Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8



Сторінка14/22
Дата конвертації15.02.2018
Розмір1.55 Mb.
ТипЛекція
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   22

Техногенний вплив


Джерела, що використовуються в медицині

В даний час основний внесок у дозу, одержувану людиною від техногенних джерел радіації, вносять медичні процедури і методи лікування, пов’язанні з застосуванням радіоактивності. У багатьох країнах це джерело відповідальне практично за всю дозу, одержувану від техногенних джерел радіації.



3d2 cover_art
Радіація використовується в медицині як у діагностичних цілях, так і для лікування. Одним з найбільш поширених медичних приладів є рентгенівський апарат. Отримують все більш широке поширення і нові складні діагностичні методи, що спираються на використання радіоізотопів. Як не парадоксально, але одним з основних способів боротьби з раком є ​​променева терапія.

Зрозуміло, що індивідуальні дози, одержувані різними людьми, сильно варіюють - від нуля (у тих, хто жодного разу не проходив навіть рентгенологічного обслідування) до багатьох тисяч середньорічних «природних» доз (у пацієнтів, які лікуються від раку). Однак надійної інформації, на підставі якої можна було б оцінити дози, одержувані населенням Землі, дуже мало. Невідомо, скільки людей щорічно піддається опроміненню в медичних цілях, які дози вони отримують і які органи і тканини при цьому опромінюються.

В принципі опромінення в медицині направлено на зцілення хворого. Однак нерідко дози виявляються не оправдано високими: їх можна було б істотно зменшити без зниження ефективності, причому користь від такого зменшення була б вельми істотна, оскільки дози, одержувані від опромінення в медичних цілях, становлять значну частину сумарної дози опромінення від техногенних джерел.

Найбільш поширеним видом випромінювання, що застосовуються в діагностичних цілях, є рентгенівські промені. Згідно з даними по розвиненим країнам, на кожну 1000 жителів приходиться від 300 до 900 обстежень на рік - і це не рахуючи рентгенологічних обстежень зубів і масової флюорографії. Менш повні дані по країнам, що розвиваються показують, що тут число проведених обстежень не перевищує 100-200 на 1000 жителів. В дійсності близько 2/3 населення Землі проживає в країнах, де середня кількість рентгенологічних обстежень складає не більше 10% від числа обстежень в промислово розвинених країнах.

У більшості країн близько половини рентгенологічних обстежень приходиться на частку грудної клітини. Однак у міру зменшення частоти захворювань на туберкульоз доцільність масових обстежень знижується. Більше того, практика показала, що раннє виявлення раку легенів майже не збільшує шансів на виживання пацієнта. Зараз у багатьох промислово розвинених країнах, включаючи Швецію, Великобританію і Сполучені Штати, частота таких досліджень істотно знизилася, однак в деяких країнах близько 1/3 населення, як і раніше щорічно піддається подібному обстеженню.

Радіоізотопи також використовуються для проходження різних процесів, протікають в організмі, і для локалізації пухлин. За останні 30 років їх застосування сильно зросло, і все ж вони і зараз застосовуються рідше, ніж рентгенологічні обстеження. Інформація про використання радіоізотопів досить обмежена, але наявні дані позволяють припустити, що в промислово розвинених країнах на 1000 жителів припадає лише 10-40 обстежень. Так само важко оцінити і дози; результати одного дослідження, проведеного в Японії, показують, що річна ефективна еквівалентна доза складає ~ 20 мкЗв на людину. Колективні ефективні еквівалентні дози лежать в діапазоні від 20 чол-Зв на 1 млн. жителів в Австралії до ~ 150 чол-Зв в США.

У всьому світі є також більше 4000 радіотерапевтичних установок, які використовуються для лікування раку. Сумарні дози для кожного пацієнта дуже великі, проте це, як правило, вже тяжкохворі люди і навряд чи у них будуть діти. Крім того, такі дози отримує порівняно невелика кількість людей, тому внесок у колективну дозу виявляється досить незначним.

Сумарна доза, одержувана населення Землі щорічно під час сотень мільйонів рентгенологічних обстежень із застосуванням малих доз, перевищує дозу, одержувану в сумі порівняно малим числом хворих на рак. Середня ефективна еквівалентна доза, одержувана від усіх джерел опромінення в медицині, в промислово розвинених країнах складає, ~ 1 мЗв на кожного жителя, тобто приблизно половину середньої дози від природних джерел. Слід мати на увазі, однак, що середні дози в різних країнах неоднакові й можуть бути різними. Оскільки в країнах, що розвиваються опромінення в медичних цілях використовується суттєво рідше, середня індивідуальна доза за рахунок цього джерела у всьому світі складає ~ 400 мкЗв на людину в рік. Таким чином, колективна ефективність еквівалентної доза для всього населення Землі дорівнює приблизно 1600000 люд-зв у рік.



Ядерні вибухи

За останні 60 років кожен з нас піддавався опроміненню від радіоактивних опадів, які утворилися в результаті ядерних вибухів. Мова йде не про ті радіоактивні опади, які випали після бомбардування Хіросіми і Нагасакі в 1945 році, а про опади, пов'язані з випробуванням ядерної зброї в атмосфері.



bombe-010354-bikini bombe-010646-crossroads-bikini bombe-bikini46full
Максимум цих випробувань доводиться на два періоди: перший - 1954-1958 роки на, коли вибухи проводили Великобританія, США і СРСР, і другий, більш значний, - на 1961-1962 роки, коли їх проводили в основному Сполучені Штати і Радянський Союз. Під час першого періоду більшу частину випробувань провели США, під час другого - СРСР.

Ці країни в 1963 році підписали Договір про обмеження випробувань ядерної зброї, зобов'язуються не випробовувати її в атмосфері, під водою і в космосі. З тих пір лише Франція і Китай провели серію ядерних вибухів в атмосфері, причому потужність вибухів була істотно менше, а самі випробування проводились рідше (останнє з них - в 1980 році). Підземні випробування проводяться до сих пір, але вони зазвичай не супроводжуються утворенням радіоактивних опадів.

Частина радіоактивного матеріалу випадає неподалік від місця випробування, якась частина затримується в тропосфері (самому нижньому шарі атмосфери), підхоплюється вітром і переміщується на великі відстані, залишаючись примірно на одній і тій же широті. Перебуваючи в повітрі в середньому близько місяця випробувань, радіоактивні речовини під час цих переміщень поступово випадають на землю. Однак більша частина радіоактивного матеріалу викидається в стратосферу (наступний шар атмосфери, що лежить на висоті 10-50 км), де він залишається багато місяців, повільно опускаючись і розсіюючись по всій поверхні земної кулі.

Радіоактивні опади містять декілька сотень різних радіонуклідів, проте більшість з них має незначну концентрацію або швидко розпадається, основний внесок в опромінення людини дає лише невелике число радіонуклідів. Вклад в очікувану колективну ефективну еквівалентну дозу опромінення населення від ядерних вибухів, що перевищує 1%, дають лише чотири радіонукліда. Це вуглець-14, цезій-137, цирконій-95 і стронцій-90.

Дози опромінення за рахунок цих та інших радіонуклідів розрізняються в різні періоди часу після вибуху, оскільки вони розпадаються з різною швидкістю. Так, цирконій-95, період напіврозпаду якого становить 64 діб, вже не є джерелом опромінення. Цезій-137 і стронцій-90 мають періоди піврозпаду ~ 30 років, тому вони будуть давали внесок в опромінення приблизно до кінця 20 століття. І тільки вуглець-14, у якого період напіврозпаду дорівнює 5730 років, буде залишатися джерелом радіоактивного випромінювання (хоча і з низькою потужністю дози).

Річні дози опромінення чітко корелюють з випробуваннями ядерної зброї в атмосфері: їх максимум припадає на ті ж періоди. У 1963 році колективна середньорічна доза, пов'язана з ядерними випробуваннями, склала близько 7% дози опромінення від природних джерел, в 1966 році вона зменшилася до 2%, а на початку 80-х - до 1%. Якщо випробування в атмосфері більше проводитися не будуть, то річні дози опромінення будуть ставати все менше і менше.

Всі наведені цифри, звичайно, є середніми. На Північній півкулі, де проводилося більшість випробувань, випала і велика частина радіоактивних опадів. Пастухи на Крайній Півночі отримують дози опромінення від цезію-137, що в 100-1000 разів перевищують середню індивідуальну дозу для решти частини населення (втім, вони отримують великі дози і від природних джерел).

Сумарна очікувана колективна ефективна еквівалентна доза від усіх ядерних вибухів в атмосфері, вироблена-денних до теперішнього часу, становить 30 000 000 чел-Зв. До 1980 року людство одержало лише 12% цієї дози, решту воно буде отримувати ще мільйони років.



uranium2 uranium4 uranium1
Крім матеріалів, що розпадаються застосовуваних при ядерних вибухах, останнім часом стали вживатися і інші менш небезпечні, але все ж радіоактивні речовини. Наприклад, в останніх локальних конфліктах (Ірак, Югославія і т.д.) було витрачено кілька сот тонн збідненого урану. Він використовується в протитанкових снарядах для збільшення пробивної сили. Уранові боєголовки володіють деякими перевагами, в порівнянні зі свинцевими: уран в 1,5 рази важче свинцю (це збільшує кінетичну енергію польоту снаряда); уран має більшу твердість і запальним ефектом при взаємодії з бронею. Все це разом зумовило його використання у військових цілях.

Атомна енергетика

Джерелом опромінення, навколо якого ведуться найбільш інтенсивні суперечки, є атомні електростанції, хоча в даний час вони вносять вельми незначний внесок в сумарне опромінення населення. При нормальній роботі ядерних установок викиди радіоактивних матеріалів у навколишнє середовище дуже невеликі.



reactors

Атомні електростанції є лише частиною ядерного паливного циклу, який починається з видобутку і збагачення уранової руди. Наступний етап - виробництво ядерного палива. Відпрацьоване в АЕС ядерне паливо іноді піддають вторинної обробці, щоб витягти з нього уран і плутоній. Закінчується цикл, як правило, захороненням радіоактивних відходів.

На кожній стадії ядерного паливного циклу в навколишнє середовище попадають радіоактивні речовини. ООН оцінив дози, які отримує населення на різних стадіях циклу за короткі проміжки часу і за багато сотень років. Зауважимо, що проведення таких оцінок - дуже складна і трудомістка справа. Почнемо з того, що витік радіоактивного матеріалу навіть у однотипних установках однакової конструкції дуже сильно варіює. Наприклад, у корпусних киплячих реакторах з водою як теплоносій і сповільнювач (киплячий реактор, BWR) рівень витоку радіоактивних газів для двох різних установок (або для однієї і тієї ж установки, але в різні роки) може відрізнятися в мільйони разів.

Кожен реактор викидає в навколишнє середовище цілий ряд радіонуклідів з різними періодами напіврозпаду. Більшість радіонуклідів розпадається швидко і тому має лише місцеве значення. Однак деякі з них живуть достатньо довго і можуть поширюватися по всій земній кулі, а певна частина ізотопів залишається в навколишньому середовищі практично нескінченно. При цьому різні радіонукліди також поводяться по-різному: одні поширюються в навколишньому середовищі швидко, інші - надзвичайно повільно.

Величина радіоактивних викидів у різних реакторів коливається в широких межах: не тільки від одного типу реактора до іншого і не тільки для різних конструкцій реактора одного і того ж типу, але також і для двох різних реакторів однієї конструкції. Викиди можуть істотно відрізнятися навіть для одного і того ж реактора в різні роки, тому що розрізняються обсяги поточних ремонтних робіт, під час яких і відбувається велика частина викидів.

Інші джерела опромінення

На закінчення слід зазначити, що джерелом опромінення є і багато загальновживані предмети, що містять радіоактивні речовини.

Чи не найбільш поширеним джерелом опромінення є годинник зі світловим циферблатом. Вони дають річну дозу, що в 4 рази перевищує ту, що обумовлено витоками на АЕС. Таку ж колективну ефективну еквівалентну дозу одержують працівники підприємств атомної промисловості й екіпажі авіалайнерів.

Зазвичай при виготовленні таких годин використовують радій, що призводить до опромінення всього організму, хоча на відстані 1 м від циферблата випромінювання в 10 000 разів слабкіше, ніж на відстані 1 см. Зараз намагаються замінити радій тритієм або Прометей-147, які призводять до значно меншого опромінення. До кінця 70-х років у населення Великобританії все ще знаходилися в користуванні 800 000 годин з циферблатом, що містить радій. У 1967 році були опубліковані міжнародні стандарти, і тим не менш годиники, випущені раніше, все ще знаходяться в користуванні. Радіоактивні ізотопи використовуються також в покажчиках входу-виходу, в компасах, телефонних дисках, і т. п.

У США продаються антистатичні щітки для видалення пилу з пластинок і фото приладів, дія яких заснована на випусканні α-частинок. У 1975 році Національна рада Великобританії з радіаційного захисту повідомила, що при деяких обставинах вони можуть виявитися шкілдиві.

Принцип дії багатьох детекторів диму також заснований на використанні α-випромінювання. До кінця 1980 року в США було встановлено більше 26 млн. таких детекторів, що містять америцій-241, однак при правильній експлуатації вони повинні давати незначну дозу опромінення. Радіонукліди застосовують в дроселях флуоресцентних світильників і в інших електроприладах і пристроях. В середині 70-х років в одній тільки Західній Німеччині в експлуатації находилось майже 100 млн. таких приладів, які, втім, не призводять до помітного опромінення, по крайній міре, якщо вони справні.

При виготовленні особливо тонких оптичних лінз застосовується торій, який може привести до суттєвогго опроміненню кришталика ока. Для додання блиску штучним зубам широко використовують уран, який може служити джерелом опромінення тканин порожнини рота. Національна рада Великобританії з радіаційного захисту рекомендувала припинити використання урану для цієї мети, а в США і Німеччині, де виробляється велика частина зубної порцеляни, було встановлено ​​його максимальні концентрації.

Джерелами рентгенівського випромінювання є кольорові телевізори, проте при правильному налаштуванні та експлуатації дози опромінення від сучасних їх моделей незначні. Рентгенівські апарати для перевірки багажу пасажирів в аеропортах також практично не викликають опромінення авіапасажирів. Обстеження, проведені на початку 70-х років, показали, що в багатьох школах США і Канади використовуються рентгенівські трубки, які могли служити досить потужним джерелом радіації, причому більшінсть вчителів мали слабке уявлення про радіаційний захист.


Контрольні питання

1. Чому космічне випромінювання ділиться на первинне і вторинне?

2. Що таке радіоактивна ланцюжок?

3. Чому радон більш небезпечний в закритих приміщеннях, ніж у відкритих?

4. Які існують джерела радону?

5. Відчуваємо ми на собі наслідки ядерних випробувань?

6. Чому небезпечні атомні електростанції?

7. У яких випадках направлено застосовуються джерела радіації в побутових умовах і в промисловості?




Поділіться з Вашими друзьями:
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   ...   22

Схожі:

Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8 icon9 клас І. Мистецтво в просторі культури Види і мова мистецтв
Види І мова мистецтв. Види мистецтва та специфіка їх художньо-образної мови. Просторові, часові та просторово-часові (синтетичні)...
Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8 iconЛекція №2 Основні аспекти інформатики. Архітектура персональних комп'ютерів Основні розділи лекції
Виникла на стику всіх медичних дисциплін, досліджує всі види медичної інофрмації, зв’язки між ними І формує системний підхід в осмисленні...
Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8 iconДіяльність В.І. Вернадського
Наукові праці присвячено дослідженням хімічного складу земної кори, атмосфери, гідросфери, міграції хімічних елементів у земній корі,...
Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8 iconСкладні речення, їх види
Мета: повторити, закріпити, узагальнити знання учнів про складні речення, їх групи, вдосконалювати вміння І навички визначати види...
Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8 iconЛекція Предмет та основні функції релігії Лекція 2
Термін "релігія" походить, за Цицероном, від латинського "геge1е" шанувати, почитати, І означає "богошанування", "культ"; або ж,...
Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8 iconПрограма курсу за вибором зі світової літератури «Мотиви й образи світової літератури в музичному мистецтві»
Заняття Мистецтво. Види мистецтва. Література, музика як види мистецтва
Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8 iconТема: Види мистецтва та специфіка їх художньо-образної мови. Просторові, часові та просторово-часові (синтетичні) види мистецтв. Поняття «образ» у мистецтві. Світ людини й образ світу у мистецьких шедеврах
Просторово-часові (синтетичні) види мистецтв. Поняття «образ» у мистецтві. Світ людини
Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8 iconТема: Види мистецтва та специфіка їх художньо-образної мови. Просторові, часові та просторово-часові (синтетичні) види мистецтв. Поняття «образ» у мистецтві. Світ людини й образ світу у мистецьких шедеврах
Просторово-часові (синтетичні) види мистецтв. Поняття «образ» у мистецтві. Світ людини
Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8 iconКурс лекцій київ «либідь» 1997 зміст передмова вступ тема східна азія. Тибет І великий степ у середні віки лекція китай (закінчення) Лекція великий степ
Головна редакція літератури з духовного відродження України та історико-філософських наук
Лекція №2 Види радіоактивних розпадів І випромінювань 8 iconМатеріали для опрацювання художнякультур а
Види мистецтва та специфіка їх художньо-образної мови. Просторові, часові та просторово-часові (синтетичні) види мистецтв. Поняття...


База даних захищена авторським правом ©biog.in.ua 2017
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка