприятной политической обстановкой в ряде регионов. Остается надеяться на будущую сознательность тех, кто таким образом “копает под себя”.
Осталось указать несколько искусственных источников радиационного загрязнения, с которыми каждый из нас сталкивается повседневно.
Это, прежде всего, строительные материалы, отличающиеся повышенной радиоактивностью. Среди таких материалов – некоторые разновидности гранитов, пемзы и бетона, при производстве которого использовались глинозем, фосфогипс и кальциево-силикатный шлак. Известны случаи, когда стройматериалы производились из отходов ядерной энергетики, что противоречит всем нормам. К излучению, исходящему от самой постройки, добавляется естественное излучение земного происхождения. 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.
Существует огромное количество общеупотребительных предметов, являющихся источником облучения. Это, прежде всего, часы со светящимся циферблатом, которые дают годовую ожидаемую эффективную эквивалентную дозу, в 4 раза превышающую ту, что обусловлена утечками на АЭС, а именно 2 000 чел-Зв (“Радиация…”, 55). Равносильную дозу получают работники предприятий атомной промышленности и экипажи авиалайнеров.
При изготовлении таких часов используют радий. Наибольшему риску при этом подвергается, прежде всего, владелец часов.
Радиоактивные изотопы используются также в других светящихся устройствах: указателях входа-выхода, в компасах, телефонных дисках, прицелах, в дросселях флуоресцентных светильников и других электроприборах и т.д.
При производстве детекторов дыма принцип их действия часто основан на использовании a-излучения. При изготовлении особо тонких оптических линз применяется торий, а для придания искусственного блеска зубам используют уран. Очень незначительны дозы облучения от цветных телевизоров и рентгеновских аппаратов для проверки багажа пассажиров в аэропортах.
Заключение
Во введении указывался тот факт, что одним из серьезнейших упущений сегодня является отсутствие объективной информации. Тем не менее, уже проделана огромная работа по оценке радиационного загрязнения, и результаты исследований время от времени публикуются как в специальной литературе, так и в прессе. Но для понимания проблемы необходимо располагать не обрывочными данными, а ясно представлять целостную картину.
А она такова.
Мы не имеем права и возможности уничтожить основной источник радиационного излучения, а именно природу, а также не можем и не должны отказываться от тех преимуществ, которые нам дает наше знание законов природы и умение ими воспользоваться.
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 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 использованной литературы
1. Лисичкин В.А., Шелепин Л.А., Боев Б.В. Закат цивилизации или движение к ноосфере (экология с разных сторон). М.; “ИЦ-Гарант”, 1997. 352 с.
2. Миллер Т. Жизнь в окружающей среде/Пер. с англ. В 3 т. Т.1. М., 1993; Т.2. М., 1994.
3. Небел Б. Наука об окружающей среде: Как устроен мир. В 2 т./Пер. с англ. Т. 2. М., 1993.
4. Пронин М. Бойтесь! Химия и жизнь. 1992. №4. С.58.
5. Ревелль П., Ревелль Ч. Среда нашего обитания. В 4 кн. Кн. 3. Энергетические проблемы человечества/Пер. с англ. М.; Наука, 1995. 296с.
6. Экологические проблемы: что происходит, кто виноват и что делать?: Учебное пособие/Под ред. проф. В.И. Данилова-Данильяна. М.: Изд-во МНЭПУ, 1997. 332 с.
7. Экология, охрана природы и экологическая безопасность.: Учебное пособие/Под ред. проф. В.И.Данилова-Данильяна. В 2 кн. Кн. 1. М.: Изд-во МНЭПУ, 1997. – 424 с.
8. Т.Х.Маргулова “Атомная энергетика сегодня и завтра” Москва: Высшая школа, 1996 г.
[1] единица измерения в системе СИ – грэй (Гр)
[2] единица измерения в системе СИ – зиверт (Зв)
[3] единица измерения в системе СИ – зиверт (Зв)
[4] единица измерения в системе СИ – человеко-зиверт (чел-Зв)
Радиация – это все виды электромагнитного излучения: свет, радиоволны, энергия солнца и множество иных излучений вокруг нас.
Источниками проникающей радиации, создающими природный фон облучения, являются галактическое и солнечное излучение, наличие радиоактивных элементов в почве, воздухе и материалах, используемых в хозяйственной деятельности, а также изотопов, главным образом, калия, в тканях живого организма. Одним из наиболее весомых естественных источников радиации является радон – газ, не имеющий вкуса и запаха.
Интерес представляет не любая радиация, а ионизирующая, которая, проходя сквозь ткани и клетки живых организмов, способна передавать им свою энергию, разрывая химические связи внутри молекул и вызывая серьёзные изменения в их структуре. Ионизирующее излучение возникает при радиоактивном распаде, ядерных превращениях, торможении заряженных частиц в веществе и образует при взаимодействии со средой ионы разных знаков. Все ионизирующие излучения делятся на фотонные и корпускулярные.
К фотонному ионизирующему излучению относятся:
а) Y-излучение, испускаемое при распаде радиоактивных изотопов или аннигиляции частиц. Гамма-излучение по своей природе является коротковолновым электромагнитным излучением, т. е. потоком высокоэнергетических квантов электромагнитной энергии, длина волны которых значительно меньше межатомных расстояний, т. е. y < 10 см. Не имея массы, Y-кванты двигаются со скоростью света, не теряя её в окружающей среде. Они могут лишь поглощаться ею или отклоняться в сторону, порождая пары ионов: частица - античастица, причём последнее наиболее значительно при поглощении Y - квантов в среде. Таким образом, Y - кванты при прохождении через вещество передают энергию электронам и, следовательно, вызывают ионизацию среды. Благодаря отсутствию массы, Y - кванты обладают большой проникающей способностью (до 4 - 5 км в воздушной среде); б) рентгеновское излучение, возникающее при уменьшении кинетической энергии заряженных частиц и / или при изменении энергетического состояния электронов атома. Корпускулярное ионизирующее излучение состоит из потока заряженных частиц (альфа-, бета-частиц, протонов, электронов) , кинетическая энергия которых достаточна для ионизации атомов при столкновении. Нейтроны и другие элементарные частицы непосредственно не производят ионизацию, но в процессе взаимодействия со средой высвобождают заряженные частицы (электроны, протоны) , способные ионизировать атомы и молекулы среды, через которую проходят:а) нейтроны - единственные незаряженные частицы, образующиеся при некоторых реакциях деления ядер атомов урана или плутония. Поскольку эти частицы электронейтральны, они глубоко проникают во всякое вещество, включая живые ткани. Отличительной особенностью нейтронного излучения является его способность превращать атомы стабильных элементов в их радиоактивные изотопы, т. е. создавать наведённую радиацию, что резко повышает опасность нейтронного излучения. Проникающая способность нейтронов сравнима с Y - излучением. В зависимости от уровня носимой энергии условно различают нейтроны быстрые (обладающие энергией от 0,2 до 20 Мэ В) и тепловые (от 0,25 до 0,5 Мэ В) . Это различие учитывается при проведении защитных мероприятий. Быстрые нейтроны замедляются, теряя энергию ионизации, веществами с малым атомным весом (так называемыми водородосодержащими: парафин, вода, пластмассы и др.) . Тепловые нейтроны поглощаются материалами, содержащими бор и кадмий (борная сталь, бораль, борный графит, сплав кадмия со свинцом) . Альфа - , бета-частицы и гамма - кванты обладают энергией всего в несколько мегаэлектронвольт, и создавать наведённую радиацию не могут; б) бета частицы - электроны, испускаемые во время радиоактивного распада ядерных элементов с промежуточной ионизирующей и проникающей способностью (пробег в воздухе до 10-20 м) . в) альфа частицы - положительно заряженные ядра атомов гелия, а в космическом пространстве и атомов других элементов, испускаемые при радиоактивном распаде изотопов тяжёлых элементов - урана или радия. Они обладают малой проникающей способностью (пробег в воздухе - не более 10 см) , даже человеческая кожа является для них непреодолимым препятствием. Опасны они лишь при попадании внутрь организма, так как способны выбивать электроны из оболочки нейтрального атома любого вещества, в том числе и тела человека, и превращать его в положительно заряженный ион со всеми вытекающими последствиями, о которых будет сказано далее. Так, альфа частица с энергией 5 МэВ образует 150 000 пар ионов. Прости если слишком длинно но я не смогла написать про " его влияние на организм человека"
Мини-эссе по физике
Мелешко Германа,
ученика 11А класса МКОУ СОШ № 1 р.п. Охотск
Тема: «Из века пара и электричества в атомную эру:
готово ли человечество к этому?»
Более 100 лет назад научная мысль Анри Беккереля, Марии и Пьера Кюри и других ученых вывела человечество из мира пара и электричества в атомную эру. Невидимые «Х – лучи» привели нас к развитию атомной энергетики, только в РФ в 10 действующих АЭС вырабатывается 177,3 млрд кВт/ч, что составляет около 17,1% от выработки Единой энергосистемы страны. Сейчас компания «Росатом» имеет 40% мощностей на мировом рынке.
Широко используются достижения атомной физики в промышленности (реакторы для энерговооружения труднодоступных (полярных) районов; метод меченных атомов для обнаружения мест утечки газа; изотопные источники тока в автоматических метеорологических станциях). В оборонной промышленности и транспорте применяются атомные ледоколы, атомные подводные лодки.
В последние годы в Российской Федерации большое внимание уделяется онкологическим больным, диагностику заболеваний которых производят благодаря радиоактивному излучению, лечение опухолей на ранних стадиях не обходится без лучевой терапии (гамма – лучи). Для многих людей эти методы – второй шанс на жизнь.
Криминалистика, сельское хозяйство, геология, освоение космоса – практически ни одна отрасль не осталась без «вмешательства» атомной физики.
Наряду с таким широким спектром использования атомной энергетики на благо человечества, нельзя забывать о боли людей, перенесших трагедию, гибель близких в связи с мощными взрывами атомных реакторов. Кажется, это было так давно, и не с нами…. Чернобыль! Отголоски прошлого до сих пор тревожат людей, оказавшихся в зоне катастрофы.
После этой катастрофы было создано МАГАТЭ, РАО, разработана нормативно-правовая база, регламентирующая технику безопасности, правила захоронения отходов, охрану труда на предприятиях, связанных с атомной энергетикой и излучением. Но какова цена?
Бесспорно, атомная энергетика дала большой прорыв человечеству на много лет вперед, но взяла за это открытие тоже немало. Использование атомной энергетики, по-моему мнению, необходимо продолжать дальше, проводить исследования, но не стоит забывать и о безопасности людей.
2013/2014 учебный год
Если без лишних подробностей, излучение — это поток волн, несущих энергию. Ты был знаком с ними еще с пеленок, хотя и не понимал, что это такое. Вспомни, когда ты держал руку над теплой кухонной плитой, батареей отопления или же электрической лампочкой, то чувствовал, как излучается тепло. А когда сидел и загорал под лучами теплого солнышка, твоя кожа ощущала на себе действие одного из видов излучения, а именно ультрафиолетового.
Всё это — примеры электромагнитного излучения. Но излучение бывает и радиоактивным. Источники такого вида излучения — радиоактивные материалы или ядерные реакции. При радиоактивном излучении выделяются как заряженные частицы, так и волны, несущие энергию.
Поскольку электромагнитное излучение представляет собой поток энергонесущих волн, то следует разобраться, что из себя представляют эти волны. Расстояние между гребнями волн называется длиной волны. Количество волн, проходящих ежесекундно через определенную точку, называется частотой. А когда все волны определенной длины группируются вместе, то мы называем это спектром.
Группа волн самой короткой длины называется спектром рентгеновских излучений. За ними следует спектр ультрафиолетовых волн. Далее идут волны видимого спектра — их можно на самом деле видеть. Но волны становятся все длиннее и длиннее, и увидеть их становится невозможно — это инфракрасный спектр. А еще более длинные волны (так называемые радиоволны) используются в радио, в телевидении и в радиолокации.
Как же возникают все эти волны? В некоторых случаях это происходит с помощью специальных приспособлений и аппаратов, в других — они возникают естественным путем. Например, Солнце излучает естественные волны. Но для этого необходима энергия. Она образуется в результате термоядерной реакции, постоянно идущей на поверхности Солнца. А чтобы возникло рентгеновское излучение, необходимо обрушить на цель шквал заряженных частиц.
Радиоактивное излучение — это результат изменения первичного состояния определенных элементов или их распада. Некоторые элементы сами по себе радиоактивны. Они непрерывно излучают радиоактивные частицы и даже волны.
Реферат
По физике
На тему:
«Влияние электромагнитного
излучения на организм человека»
Работу выполнила
Студентка 1 «А» курса
Специальности 050709
Брюханова Ксения
Усть-Лабинск
2009 год
Содержание
Введение
1. Электромагнитное поле и его характеристики
2. Источники электромагнитного излучения
3. Механизм воздействия электромагнитного излучения
4. Влияние электромагнитного излучения
5. Влияние электромагнитных лучей, исходящих от сотовых телефонов, на организм человека
6. Влияние современных электронных устройств
Заключение
Список литературы
Введение
Все вещества непрерывно излучают электромагнитные волны. Спектр излучения охватывает большой диапазон длин волн: от радиоволн длиной сотни метров до жесткого космического излучения с длиной волны 10-12м. Природный электромагнитный спектр охватывает волны длиной от 0,00000000000001 метров до 100000 километров. Тепловое (инфракрасное) излучение испускают тела в определенном диапазоне температур. Чем выше температура тела, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения.
Инфракрасный обогреватель идеален везде, где нужно получить локальный обогрев поверхности. Будучи абсолютно безвредными, инфракрасные обогреватели обеспечивают эффективный обогрев.
В процессе жизнедеятельности человек постоянно находится в зоне действия электромагнитного (ЭМ) поля Земли. Такое поле, называемое фоном, считается нормальным и не наносит здоровью людей никакого вреда.
Так прочно вошедшие к нам в жизнь различные «умные» машины (компьютеры, сотовые телефоны, микроволновые печи, телевизоры) на самом деле способны принести человеку намного больше вреда, чем кажется на первый взгляд.
Широкие исследования о влиянии электромагнитного излучения на здоровье человека в мире были начаты еще в 60 годы прошлого столетия. Был накоплен большой клинический материал о неблагоприятном воздействии магнитных и электромагнитных полей. Уже в это время было предложено ввести новые заболевания «Радиоволновая болезнь» или «Хроническое поражение микроволнами». В дальнейшем, работами ученых в России было установлено, что наиболее чувствительной к воздействию электромагнитных полей является нервная система человека. Результаты проведенных работ были использованы при разработке санитарных нормативных документов в России.
Поэтому рассмотрение влияния электромагнитного излучения на организм человека является актуальным .
Цель нашего реферата: узнать о механизме и последствиях воздействия электромагнитного излучения.
Перед собой мы ставили следующие задачи :
проанализировать литературу по данной проблеме;
выявить механизм влияния излучения
описать последствия этого воздействия.
Объектом исследования является электромагнитное излучение.
Реферат был выполнен на базе МОУ с углубленным изучением английского языка №120 г. Самары.
1. Электромагнитное поле и его характеристики
Рис.1 Диапазон ЭМВ
Электромагнитное поле (ЭМП) — физическое поле движущихся электрических зарядов, в котором осуществляется взаимодействие между ними. Частные проявления ЭМП — электрическое и магнитное поля. Поскольку изменяющиеся электрическое и магнитное поля порождают в соседних точках пространства соответственно магнитное и электрическое поля, эти оба связанных между собой поля распространяются в виде единого ЭМП. ЭМП характеризуются частотой колебаний f (или периодом Т = 1/f), амплитудой Е (или Н) и фазой, определяющей состоянии волнового процесса в каждый момент времени. Частоту колебаний выражают в герцах (Гц), килогерцах (1 кГц = 103 Гц), мегагерцах (1 МГц = 106 Гц) и гигагерцах (1х 109 Гц). Фазу выражают в градусах или относительных единицах, кратных . Колебания электрического (Е) и магнитного (Н) полей, составляющих единое ЭМП, распространяются в виде электромагнитных волн, основными параметрами которых являются длина волны (), частота (f) и скорость распространения. Формирование волн происходит в волновой зоне на расстоянии больше от источника. В этой зоне волны изменяются в фазе. На меньших расстояниях — в зоне индукции — Е — волны изменяются не в фазе и быстро убывают с удалением от источника. В зоне индукции энергия попеременно переходит то в электрическое, то в магнитное поле. Раздельно оценивают Е и Н. В волновой зоне излучение оценивается в величинах плотности потока мощности — ваттах на квадратный сантиметр. В электромагнитном спектре ЭМП занимают диапазон радиочастот (частота от 3х104 до 3х1012 Гц) и подразделяются на несколько видов (рис.1). В экстремальных условиях, в частности, в условиях космического полета источником ЭМП различных характеристик становится радио- и телевизионная аппаратура. В основе биологического действия ЭМП на живой организм лежит поглощение энергии тканями. Его величина определяется свойствами облучаемой ткани или ее биофизическими параметрами — диэлектрической постоянной () и проводимостью. Ткани организма в связи с большим содержанием в них воды следует рассматривать как диэлектрики с потерями. Глубина проникновения ЭМП в ткани тем больше, чем меньше поглощение. При общем облучении тела энергия проникает на глубину 0,001 длины волны. В зависимости от интенсивности воздействия и экспозиции, длины волны и исходного функционального состояния организма ЭМП вызывают в изучаемых тканях изменения с повышением или без повышения их температуры.
2. Источники электромагнитного излучения
Линии электропередач, сильные радиопередающие устройства создают электромагнитное поле, которое в разы превышает допустимый уровень. Для защиты человека были разработаны специальные санитарные нормы (ГОСТ 12.1.006-84 регламентирует воздействие электромагнитных излучений на человека), в том числе и те, которые запрещают строительство жилых и прочих объектов вблизи сильных источников излучения.
Зачастую более опасными являются источники слабого электромагнитного излучения, которое действует в течение длительного промежутка времени. К таким источникам относится в основном аудио-видео техника, бытовая техника. Наиболее существенное влияние на человека оказывают мобильные телефоны, СВЧ печи, компьютеры и телевизоры.
Телефоны и микроволновые печи действуют в основном непродолжительное время (в среднем от 1 до 7 минут), телевизоры не наносят существенного вреда, т.к. обычно располагаются на расстоянии от зрителей. Проблема электромагнитного излучения, исходящего от персональных компьютеров, встает достаточно остро ввиду нескольких причин:
компьютер имеет сразу два источника излучения (монитор и системный блок)
пользователь ПК практически лишен возможности работать на расстоянии
очень длительное время воздействия
К еще более тяжелым последствиям могут привести игровые консоли, или приставки, которые подключаются к телевизору. Основная проблема в этом случае сводится к тому, что телевизоры излучают более мощное поле, но дети (основная категория пользователей приставок) не могут удалиться от экрана на достаточное расстояние из-за коротких проводов, расстановки мебели, или картинка просто становиться очень мелкой. Особую опасность представляют старые телевизионные приемники (отечественные «Рассвет», «Рубин») — их ЭМ фон в несколько раз выше, чем у современных мировых брендов (Sony, LG, Panasonic и т.д.). После 5-8 часов, проведенных перед таким телевизором (что в наших семьях не редкость) ребенка бросает в жар, быстро поднимается температура, появляется головная боль. В этом случае детей нужно немедленно выводить из зоны действия ЭМ поля, желательно на улицу. Симптомы быстро исчезают после прекращения действия ЭМ излучения.
Диапазон частот электромагнитных волн, фиксируемых в настоящее время, простирается от 0 до 3*1022 Гц. Этот диапазон соответствует спектру электромагнитных волн с длиной волны, изменяющейся от 10-14 м до бесконечности. По длине волны спектр электромагнитных волн условно делят на восемь диапазонов. Отличие частот, излучаемых в различных диапазонах, связано с различием микроскопических источников излучения. Основными источниками электромагнитного излучения в современной жизни человека являются:
электротранспорт – трамваи, троллейбусы, электропоезда.
линии электропередач – городское освещение, высоковольтные линии.
бытовые электроприборы.
теле- и радиостанции – транслирующие антенны.
спутниковая и сотовая связь – транслирующие антенны.
радары.
персональные компьютеры.
Каждый из перечисленных источников создает электрические и магнитные поля в различном диапазоне частот от 0 до 1000 Гц. При этом создаются такие значения магнитной индукции В, мкТл и напряженности электрического поля Е, В/м, которые в некоторых случаях намного превышают предельно допустимые нормы (ПДН).
3. Механизм воздействия электромагнитного излучения
ЭМ волны изменяют обстановку на рабочем месте, наполняя воздух положительно заряженными ионами. Такие ионы вредны для людей, поэтому помещение необходимо проветривать, а лучшим решением станет приобретение прибора, известного как «Люстра Чижевского», в настоящее время их существует достаточно много модификаций. Люстра Чижевского является источником отрицательно заряженных ионов (более известных в народе как «эффект горного воздуха»), которые полезны для здоровья человека.
Экспериментальные данные как отечественных, так и зарубежных исследователей свидетельствуют о высокой биологической активности электромагнитных полей во всех частотных диапазонах. При относительно высоких уровнях облучающего электромагнитного поля современная теория признает тепловой механизм воздействия. При относительно низком уровне – принято говорить о нетепловом или информационном характере воздействия на организм. Механизмы действия ЭМП в этом случае еще мало изучены.
На биологическую реакцию влияют следующие параметры электромагнитного поля:
интенсивность электромагнитного поля;
частота излучения;
продолжительность облучения;
модуляция сигнала;
сочетание частот электромагнитных полей;
периодичность действия.
Сочетание вышеперечисленных параметров может давать существенно различающиеся последствия для реакции облучаемого биологического объекта. Особенно опасными электромагнитные излучения могут быть для детей, беременных женщин, людей с заболеваниями центральной нервной, гормональной, сердечно-сосудистой системы, аллергиков, людей с ослабленным иммунитетом. Лица, длительное время находящиеся в зоне ЭМ – излучения, предъявляют жалобы на слабость, раздражительность, быструю утомляемость, ослабление памяти, нарушение сна.
На данный момент наукой количественно не доказано прямой связи между уровнем электромагнитных полей и онкологической и другого рода заболеваемостью. Однако качественно такая связь прослеживается: в местах, где люди подвергаются воздействию электромагнитного излучения чаще выявляются раковые заболевания и расстройства сердечно-сосудистой и вегетативной нервной системы.
Ясно для всех, что электромагнитное излучение представляет реальную угрозу для здоровья человека. Оказывается, что электромагнитные и радиационные поля близки по некоторым своим параметрам. Это было доказано как российскими, так и зарубежными учеными. Исследования, проводимые в этих направлениях очень перспективны, результаты их сейчас даже трудно представить и оценить.
4. Влияние электромагнитного излучения
Что касается ЭМ излучений, то наибольшее влияние они оказывают на иммунную, нервную, эндокринную и половую систему.
Иммунная система уменьшает выброс в кровь специальных ферментов, выполняющих защитную функцию, происходит ослабление системы клеточного иммунитета.
Эндокринная система начинает выбрасывать в кровь большее количество адреналина, как следствие, возрастает нагрузка на сердечно-сосудистую систему организма. Происходит сгущение крови, в результате чего клетки недополучают кислород.
У человека, в течение длительного времени подвергавшегося ЭМ излучению, уменьшается сексуальное влечение к противоположному полу (отчасти это является следствием банальной усталости, отчасти вызвано изменениями в деятельности эндокринной системы), падает потенция.
Изменения в нервной системе видны невооруженным глазом. Как уже отмечалось выше, признаками расстройства являются раздражительность, быстрая утомляемость, ослабление памяти, нарушение сна, общая напряженность, люди становятся суетливыми.
Таковы последствия воздействия ЭМ излучения. В качестве защитных мер можно назвать регулярные прогулки на свежем воздухе, проветривание помещения, занятия спортом, соблюдение элементарных правил работы, работа с хорошей техникой, которая удовлетворяет всем стандартам безопасности и санитарным нормам.
5. Влияние электромагнитных лучей, исходящих от сотовых телефонов, на организм человека
Исследования шведских ученых показали, что пользователи сотовых телефонов (особенно владельцы старых аналоговых моделей) подвергаются риску возникновения новообразований в области мозга.
Опухоль чаще всего появляется на той стороне головы, куда говорящий прикладывает трубку. Именно эта часть подвергается наиболее интенсивному воздействию телефонных микроволн. Такой вывод содержится в исследовании, результаты которого были опубликованы в интерактивном обзоре популярного медицинского журнала MedGenMed.
13 обследованных пациентов, страдавших злокачественными или доброкачественными опухолями мозга (за исключением одного), долгое время подвергались воздействию микроволн, излучаемых телефонами. Причем все они использовали старые аналоговые мобильные аппараты, имеющие более мощный выходной сигнал по сравнению с новыми моделями.
«По мере дальнейшего распространения сотовых телефонов — а многие старые аппараты с мощным выходным сигналом по-прежнему продолжают находить применение — необходимо проводить крупномасштабные исследования, позволяющие выявить причины и оценить вероятность заболевания», — отметил главный редактор журнала MedGenMed д-р Джордж Лундберг.
В основу отчета «Изучение трудовой деятельности в условиях электромагнитного излучения, влияние медицинских рентгеновских лучей и использования сотовых телефонов на возникновение опухолей мозга» было положено двухлетнее исследование 233 пациентов, имевших новообразования в области мозга. Для проведения анализа в двух регионах Швеции отбирались люди одинакового пола и возраста, проживавшие в одной и той же местности. По результатам анализа выделялись основные факторы риска заболевания раком.
6. Влияние современных электронных устройств
Одной из причин биологического действия современных электронных средств является применение в их производстве микросхем последнего поколения, которые представляют собой высокоплотные, часто многослойные матричные структуры, способные генерировать высокой интенсивности вредное для организма человека тонкополевое излучение. А так как интегральные микросхемы (БИС) представляют собой неправильной формы рисунки, то и генерируют они вредные для организма человека тонкополевые излучения.
Результаты исследований заставили расстаться с иллюзией высокой вредности излучаемого современными малогабаритными электронными средствами электромагнитного поля, в том числе и низкоинтенсивного.
Специальной методикой удалось разделить эффекты тонкополевого и электромагнитного излучения и показать, что основную опасность для организма человека представляет тонкополевое излучение, источником которого является интегральная микросхема.
Было проверено исследование влияния выключенного сотового телефона на структурную динамику воды. Уровень структурной динамики воды оценивался по спектральным параметрам (спектральной дисперсии) флуктуаций интенсивности квазиупругого рассеивания света на флуктуацинном спектрометре (метод Черникова). Результаты показывают резко отрицательное влияние сотового телефона в выключенном состоянии на структурную динамику воды, выражающееся в значительном снижении ее уровня и изменения спектрального состава флуктуаций.
Исходя из этого, необходимо отметить и то, что негативное влияние тонкополевого излучения генерируется микросхемой постоянно, т. е. как в рабочем состоянии, так и при отсутствии источника питания в устройстве.
Результаты проведенных исследований на биологических объектах достоверно указывают на негативное влияние именно тонкополевых излучений электронных средств, имеющих в своем устройстве современные микросхемы.
Результаты проведенных исследований показывают, что электронные средства, в устройстве которых применяются современные микросхемы, опасны всегда: и в рабочем режиме, и когда выключены.
На сегодняшний день неизвестны какие-либо исследования по отдаленным последствиям воздействия на организм человека сотового телефона или компьютера. Об этом пишет и профессор Ю. Григорьев: «Статистически достоверные данные о развитии возможных отдаленных последствий у пользователей сотовых телефонов в настоящее время отсутствуют». Что касается онкологических заболеваний, то исследования по влиянию электронных средств ведутся давно и во всем мире, но тем не менее, нет данных о связи воздействия сотового телефона с этой болезнью.
На основании выявленных причин возникновения в организме человека различных заболеваний можно утверждать, что взаимодействие с сотовыми телефонами является дополнительным фактором риска более быстрого развития в организме человека различных заболеваний, в том числе и онкологических. Можно предположить, что тонкополевое излучение от сотового телефона может являться причиной заболевания человека. Для выяснения этой проблемы необходим дополнительный ряд исследований.
Заключение
Результаты проведенных исследований по влиянию сотового телефона и других малогабаритных маломощных электронных средств на различные организмы убедительно свидетельствуют о том, что за контакт с подобными устройствами пользователь расплачивается своим здоровьем. Главным источником биологического действия на организм является тонкополевое излучение, создаваемое матричными структурами интегральных микросхем. Интенсивность излучаемого БИС тонкого поля зависит от плотности рисунков в ней и ее размеров. В свою очередь, плотность рисунков в объеме зависит и от количества слоев, из которых состоит микросхема.
Современные электронные средства, такие, как сотовый телефон, представляют особую опасность и для детей. В период формирования организма взаимодействие с сотовым телефоном приводит к резкому старению клеток головного мозга и всего организма и появлению в нем соответствующих заболеваний. К такому выводу пришли и ученые Центра электромагнитной безопасности при ГНЦ «Биофизика» Минздрава РФ. Сегодня во всем мире большое внимание уделяется разработке средств защиты от различного рода излучений электронных средств. Традиционно большинство средств защиты направлены на экранирование электромагнитных излучений. Но бессмысленно экранировать электромагнитное излучение сотового телефона или радиотелефона, так как сам принцип их работы противоречит этому. Исходя из изложенного материала, можно утверждать, что реально положительных результатов для организма человека от устройств защиты, снижающих электромагнитные излучения, нет и не может быть. Вместе с этим защита необходима от тонкополевого излучения БИС. Для всего человечества опасным становится и тот факт, что в окружающей его среде наравне с электромагнитным излучением идет нарастание плотности патогенной тонкополевой энергии (применение сотовых телефонов, радиотелефонов, компьютеров, принтеров, копировальных аппаратов и других средств, в устройстве которых используются высокоплотные матричные структуры, излучающие вредные для организма человека тонкие поля).
Тонкие поля, создаваемые современными электронными средствами, которыми окружил себя человек, представляют серьезную опасность для его здоровья. И, как бы ни упирались производители такого рода устройств и специалисты по продвижению их на рынок, придется писать на упаковках, и в первую очередь, для сотовых телефонов «Опасен для вашего здоровья», и именно по тонкополевому излучению.
Накопленный опыт и многочисленные исследования ученых в разных странах показывают, что за удобства, приносимые научно-техническим прогрессом, приходится расплачиваться здоровьем и не только пользователю сотового телефона, но и людям, находящимся в непосредственной близости от него.
Все это говорит о том, что разработка эффективных способов защиты от негативного влияния тонкополевого излучения электронных средств, использующих современные микросхемы, является одной из важнейших задач профилактической медицины.
Список литературы
1. Гурский И.П. Элементарная физика. – М.: Наука, 1973
2. Колтун Марк Мир физики. – М.: Детская литература, 1987
3. Сайты всемирной сети Internet
Радиация – это все виды электромагнитного излучения: свет, радиоволны, энергия солнца и множество иных излучений вокруг нас.
Источниками проникающей радиации, создающими природный фон облучения, являются галактическое и солнечное излучение, наличие радиоактивных элементов в почве, воздухе и материалах, используемых в хозяйственной деятельности, а также изотопов, главным образом, калия, в тканях живого организма. Одним из наиболее весомых естественных источников радиации является радон – газ, не имеющий вкуса и запаха.
Интерес представляет не любая радиация, а ионизирующая, которая, проходя сквозь ткани и клетки живых организмов, способна передавать им свою энергию, разрывая химические связи внутри молекул и вызывая серьёзные изменения в их структуре. Ионизирующее излучение возникает при радиоактивном распаде, ядерных превращениях, торможении заряженных частиц в веществе и образует при взаимодействии со средой ионы разных знаков. Все ионизирующие излучения делятся на фотонные и корпускулярные.
К фотонному ионизирующему излучению относятся:
а) Y-излучение, испускаемое при распаде радиоактивных изотопов или аннигиляции частиц. Гамма-излучение по своей природе является коротковолновым электромагнитным излучением, т. е. потоком высокоэнергетических квантов электромагнитной энергии, длина волны которых значительно меньше межатомных расстояний, т. е. y < 10 см. Не имея массы, Y-кванты двигаются со скоростью света, не теряя её в окружающей среде. Они могут лишь поглощаться ею или отклоняться в сторону, порождая пары ионов: частица - античастица, причём последнее наиболее значительно при поглощении Y - квантов в среде. Таким образом, Y - кванты при прохождении через вещество передают энергию электронам и, следовательно, вызывают ионизацию среды. Благодаря отсутствию массы, Y - кванты обладают большой проникающей способностью (до 4 - 5 км в воздушной среде) ; б) рентгеновское излучение, возникающее при уменьшении кинетической энергии заряженных частиц и / или при изменении энергетического состояния электронов атома. Корпускулярное ионизирующее излучение состоит из потока заряженных частиц (альфа-, бета-частиц, протонов, электронов) , кинетическая энергия которых достаточна для ионизации атомов при столкновении. Нейтроны и другие элементарные частицы непосредственно не производят ионизацию, но в процессе взаимодействия со средой высвобождают заряженные частицы (электроны, протоны) , способные ионизировать атомы и молекулы среды, через которую проходят:а) нейтроны - единственные незаряженные частицы, образующиеся при некоторых реакциях деления ядер атомов урана или плутония. Поскольку эти частицы электронейтральны, они глубоко проникают во всякое вещество, включая живые ткани. Отличительной особенностью нейтронного излучения является его способность превращать атомы стабильных элементов в их радиоактивные изотопы, т. е. создавать наведённую радиацию, что резко повышает опасность нейтронного излучения. Проникающая способность нейтронов сравнима с Y - излучением. В зависимости от уровня носимой энергии условно различают нейтроны быстрые (обладающие энергией от 0,2 до 20 Мэ В) и тепловые (от 0,25 до 0,5 Мэ В) . Это различие учитывается при проведении защитных мероприятий. Быстрые нейтроны замедляются, теряя энергию ионизации, веществами с малым атомным весом (так называемыми водородосодержащими: парафин, вода, пластмассы и др.) . Тепловые нейтроны поглощаются материалами, содержащими бор и кадмий (борная сталь, бораль, борный графит, сплав кадмия со свинцом) . Альфа - , бета-частицы и гамма - кванты обладают энергией всего в несколько мегаэлектронвольт, и создавать наведённую радиацию не могут; б) бета частицы - электроны, испускаемые во время радиоактивного распада ядерных элементов с промежуточной ионизирующей и проникающей способностью (пробег в воздухе до 10-20 м) . в) альфа частицы - положительно заряженные ядра атомов гелия, а в космическом пространстве и атомов других элементов, испускаемые при радиоактивном распаде изотопов тяжёлых элементов - урана или радия. Они обладают малой проникающей способностью (пробег в воздухе - не более 10 см) , даже человеческая кожа является для них непреодолимым препятствием. Опасны они лишь при попадании внутрь организма, так как способны выбивать электроны из оболочки нейтрального атома любого вещества, в том числе и тела человека, и превращать его в положительно заряженный ион со всеми вытекающими последствиями, о которых будет сказано далее. Так, альфа частица с энергией 5 МэВ образует 150 000 пар ионов. Прости если слишком длинно но я не смогла написать про " его влияние на организм человека"
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 недель Таблица1.
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:
Излучение, в самом общем виде, можно представить себе как возникновение и распространения волн, приводящее к возмущению поля. Распространение энергии выражается в виде электромагнитного, ионизирующего, гравитационного излучений и излучения по Хокингу. Электромагнитные волны – это возмущение электромагнитного поля. Они бывают радиоволновыми, инфракрасными (тепловое излучение), терагерцовыми, ультрафиолетовыми, рентгеновскими и видимыми (оптическими). Электромагнитная волна имеет свойство распространяться в любых средах. Характеристиками электромагнитного излучения являются частота, поляризация и длина. Наиболее профессионально и глубоко природу электромагнитного излучения изучает наука квантовая электродинамика. Она позволила подтвердить ряд теорий, которые широко используются в различных областях знаний. Особенности электромагнитных волн: взаимная перпендикулярность трех векторов – волнового, и напряженности электрического поля и магнитного поля; волны являются поперечными, а вектора напряженности в них совершают колебания перпендикулярно направлению ее распространения.
Тепловое же излучение возникает за счет внутренней энергии самого тела. Тепловое излучение – это излучение сплошного спектра, максимум которого соответствует температуре тела. Если излучение и вещество термодинамичны, излучение – равновесное. Это описывает закон Планка. Но на практике термодинамическое равновесие не соблюдается. Так более горячему телу свойственно остывать, а более холодному, напротив, нагреваться. Данное взаимодействие определено в законе Кирхгофа. Таким образом, тела обладают поглощающей способностью и отражающей способностью. Ионизирующее излучение – это микрочастицы и поля, имеющие способность ионизировать вещество. К нему относят: рентген и радиоактивное излучение с альфа, бета и гамма лучами. При этом ренгеновское излучение и гамма-лучи являются коротковолновыми. А бета и альфа частицы являются потоками частиц. Существуют природные и искусственные источники ионизации. В природе это: распад радионуклидов, лучи космоса, термоядерная реакция на Солнце. Искусственные это: излучение рентгеновского аппарата, ядерные реакторы и искусственные радионуклиды. В быту используются специальные датчики и дозиметры радиоактивного излучения. Всем известный Счетчик Гейгера способен идентифицировать корректно только гамма-лучи. В науке же используются сцинтилляторы, которые отлично разделяют лучи по энергиям.
Гравитационным считается излучение, в котором возмущение пространственно временного поля происходит со скоростью света. В общей теории относительности гравитационное излучение обусловлено уравнениями Эйнштейна. Что характерно, гравитация присуща любой материи, которая движется ускоренно. Но вот большую амплитуду гравитационной волне может придать только излучать большой массы. Обычно же гравитационные волны очень слабые. Прибор, способный их зарегистрировать, – это детектор. Излучение Хокинга же представляет собой скорее гипотетическую возможность испускать частицы черной дырой. Эти процессы изучает квантовая физика. Согласно данной теории черная дыра только поглощает материю до определенного момента. При учете квантовых моментов получается, что она способна излучать элементарные частицы.
Основные понятия, термины и определения
Радиация, проникающая радиация, радиационная защита, защита от ионизирующих и рентгеновских излучений, нуклиды, радионуклиды и т.п.
Многообразие этих терминов, которые в какой-то степени повторяют друг друга, нередко приводит к неоднозначному пониманию и толкованию.
С некоторым допущением можно сказать, что радиация – это явление, происходящее в радиоактивных элементах, ядерных реакторах, при ядерных взрывах, сопровождающееся испусканием частиц и различными излучениями, в результате чего возникают вредные и опасные факторы, воздействующие на людей. Следовательно, термин “ионизирующие излучения” есть одна из сторон проявления физико-химических процессов, протекающих в радиоактивных элементах.
Термин “проникающая радиация” следует понимать как поражающий фактор ионизирующих излучений, возникающих, например, при взрыве атомного реактора.
Ионизирующее излучение – это любое излучение, вызывающее ионизацию среды, т.е. протекание электрических токов в этой среде, в том числе и в организме человека, что часто приводит к разрушению клеток, изменению состава крови, ожогам и другим тяжелым последствиям.
Источники и виды ионизирующих излучений
Источниками ионизирующих излучений являются радиоактивных элементы и их изотопы, ядерные реакторы, ускорители заряженными частиц и др. рентгеновские установки и высоковольтные источники постоянного тока относятся к источникам рентгеновского излучения.
Здесь следует отметить, что при нормальном режиме их эксплуатации радиационная опасность незначительна. Она наступает при возникновении аварийного режима и может долго проявлять себя при радиоактивном заражении местности.
Ионизирующие излучения разделяются на два вида: электромагнитное (гамма-излучение и рентгеновское излучение) и корпускулярное, представляющее собой ?- и ?-частицы, нейтроны и др.
По своим свойствам ?-частицы обладают малой проникающей способностью и не представляют опасности до тех пор, пока радиоактивные вещества, испускающие ?-частицы, не попадут внутрь организма через рану, с пищей или вдыхаемым воздухом; тогда они становятся чрезвычайно опасными.
?-частицы могут проникать в ткани организма на глубину один – два сантиметра.
Большой проникающей способностью обладает ?-излучение, которое распространяется со скоростью света; его может задержать лишь толстая свинцовая или бетонная плита.
Понятие о нуклидах и радионуклидах
Ядра всех изотопов химических элементов образуют группу “нуклидов”. Большинство нуклидов нестабильны, т.е. они все время превращаются в другие нуклиды.
Например, атом урана-238 время от времени испускает два протона и два нейтрона (?-частицы). Уран превращается в торий-234, но торий также нестабилен. В конечном итоге эта цепочка превращений оканчивается стабильным нуклидом свинца.
Самопроизвольный распад нестабильного нуклида называется радиоактивным распадом, а сам такой нуклид – радионуклидом. При каждом распаде высвобождается энергия, которая и передается дальше в виде излучения. Поэтому можно сказать, что в определенной степени испускание ядром частицы, состоящей из двух протонов и двух нейтронов, – это ?-излучение, испускание электрона – ?-излучение, и, в некоторых случаях, возникает ?-излучение.
Образование и рассеивание радионуклидов приводит к радиоактивному заражению воздуха, почвы, воды, что требует постоянного контроля их содержания и принятия мер по нейтрализации.
Радиация вокруг нас
Как все-таки действует радиация на человека и окружающую среду? Это одна из многих сегодняшних проблем, которая приковывает к себе внимание огромного количества людей.
Радиация действительно опасна: в больших дозах она приводит к поражению тканей, живой клетки, в малых – вызывает раковые явления и способствует генетическим изменениям.
Однако опасность представляют вовсе не те источники радиации, о которых больше всего говорят. Радиация, связанная с развитием атомной энергетики, составляет лишь малую долю, существенную часть облучения население получает от естественных источников радиации: из космоса и от радиоактивных веществ, находящихся в земной коре, от применения рентгеновских лучей в медицине, во время полета на самолете, от каменного угля, сжигаемого в бесчисленном количестве различными котельными и т.д.
Сама по себе радиоактивность – явление не новое, как считают некоторые, связывая ее возникновение со строительством АЭС и появлением ядерных боеприпасов. Она существовала на Земле задолго до зарождения жизни. С тех пор как образовалась наша Вселенная (порядка 20 миллиардов лет назад), радиация постоянно наполняет космическое пространство.
Многие удивляются, узнав, что человек, хотя в чрезвычайно малой мере, но тоже радиоактивен. В его мышцах, костях и других тканях присутствуют мизерные количества радиоактивных веществ.
Однако с момента открытия радиации как явления не прошло и ста лет.
Так как основную часть дозы облучения население получает от естественных источников, то большинства из них избежать просто невозможно.
Человек подвергается двум видам облучения: внешнему и внутреннему. Дозы облучения сильно различаются и зависят, главным образом, от того, где люди живут.
Источники внешнего облучения
Радиоактивный фон, создаваемый космическими лучами (0,3 мЗв/год), дает чуть меньше половины всего внешнего облучения (0,65 мЗв/год), получаемого населением. Нет такого места на Земле, куда бы ни проникали космические лучи. При этом надо отметить, что Северный и Южный полюса получают больше радиации, чем экваториальные районы. Происходит это из-за наличия у Земли магнитного поля, силовые линии которого входят и выходят у полюсов.
Однако более существенную роль играет место нахождения человека. Чем выше поднимается он над уровнем моря, тем сильнее становится облучение, ибо толщина воздушной прослойки и ее плотность по мере подъема уменьшается, а следовательно, падают защитные свойства.
Те, кто живет на уровне моря, в год получают дозу внешнего облучения приблизительно 0,3 мЗв, на высоте 4000 метров – уже 1,7 мЗв. На высоте 12 км доза облучения за счет космических лучей возрастает приблизительно в 25 раз по сравнению с земной. Экипажи и пассажиры самолетов при перелете на расстояние 2400 км получают дозу облучения 10 мкЗм (0,01 мЗв или 1 мбэр), при полете из Москвы в Хабаровск эта цифра уже составит 40 – 50 мкЗв. Здесь играет роль не только продолжительность, но и высота полета.
Земная радиация, дающая ориентировочно 0,35 мЗв/год внешнего облучения, исходит в основном от тех пород полезных ископаемых, которые содержат калий – 40, рубидий – 87, уран – 238, торий – 232. Естественно, уровни земной радиации на нашей планете неодинаковы и колеблются большей частью от 0,3 до 0,6 мЗв/год. Есть такие места, где эти показатели во много раз выше.
Внутреннее облучение населения
Внутренне облучение населения от естественных источников на две трети происходит от попадания радиоактивных веществ в организм с пищей, водой и воздухом. В среднем человек получает около 180 мкЗв/год за счет калия – 40, который усваивается организмом вместе с нерадиоактивным калием, необходимым для жизнедеятельности. Нуклиды свинца – 210, полония – 210 концентрируются в рыбе и моллюсках. Поэтому люди, потребляющие много рыбы и других даров моря, получают относительно высокие дозы внутреннего облучения.
Жители северных районов, питающиеся мясом оленя, тоже подвергаются более высокому облучению, потому что лишайник, который употребляют олени в пищу зимой, концентрирует в себе значительные количества радиоактивных изотопов полония и свинца.
Недавно ученые установили, что наиболее весомым из всех естественных источников радиации является радиоактивный газ радон – это невидимый, не имеющий ни вкуса, ни запаха газ, который в 7,5 раз тяжелее воздуха. В природе радон встречается в двух основных видах: радон – 222 и радон – 220. Основная часть радиации исходит не от самого радона, а от дочерних продуктов распада, поэтому значительную часть дозы облучения человек получает от радионуклидов радона, попадающих в организм вместе с вдыхаемым воздухом.
РЕФЕРАТ.
Дисциплина: Ноксология.
На тему; Воздействие электромагнитного излучения на человека.
Выполнил:
Преподаватель:
Зеленоград.
2013 год.
Электромагнитные излучения и здоровье человека.
Любой современный человек, хоть немного интересующийся темой здоровья человека, знает что за последние годы резкоснизились все показатели здоровья нации в Украине. Красноречивым доказательством тому является повышение смертности, которое в свою очередь привело к сокращению населения Украины на несколько миллионов человек! Все мы знаем о резком увеличении раковых заболеваний, болезней сердца, центральной нервной системы, имунной системы человека и т.д. Нет смысла сейчас перечислять все заболевания, ставшие бичем нашейсовременной жизни. Ведь каждый день мы читаем об этом в прессе, слышим по радио и телевидению!
Что же оказывает такое сильное влияние на здоровье человека? Какие факторы, которых не было еще несколько десятков лет назад, наносят такой вред здоровью? Ответов на эти вопросы может быть множество. Однако очевидно одно, – чем больше человек осуществляет свою деятельность на нашей планете, тем большенаносится вред здоровью человечества в целом.
Предлагаем Вашему вниманию рассмотреть один из факторов, оказавших на наш взгляд сильнейшее влияние на здоровье человека, – электромагнитные излучения!
Современный мир, окружающий человека наполнен самой разнообразной техникой. Компьютеры и мобильные телефоны, радиотелефоны и телевизоры, видеомагнитофоны и DVD-системы, холодильники, электроплиты,стиральные и посудомоечные машины, воздушные компрессоры, миксеры, фены и десятки других технических устройств, основательно и надолго вошли в нашу жизнь и стали нашими ближайшими незаменимыми помощниками, а порой – компаньонами и друзьями.
Ни для кого не секрет, что внешние электромагнитные излучения оказывают негативное воздействие на организм человека. Люди, находясь на улице, в транспорте, жилище,буквально окутаны проводами. В крупных городах места, где техногенный электромагнитный фон превышает допустимые нормы в десятки и сотни раз, растут устрашающими темпами. Попадая в такие зоны, человек как бы оказывается в помещении с надписью “Осторожно! Высокое напряжение”, и находится там продолжительное время.
При насыщении пространства вокруг человека электромагнитными сигналами, организмиспытывает дискомфорт, приводящий к заболеваниям самого различного характера. Это связано с тем, что внешние поля действуют на защитное биополе человека, и чем сильнее внешнее поле, тем сильнее это воздействие.
При этом вредное влияние оказывает не весь спектр сигнала, а его высшие гармонические составляющие, которые попадают в диапазон образования связей макромолекулярных биологических структур.
Длина волнтаких гармонических составляющих от 0,3 до 0,02 мм.
Наиболее подвержены влиянию электромагнитных полей кровеносная система, головной мозг, глаза, иммунная и половая системы.
Электромагнитное излучение увидеть невозможно, а представить не каждому под силу, и потому нормальный человек его почти не опасается. Между тем если суммировать влияние электромагнитного излучения всех приборов на планете, тоуровень естественного геомагнитного поля Земли окажется превышен в миллионы раз. Масштабы электромагнитного загрязнения среды обитания людей стали столь существенны, что Всемирная организация здравоохранения включила эту проблему в число наиболее актуальных для человечества, а многие ученые относят ее к сильнодействующим экологическим факторам с катастрофическими последствиями для всего живого наЗемле.
Энергетическое влияние электромагнитного излучения может быть различной степени и силы. От неощутимого человеком (что наблюдается наиболее часто) до теплового ощущения при излучении высокой мощности. Сверхмощные электромагнитные влияния могут выводить из строя приборы и электроаппаратуру. По тяжести влияния электромагнитное излучение может не восприниматься…
Алексеенко Евгения ( 8класс) МБОУ СОШ №5 Города Владимира
Сочинение на тему «Атомная энергетика – добро или зло?»
Раньше, я плохо представляла, что такое атомная энергетика. Я много слышала о взрыве на АЭС в Чернобыле, аварии на “Фукусиме” и у меня сложилось мнение, что атомная энергетика – это зло, что-то очень плохое. Но всё оказалось не так ужасно: знания человека о радиации и атомной энергетике скудны и разбавлены мифами . И это действительно так…
Прочитав много статей, книг, я узнала, как важна атомная энергетика для науки, для общества и для экономики. В нашей стране атомная отрасль является одной из передовых в мире. Мы гордимся тем, что первая АЭС построена в нашей стране! Сегодня атомная энергетика России представляет собой мощный комплекс из более чем 250 предприятий и организаций, в которых занято свыше 190 тысяч человек. В настоящее время в России ведется масштабное строительство новых АЭС: Нововоронежской АЭС-2, Ленинградской АЭС-2, Балтийской АЭС, первой в мире плавучей АЭС «Академик Ломоносов».
На мой взгляд, одним их самых важных достоинств атомной отрасли, является её неистощимый запас. Однажды нефть, торф, природный газ и другие полезные ископаемые могут иссякнуть. Что будет тогда? Всё, на чём основывается этот мир, перестанет существовать. А атомная энергетика подобна вечному двигателю.
Преимущество атомной энергетики состоит в том, что она требует существенно меньших количеств исходного сырья и земельных площадей, чем тепловые станции.
Атомным станциям не свойственны загрязнения природной среды золой, дымовыми газами с CO2, NO2, SO2, сбросными водами, содержащими нефтепродукты.
Очень интересные аргументы приводит Бруно Комби – известный эколог, основатель и президент международной ассоциации в книге «Защитники природы ЗА атомную энергию». ( Если на секунду представить, что закрылись все АЭС в мире, то количество выбрасываемого в атмосферу СО2 увеличится на четверть.)
Всемирная ядерная ассоциация опубликовала данные, согласно которым гигаватт мощности, произведенной на угольных электростанциях, в среднем (учитывая всю производственную цепочку) обходится в 342 человеческих жертвы, на газовых — в 85, на гидростанциях — в 885, тогда как на атомных — всего в 8!
Важно помнить и о проблемах ядерной энергетики!
– Одной из таких проблем является тепловое загрязнение.
– Пока еще не решена проблема утилизации радиоактивных отходов и утечки в окружающую среду небольшого количества радиоактивности.
– Но главная опасность состоит в возможности возникновения катастрофических аварий реактора. Каждый помнит аварию на Чернобыльской АЭС и трагичные последствия радиации. Думаю, это должно остаться в истории, как наглядный пример того, к чему может привести малейшая погрешность. В будущем такой опыт может только помочь совершенствовать уже имеющиеся у человечества ресурсы и технологии. Ведь всем известно, что на ошибках учатся. После аварии на “Фукусиме” ни один человек от радиационного заражения не погиб, территория выброса локализована. Проанализировав ситуацию, большинство стран, реально развивающих атомную энергетику, не сделали заявлений о том, что собираются закрывать АЭС , а подтвердили, что намерены продолжать реализацию всех своих атомных планов.
И Безусловным приоритетом является гарантия безопасности для населения!
Трудно перечислить все достижения атомной энергетики!
На десяти российских АЭС производится около 17% всей вырабатываемой в стране энергии. В 2010 году ядерная энергия обеспечивала 2,7% всей потребляемой человечеством энергии. Современные АЭС стали более надёжными и безопасными.
По-прежнему, ядерные технологии остаются основой обороноспособности России.
В промышленности –
это гигантские реакторы для АЭС, для опреснения морской и соленой воды, для получения трансурановых элементов;
транспортабельные реакторы для энерговооружения труднодоступных (полярных) районов, мощные источники для дефектоскопии;
активационный анализ для быстрого определения примеси в сплавах, металла в руде, качества угля;
изотопные источники тока для автоматических метеорологических станций, маяков, ИСЗ;
многочисленные применения гамма-источников для автоматизации различных операций (измерение уровня жидкости, плотности и влажности среды, толщины слоя);
метод меченых атомов для обнаружения мест утечки газа в газопроводах или, наоборот, мест засорения в водопроводах, нефтепроводах и др.
На транспорте-
это мощные реакторы для атомных ледоколов, атомных подводных лодок;
использование технологий атомного подводного флота для освоения морской добычи нефти и газа, а в будущем и урана.
В сельском хозяйстве – это установки для массового облучения овощей и фруктов для сохранения их от порчи; выведение новых сортов.
В геологии – это нейтронный каротаж для поисков нефти;
активационный анализ для поисков и сортировки металлических руд, для определения примесей в естественных алмазах и др.
В медицине –
это диагностика заболеваний при помощи радиоактивных излучений атомов;
лечение раковых опухолей гамма-лучами и бета- частицами;
Лучевая терапия головы продлила жизнь людей больных раком с метастазами в другие органы. Полученные результаты могут быть использованы и для лечения прогрессирующего рака молочной железы и другие формы рака легких. Тот факт, что этот метод повышает шансы больных на выживание – и есть то самое «чудо»! фантастическое будущее, описанное в книгах многих писателей-фантастов, намного ближе, чем кажется…
применение радоновых ванн для лечения депрессий и стрессов;
стерилизация фармацевтических препаратов, одежды, медицинских инструментов и оборудования гамма-излучением и др.
В археологии – использование радиоуглеродного метода для хронологии ископаемых находок.
В криминалистике – использование активационного анализа при исследовании места преступления; метод обнаружения взывчатых веществ и др.
Дальнейшее освоение космоса с созданием больших долговременных орбитальных станций, реализация экспедиций к планетам Солнечной системы неминуемо потребуют использования ядерных источников, вырабатывающих электроэнергию.
Атомная энергетика – это целая наука, в которой ещё много не изученного, но так много уже открытого. Самое главное, что мы теперь знаем какое благо, она даёт и какую опасность несёт в себе.
Всем управляет человек. И только он решает, как использовать тот или иной ресурс. Это как история с оружием. Его придумали для улучшения жизни, для самообороны от хищных зверей и для добычи пропитания. А что теперь? Слово оружие не ассоциируется с двигателем развития общества – с его становлением с полезной стороны. Оружие вызывает ужас и жестокость. Оружие – синоним слова война. И это не его вина, ведь он – всего лишь предмет. Опасным его делают люди. Люди делают любые вещи плохими или хорошими. Но сами по себе какие-либо предметы не могут нести в себе негатив или позитив. Они – нейтральны, «Золотая середина». Так же и с атомной энергетикой.
Человечество должно ясно понимать законы природы и разумно пользоваться ими, не пытаясь отрицать или искажать их в угоду своим преходящим интересам и потребностям.
В заключение я попытаюсь ответить на поставленный вопрос: атомная энергетика – зло или добро? Думаю, так: Атомная энергетика – не зло и не добро! Атомная энергетика – ресурс будущего!
Да, есть опасность. Она есть всегда, везде и во всём. Не только в атомной энергетике. Этого не стоит бояться, ведь наши мысли материальны. Всегда надо искать золотую середину, надёжную середину…
И пока мы живём, мы совершенствуемся и совершенствуем свои собственные творения и открытия…
Список литературы:
К.Н.Мухин «Занимательная ядерная физика»,- Атомиздат,Москва, 1969.
http://podrobnosti.ua/health/2007/06/04/429409.html
http://www.rosatom.ru/
http://www.i-survive.ru/rad1.html
Проще говоря, Подводя итоги своей работы, я не могу ни вспомнить о тех людях, работающих на Российских (и не только) АЭС. Существуют множества профессий не связанных с риском, но эти смелые люди выбрали именно эту опасную работу. Мы должны быть вечно им благодарны!
?Содержание
Содержание 2
1 Введение 2
2 Основные характеристики электромагнитных излучений и единицы измерения параметров электромагнитного поля 4
3 Классификация электромагнитных излучений и полей 7
4 Основные источники ЭМП 10
4.1Электропроводка 10
4.2Бытовые электроприборы 11
4.3Средства сотовой связи 12
4.4Персональные компьютеры 13
5 Экранирование 15
5.1Применение экранов в ЭВМ 155.2Принцип действия 15
6 Радиопрогноз 18
7 Механизм воздействия электромагнитного излучения 20
8 Биологическое действие электромагнитных излучений 22
8.1Влияние на нервную систему 23
8.2Влияние на иммунную систему 24
8.3Влияние на эндокринную систему и нейрогуморальную реакцию 25
8.4 Влияние на половую функцию 25
9 Заключение 28
10 Список литературы 30
11 Приложение 31
1 ВведениеВсе вещества непрерывно излучают электромагнитные волны. Спектр излучения охватывает большой диапазон длин волн: от радиоволн длиной сотни метров до жесткого космического излучения с длиной волны 10-12м. Природный электромагнитный спектр охватывает волны длиной от 0,00000000000001 метров до 100000 километров. Тепловое (инфракрасное) излучение испускают тела в определенном диапазоне температур. Чем вышетемпература тела, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения.
Инфракрасный обогреватель идеален везде, где нужно получить локальный обогрев поверхности. Будучи абсолютно безвредными, инфракрасные обогреватели обеспечивают эффективный обогрев.
В процессе жизнедеятельности человек постоянно находится в зоне действия электромагнитного (ЭМ) поля Земли. Такое поле, называемое фоном,считается нормальным и не наносит здоровью людей никакого вреда.
Так прочно вошедшие к нам в жизнь различные “умные” машины (компьютеры, сотовые телефоны, микроволновые печи, телевизоры) на самом деле способны принести человеку намного больше вреда, чем кажется на первый взгляд.
Широкие исследования о влиянии электромагнитного излучения на здоровье человека в мире были начаты еще в 60 годы прошлогостолетия. Был накоплен большой клинический материал о неблагоприятном воздействии магнитных и электромагнитных полей. Уже в это время было предложено ввести новые заболевания «Радиоволновая болезнь» или «Хроническое поражение микроволнами». В дальнейшем, работами ученых в России было установлено, что наиболее чувствительной к воздействию электромагнитных полей является нервная система человека. Результатыпроведенных работ были использованы при разработке санитарных нормативных документов в России.
Поэтому рассмотрение влияния электромагнитного излучения и электромагнитного поля на организм человека является актуальным.
Цель нашего реферата: узнать о механизме и последствиях воздействия электромагнитного излучения и электромагнитного поля.
Перед собой мы ставили следующие задачи:
проанализироватьлитературу по данной проблеме;
выявить механизм влияния излучения
описать последствия этого воздействия.
Объектами исследования является электромагнитные излучение и поле.
2 Основные характеристики электромагнитных излучений и единицы измерения параметров электромагнитного поля
Электромагни?тное излуче?ние (электромагнитные волны) — распространяющееся в пространстве возмущение (изменениесостояния) электромагнитного поля.
Среди электромагнитных полей вообще, порождённых электрическими зарядами и их движением, принято относить собственно к излучению ту часть переменных электромагнитных полей, которая способна распространяться наиболее далеко от своих источников — движущихся зарядов, затухая наиболее медленно с расстоянием.
Основными характеристиками электромагнитного излучения принято считать частоту, длинуволны и поляризацию.
Длина волны прямо связана с частотой через (групповую) скорость распространения излучения. Групповая скорость распространения электромагнитного излучения в вакууме равна скорости света, в других средах эта скорость меньше. Фазовая скорость электромагнитного излучения в вакууме также равна скорости света, в различных средах она может…
Мы все привыкли пользоваться электроэнергией и никогда не задумываемся, откуда она берется. С утра включаем свет, днем – компьютер и телевизор. До работы добираемся на трамваях, троллейбусах, электропоездах и метро. И всё это электроэнергия.
Сейчас нам даже трудно представить, как можно жить без электричества. Неужели были такие времена, когда его не было.
Массовое распространение электроэнергии – это порождение двадцатого века. Первыми создателями электрических лампочек были российские изобретатели Яблочкин и Ладыгин. Сейчас весь мир пользуется их открытием. Улицы разных городов и стран освещаются этими электрическими приборами.
Современные большие города стали возводиться там, где было доступно топливо для работы электростанций. Одной из таких построек стала станция на востоке Подмосковья, построенная возле торфяных болот. А город, который возник вокруг этой станции, назвали Электрогорск. Затем люди решили использовать силу воды, падающей сверху, такие станции получили название – гидроэлектростанции. Строились они обычно в русле рек, где устанавливались специальные заграждения – плотины. Вода падала с плотины вниз, вращала колёса гигантских турбин, приводя их в движение.
Такие гидроэлектростанции строили на Волге. Строители ГЭС покоряли великие северные реки: Енисей, Ангару. Ангара стала давать электричество сразу на несколько ГЭС. На этой реке построены Братская, Усть – Ишимская ГЭС. Сейчас люди научились укрощать еще одну энергию – атомную. В России построены самые крупные в мире атомные электростанции.
В последнее время я часто слышу о том, что нужно беречь электроэнергию. Почему вопросы об электроэнергии стали так важны? Особенно остро эти вопросы зазвучали, когда случилась трагедия на Саяно-Шушенской ГЭС. Во время аварии погибли люди, вышли из строя комплексы машин и оборудования, которые вырабатывали электроэнергию. Саяно-Шушенская ГЭС – это крупнейший поставщик энергии в Сибири. И нам повезло, что авария случилась только на одной турбине.
Особенно нехватку энергии почувствовали промышленные предприятия. Мы тоже, услышав об этой аварии, стали экономить энергию. Мы следим, чтобы в доме без надобности не были включены электрические приборы.
Сейчас появились энергосберегающие лампочки, которые дают достаточно света, но потребляют меньшее количество электроэнергии.
Люди поставили себе на службу энергию горящего торфа и угля, падающей с высоты воды и мирного атома. Но запасы заканчиваются, и мы должны их беречь, чтобы сохранить для будущего.
Электричество дает
Нам тепло и свет.
Все об этом знают,
Это не секрет.
Будем мы его беречь,
Не «включать» напрасно,
И тогда на свете жить
Будет не опасно.