ФГБОУ ВО «ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СЕВЕРНОГО ЗАУРАЛЬЯ» Инженерно-технологический институт Кафедра «Техносферная безопасность» Расчетно-графическая работа по дисциплине: Безопасность жизнедеятельности Выполнил: Студент ______________ __ курса _____ группы Направление подготовки «__________________________________ _______________________________» № зачетной книжки:______________ Подпись:_____________________ Руководитель:_________________ Оценка:______________________ Дата:________________________ Подпись:_____________________ Рег. № __________________________ Тюмень 2022 Содержание Значение естественной радиоактивности и малых доз ионизирующих излучений в биологических процессах 2 Расчетная часть 8 Библиографический список. 9 1 Значение естественной радиоактивности и малых доз ионизирующих излучений в биологических процессах Радиация, или ионизирующее излучение - это частицы и гамма-кванты, энергия которых достаточно велика, чтобы при воздействии на вещество создавать ионы разных знаков. Естественной радиоактивностью называется самопроизвольное превращение ядер неустойчивых изотопов одного химического элемента в ядра других химических элементов. Естественная радиоактивность сопровождается испусканием определенных частиц: альфа-, бета - излучений, антинейтрино, а также электромагнитного излучения (гамма-излучение). Естественная радиоактивность наблюдается у тяжелых ядер элементов, располагающихся в периодческой системе Д.И. Менделеева за свинцом. Существуют и легкие радиоактивные ядра: изотоп калия К40, изотоп углерода С14 и другие. Естественная радиоактивность Естественная радиация была всегда: до появления человека, и даже нашей планеты. Радиоактивно всё, что нас окружает: почва, вода, растения и животные. В зависимости от региона планеты уровень естественной радиоактивности может колебаться от 5 до 20 микрорентген в час. По сложившемуся мнению, такой уровень радиации не опасен для человека и животных, хотя эта точка зрения неоднозначна, так как многие ученые утверждают, что радиация даже в малых дозах приводит к раку и мутациям. Правда, в связи с тем, что повлиять на естественный уровень радиации мы практически не можем, нужно стараться максимально оградить себя от факторов, приводящих к значительному превышению опустимых значений. Существует три основных источника естественной радиации: 1. Космическое излучение и солнечная радиация — это источники колоссальной мощности, которые в мгновение ока могут уничтожить и Землю, и всё живое на ней. К счастью, от этого вида радиации у нас есть надёжный защитник — атмосфера. Впрочем, интенсивная человеческая деятельность приводит к появлению озоновых дыр и истончению естественной оболочки, поэтому в любом случае сле2 дует избегать воздействия прямых солнечных лучей. Интенсивность влияния космического излучения зависит от высоты над уровнем моря и широты. Чем выше Вы над Землей, тем интенсивнее космическое излучение, с каждой 1000 метров сила воздействия удваивается, а на экваторе уровень излучения гораздо сильнее, чем на полюсах. Вспышки на солнце — один из источников «естественного» радиационного фона. Ученые отмечают, что именно с проявлением космической радиации связаны частые случаи бесплодия у стюардесс, которые основное рабочее время проводят на высоте более десяти тысяч метров. Впрочем, обычным гражданам, не увлекающимися частыми перелетами, волноваться о космическом излучении не стоит. Уровень радиации в салоне самолета на высоте 10 000 метров превышает естественный в 10 раз. 2. Излучение земной коры. Помимо космического излучения радиоактивна и сама наша планета. В её поверхности содержится много минералов, хранящих следы радиоактивного прошлого Земли: гранит, глинозём и т.п. Сами по себе они представляют опасность лишь вблизи месторождений, однако человеческая деятельность ведёт к тому, что радиоактивные частицы попадают в наши дома в виде стройматериалов, в атмосферу после сжигания угля, на участок в виде фосфорных удобрений, а затем и к нам на стол в виде продуктов питания. Известно, что в кирпичном или панельном доме уровень радиации может быть в несколько раз выше, чем естественный фон данной местности. Таким образом, хоть здание и может в значительной мере уберечь нас от космического излучения, но естественный фон легко превышается от использования опасных материалов. Уберечься от таких «сюрпризов» можно, только используя дозиметры. Это единственный способ померить уровень радиации в бытовых условиях и не приобретать опасные с радиационной точки зрения материалы. 3. Радон — это радиоактивный инертный газ без цвета, вкуса и запаха. Он в 7,5 раз тяжелее воздуха, и, как правило, именно он становится причиной радиоактивности строительных материалов. Радон имеет свойство скапливаться под землей 3 в больших количествах, на поверхность же он выходит при добыче полезных ископаемых или через трещины в земной коре. Радон активно поступает в наши дома с бытовым газом, водопроводной водой (особенно, если её добывают из очень глубоких скважин), или же просто просачивается через микротрещины почвы, накапливаясь в подвалах и на нижних этажах. Снизить содержание радона, в отличие от других источников радиации, очень просто: достаточно регулярно проветривать помещение, и концентрация опасного газа уменьшится в несколько раз. Мало кто слышал о том, что любой строительный материал может стать источником радиоактивного излучения. Чем это опасно для человека и животных? На самом деле, радиация не опасна, если она ограничена небольшой дозой. К сожалению, современные дорогостоящие материалы нередко имеют высокую степень радиации. Встречаются случаи, когда одна деревянная конструкция несет в себе до 60% допустимой дозы облучения. В состав многих строительных материалов могут входить радиоактивные уран 238, калий 40 и торий 232, а также прочие радионуклеиды. В любом случае, конечным продуктом распада подобных элементов будет радон 222. Минеральные глины и калиевые, а также полевые шпаты обычно имеют повышенное содержание радионуклеидов. Например, гранит, кварцевый диорит и прочие магматические породы кислотного и щелочного происхождения имеют свойство давать достаточно сильное радиоактивное излучение. Морские глубоководные глины и многие другие осадочные глины также представляют большую опасность для здоровьячеловека. Силикатный кирпич, фосфогипс, стекловолокно, гранит, и щебень способны излучать радиацию. Не стоит думать, что использование таких материалов в строительстве помещений приведет к неизбежной смерти. На самом деле, и когда производится аренда дизель генераторов, установки излучают некоторые вредные лучи. Все же значения радиации находятся в пределах допустимой нормы. Если же со4 брать в своем доме все опасные стройматериалы, то вы вряд ли будете чувствовать себя хорошо. Наиболее сильное радиоактивное излучение способен давать графит. У данного материала уровень излучения может достигать 30 рентген в час, а в жилых помещениях общий радиационный фон от локальных источников не может превышать 60 рентген в час. Проще говоря, и излучение от графита нельзя назвать критичным, хоть оно довольно опасно для человека. При нагревании данного материала начинает выделяться радон. Следовательно, уровень радиации сильно повышается. Если вы решили использовать в качестве материала облицовки камина графит, то это необходимоучесть. Наконец, наиболее безопасным материалом сегодня признан мрамор. Кроме того, можно обратиться к искусственному камню. Если вы хотите использовать графит, то лучше применять его для наружной облицовки здания. Даже обычный кирпич выделяет радон. Все бы ничего, но этот же газ выделяет земная кора, а через трещины в домах он просачивается в помещение. Получается, что уровень концентрации вредного газа значительно повышается. Природная радиоактивность обусловлена радиоактивными изотопами естественного происхождения, присутствующими во всех оболочках земли - литосфере, гидросфере, атмосфере и биосфере. Сохранившиеся на нашей планете радиоактивные элементы условно могут быть разделены на три группы. 1. Радиоактивные изотопы, входящие в состав радиоактивных семейств, родоначальниками которых являются уран (U238), торий (Th232) и актиний-уран (AcU235). 2. Генетически не связанные с ними радиоактивные элементы: калий (К40), кальций (Ca48), рубидий (Rb87) и др. 3. Радиоактивные изотопы, непрерывно возникающие на земле в результате ядерных реакций, под воздействием космических лучей. Наиболее важные из них углерод (С14) и тритий (Н3). Мощность космических лучей, достигающих земной поверхности, колеблется в зависимости от географической широты и высоты над уровнем моря. Северный и 5 Южный полюсы получают больше радиации, чем экваториальные области, из-за наличия у Земли магнитного поля, отклоняющего заряженные частицы (из которых в основном и состоят космические лучи). Существует большая зависимость мощности космического излучения от высоты над уровнем моря. На больших высотах (по отношению к уровню моря) атмосфера слишком разряжена (меньше воздуха, играющего роль защитного экрана), чтобы поглощать лучи, Естественные радиоактивные вещества широко распространены во внешней среде. Это в основном долгоживущие изотопы с периодом полураспада 108-1016 лет. В процессе распада они испускают a - и b-частицы, а также g-лучи. Главным источником поступающих во внешнюю среду естественных радиоактивных веществ, к настоящему времени широко распространенных во всех оболочках земли, являются горные породы, происхождение которых неразрывно связано с включением в их состав всех радиоактивных элементов, возникших в период формирования и развития планеты. Благодаря деструктивным процессам метеорологического, гидрологического, геохимического и вулканического характера, происходящих непрерывно, радиоактивные вещества подверглись широкому рассеиванию. Естественная радиоактивность растений и пищевых продуктов обусловлена поглощением ими радиоактивных веществ из окружающей среды. Из естественных радиоактивных веществ наибольшую удельную активность в растениях составляет К40, особенно в бобовых растениях. Многие наземные растения, особенно водоросли, обладают способностью концентрировать в своих тканях радий из почв и воды, некоторые накапливают уран. Анализы различных продуктов питания показали, что радий постоянно присутствует в хлебе, овощах, мясе, рыбе и других продуктах питания. Сельскохозяйственные животные за свою жизнь поедают растительные корма с больших площадей. Вместе с кормом в их организм поступают радиоактивные продукты деления, которые в небольших количествах не приводят к регистрируемым поражениям организма. В животных организмах К40 обычно содержится 6 меньше, чем в растениях. U238, Th232 и С14 по сравнению с К40 встречаются в биологических объектах в очень незначительных концентрациях. Воздействие малых доз ионизирующего излучения на человека трудно фиксировать на фоне комплекса факторов физической, химической и социальнопсихологической природы, действие которых в десятки раз превышает биологический эффект малых доз. Общеизвестны две точки зрения на указанную проблему. Первая – гипотеза беспорогового действия ионизирующей радиации, согласно которой последняя в любом диапазоне доз вредна. Вторая гипотеза утверждает, что малые дозы ионизирующего излучения способствуют репарации повреждений ДНК, стимулирующих образование соответствующих ферментов, благодаря чему уменьшается число случаев рака. 7 Расчетная часть 8 Библиографический список. 1. Бак З., Александер П. Основы радиобиологии: Пер. с англ. – М.: Изд-во иностранной литературы, 1963. – 500с. 2. Бутомо Н.В., Гребенюк А.Н., Легеза В.И. и др. Основы медицинской радиобиологии / Под ред. И.Б. Ушакова. – СПб: ООО «Издательство Фолиант», 2004. – 384 с.: ил. 3. Вайль Ю.С., Черняков Г.М. Свойства ионизирующих излучений. – СПб., 1998. – 103 с. 4, Кудряшов Ю.Б. Основные принципы в радиобиологии // Радиационная биология. Радиоэкология. – 2001. – Т. 41, №5. – С. 531 – 547. 5. Кузин А.М. Структурно-метаболическая теория в радиобиологии. - Наука, 1986. – 284 с. 6. Ли Д.Е. Действие радиации на живые клетки. – М.: Госатомиздат,1963. – 288 с. 7. Мазурик В.К., Михайлов В.Ф. О некоторых молекулярных механизмах основных радиобиологических последствий действия ионизирующих излучений на организмы млекопитающих // Радиационная биология. Радиоэкология. – 1999. – Т. 39, №1. – С. 91 – 98. 8. Нормы радиационной безопасности (НРБ – 99). – М.: Госкомсанэпиднадзор РФ, 1999. – 116 с. 9. Ярмоненко С.П. Радиобиология человека и животных: Учебник для биологических и медицинских специальностей вузов. – 3-е изд., перераб. И доп. – М.; ВШ, 1988. – 424 с. 10. Ярмоненко, С.П. Радиобиология человека и животных: Учеб. пособие / С.П. Ярмоненко, А.А. Вайнсон; Под. Ред. С.П. Ярмоненко. – М.: ВШ, 2004. – 549 с.: ил. 9
