Вопрос радиационной безопасности в экологическом образовании в средней школе

Таким чином, єдине відомий "іспит" підземного сховища відходів атомної промисловості в Окло виявилося успішним, незважаючи на несприятливі характеристики цього місця. Хоча глинисті ґрунти і відіграють важливу роль в утриманні відходів, таке затоплене, з піщаною структурою ґрунту місце, навіть не розглядалося б для розміщення на ньому сучасного сховища яких-небудь токсичних і ядерних відходів.

Однак, такий приклад спонукав учених більш детально вивчати поводження двоокису урану в ґрунтових водах разом з іншими хімічними елементами, що присутній у руді (які не піддаються розщепленню). Ці дослідження допоможуть в оцінці тривалої безпеки сховищ для високоактивних відходів.

Вартість – важливе питання. Організація економічного співробітництва і розвитку опублікувала оцінки витрат на розміщення і збереження відходів з використанням відомих технологій, описаних вище. Згідно з цими оцінками вартість розміщення і збереження відходів, імовірно, буде складати від 0,03 до 0,17 центів за зроблений кіловат годину електроенергії для остеклованих високоактивних відходів і від 0,04 до 0,18 центів для відпрацьованого палива (у цінах 1993 року). У США сумарні витрати на фінансування збереження відпрацьованого палива склали на кінець 1999 року 16 мільярдів доларів США. Канадські виробники збирають плату на майбутнє фінансування збереження відпрацьованого палива з розрахунку, приблизно, 0,1 центів за кіловат годину, і в 1997 році цей фонд склав 1,25 мільярдів канадських доларів. У Швеції це податок складає, приблизно, 0,3 центів за кіловат годину, і йде на фінансування нормально функціонуючого державного сховища радіоактивних відходів, і дослідження в цій області. Безпечне збереження радіоактивних відходів – це існуюча норма, що технології збереження добре розроблені, що витрати прийнятні і що повномасштабна демонстрація цього незабаром буде можлива в декількох країнах.

    5.Основні заходи захисту населення від іонізуючого випромінювання.

Як уже відзначалося, біологічний вплив різних видів випромінювання неоднозначний, тобто та сама поглинена доза гама- і альфа- випромінювання приводить до різного біологічного ефекту.

Характер радіаційної поразки організму визначається не тільки видом випромінювання, але і в значній мірі залежить від того яким було опромінення –  зовнішнім чи внутрішнім.

     Одним з варіантів тимчасового захисту населення від радіоактивного зовнішнього опромінення, у комплексі з іншими заходами, є використання для цих цілей захисних властивостей усіляких будинків, споруд, глибинних сховищ, споруджень метрополітену, підземних гаражів, підвалів і т.д. Це зв'язано з тим, що проходячи через різні матеріали, потоки гама- і нейтронного випромінювань послабляються. Здатність того чи іншого матеріалу послабляти іонізуючі випромінювання характеризують «шаром половинного ослаблення», тобто товщиною шару чи матеріалу, що зменшує дозу випромінювання в 2 рази. Значення шарів половинного ослаблення для деяких матеріалів приведені в наступній таблиці:

Таблиця 6

У середньому приблизно дві третини ефективної еквівалентної дози опромінення, що людина одержує від природних джерел радіації, надходить від радіоактивних речовин, що потрапили в організм з їжею, водою і повітрям. Перш ніж потрапити в організм людини радіоактивні речовини проходять по складних маршрутах у навколишнім середовищі і це приходиться враховувати при оцінці доз опромінення, отриманих від якого-небудь джерела. Радіоактивні речовини, що випадають на поверхню землі, включаються в біологічний круговорот речовин, насамперед через рослини.

Одним з істотних бар'єрів, що перешкоджають включенню продуктів розпаду в біологічний цикл, є ґрунт, що їх накопичує. У відмінності від більшості продуктів розподілу 90Sr порівняно легко десорбірується катіонами нейтральних солей, що полегшує його надходження в рослини і нагромадження в урожаї.

З метою скорочення надходження 90Sr і деяких інших радіонуклідів в організм людини і тварин необхідно знижувати інтенсивність їхнього залучення в біологічний круговорот через рослини. Оскільки 90Sr концентрується, як правило, у верхньому шарі ґрунту товщиною близько 5 см (до 70% - 80%), його можна перевести глибоким переорюванням в нижні шари ґрунту, до яких не доходить коренева система рослин. На глибині 25-30 см він не буде сильно впливати на життя рослин. Необхідно відзначити також, що застосування деяких агротехнічних заходів, таких, як внесення в ґрунт органічних добрив і вапна знижує надходження в рослини 90Sr.

Необхідно також прийняти міри, що запобігають надходженню в організм радіоактивних речовин із їжею та водою.Запаси продовольства і води варто зберігати у пило-водонепроникних ємкістях. Якщо запаси продовольства виявилися зараженими і виникла необхідність споживання заражених продуктів, то їх необхідно піддати дезактивації. Наприклад, достатньо свіжі фрукти і овочі обмити чи зняти з них шкірку. Погано дезактивуються продукти, що мають пористу поверхню, вони підлягають знищенню чи відлежуванню. Молоко від корів, що знаходяться в зоні радіоактивного зараження, у зв'язку з наявністю в ньому радіоактивного йоду, можливо, виявиться непридатним для вживання в їжу, тому що радіоактивність молока може зберігатися на протязі декількох тижнів.

При зараженні водойм радіоактивні речовини можуть надходити в організм людини по біологічних ланцюжках вода-водорості, планктон-риба-людина чи, якщо водойма служить для питного водопостачання безпосередньо по ланцюжку вода-людина. На водопровідних станціях питна вода, що забирається з підземних джерел, може бути очищена від радіоактивних речовин осадженням часток з наступною фільтрацією. Питна вода, одержувана з підземних свердловин або, яка зберігається в герметичних емкістях, звичайно не піддається зараженню радіоактивними речовинами.

Деякі харчові речовини володіють профілактичною радіозахисною дією чи здатністю зв'язувати і виводити з організму радіонукліди. До них відносяться полісахариди(пектин, декстрин), фенильні і фітинові з'єднання,  етиловий спирт, деякі жирні кислоти, мікроелементи, вітаміни, ферменти, гормони. Радіостійкість організмів підвищують деякі антибіотики (біоміцин, стрептоцин) та наркотики.

Пектинові речовини (пектин, пектинова кислота). Пектин – речовина, яка дуже схожа на варення або желе, приготовлених із плодів. У процесі засвоєння їжі пектин перетворюється в кислоту, яка з'єднується з радіонуклідами і токсичними важкими металами. Утворюються нерозчинні солі, що не всмоктуються через слизову шлунково-кишкового тракту і виділяються з організму з калом.

Вітаміни. До дуже важливих радіозахисних з'єднань відносяться так називані "вітаміни протидії". У першу чергу це відноситься до вітамінів групи В и С. Хоча на думку фахівців одна аскорбінова кислота не має захисну дію, але вона підсилює дію вітамінів В и Р.

У той час як радіоактивні елементи приводять до руйнування стінок кровоносних судин, спільна дія вітамінів Р и С відновлює їхню нормальну еластичність і проникність. Радіонукліди руйнують кров, знижують кількість еритроцитів і активність лейкоцитів, а вітаміни В1, В3, В6, В12 поліпшують регенерацію кровотворення, прискорення відновлення еритроцитів і лейкоцитів. Якщо випромінювання знижує згортання крові, то вітаміни Р и К1 нормалізують цей процес.

Етиловий спирт. Володіє вираженою профілактичною радіозахистною дією на різноманітні організми: людини, тварин, бактерій. При введенні в живильну суміш етилового спирту виживаність бактерій підвищується на 11 - 18%, спирт захищає від загибелі майже всіх мишей, опромінених рентгенівськими променями в дозі 600 рентгенів.

Серед заходів щодо скорочення надходження активних речовин в організм людини важливе місце приділяється використанню засобів захисту органів дихання. Для цієї мети придатні в першу чергу респіратори різних типів (Р-2, Р-2д, "Пелюсток", "Астра" і інші). При відсутності респіраторів можуть бути використані протигази і найпростіші засоби захисту органів дихання, такі, як ватно-марлева пов'язка й інші. Застосовуються ці засоби в період випадання радіоактивних речовин і протягом декількох наступних діб, коли радіоактивні речовини можуть попадати в повітря в результаті вторинного пилоутворення володіючи при цьому високою активністю.

Основними положеннями, що визначають характер захисту від гамма-випромінювання на забрудненій території є:

·              Потужність дози гамма-випромінювання найбільш висока на початку після випадання радіоактивних опадів, тому захист від гамма-випромінювання необхідно здійснювати буквально з першої години, навіть з перших хвилин випадання радіоактивних опадів. Початок випадання виявляється різким підвищенням рівня радіації.

·              Перебування в будь-якому будинку чи споруді знижує дозу гамма-опромінення, тому що радіоактивні опади, що забруднили місцевість, пропорційні коефіцієнту ослаблення гамма-випромінювання, визначеним для будівлі цього типу.

·              Унаслідок того, що потужність дози гама-випромінювання знижується швидше спочатку, укриття людини в спорудженнях з визначеним коефіцієнтом ослаблення на той самий термін не завжди рівноцінно. У першу добу після випадання радіоактивних опадів укриття рятує людину від дії випромінювання в значно більшій дозі, ніж у другу і тим більше в наступну добу.

На основі вищесказаного для захисту від зовнішнього гамма-випромінювання на забрудненій території розроблена практично важлива рекомендація, що полягає в тім, що перший час після випадання радіоактивних опадів раціонально рекомендувати такий режим радіаційного захисту, щоб при ньому коефіцієнт ослаблення гамма-випромінювання укриттями чи середня добова захищеність були вище, ніж надалі.

6. Лекція на тему: "Радіація та її вплив на людину".

Вступ.

Зараз основною задачею людства в області радіаційного контролю – не допустити помітного збільшення радіоактивності, що створена природою, тобто недопущення збільшення природного радіаційного фону. Для рішення такої задачі людству необхідно мати представлення про фізико-хімічну основу такого явища як радіоактивність; знати як взаємодіє іонізуюче випромінювання з речовиною та, обов’язково, як впливає радіація на живий організм; а також мати деякі знання по дозам та заходам захисту населення від дії іонізуючого випромінювання.  Для нас ця тема особливо актуальна тим, що на Україні працює чотири атомних електростанції, є родовища уранової руди, а також вже відбулася аварія в 1986 році на Чорнобильській атомній електростанції. Тому необхідно деякі початкові знання про ядерну енергію надавати ще школярам. Більшість теперішніх учнів отримають такі знання  тільки в школі.

Атомна енергетика в Україні почала свій відлік з 1977р., коли було введено до експлуатації перший блок Чорнобильської АЕС. За період з 1977 по 1989 рр. було введено 16 енергоблоків загальною потужністю 14800 МВт на 5 атомних станціях: Запорізькій, Рівненській, Хмельницькій, Чорнобильській, Південноукраїнській.

Зараз на Україні діє 4 атомних електростанції: Рівненська, Хмельницька,  Південноукраїнська та Запорізька. П’ята – Чорнобильська АЕС – була законсервована в 2003 році. В Україні більше 50% електроенергії виробляється на атомних електростанціях. А якщо введуть в експлуатацію на Рівненській та Хмельницькій АЕС ще по одному блоку, то виробництво електроенергії від АЕС буде приблизно 60% від загальної кількості.

 Україна має п’ять регіональних підприємств Державного об’єднання “Радон” по поводженню з радіоактивними відходами, які приймають на збереження радіоактивні відходи від усіх галузей народного господарства (крім ядерної енергетики). Вони знаходяться поблизу Києва, Харкова, Львова, Донецька та Дніпропетровська.

В нормальному робочому стані атомні електростанції наносять екології країни не більшу шкоду, ніж теплові або гідроелектростанції. Тим більше, що запаси вуглеводневої сировини у нас на Україні дуже не значний.  Тому зазначену сировину необхідно купувати, а уранова руда у нас своя, але її необхідно збагачувати за кордоном. Вугілля також, подібно більшості інших природних матеріалів, містить незначні кількості первинних радіонуклідів. Останні після спалювання вугілля попадають у навколишнє середовище, де можуть служити джерелом опромінення людей. Тобто теплові електростанції також є джерелами радіоактивного випромінювання. Можна говорити також про ціну 1 кВт·год. Порівняно  дорога 1 кВт·год вироблена на теплових електростанціях, дешевше  – на атомних електростанціях, і сама дешева – на гідроелектростанціях. Але іноді на АЕС трапляються аварії, що наносять великої шкоди навколишньому середовищу. Так аварія на Чорнобильській АЕС (26 квітня 1986 р.) є найбільшою екологічною катастрофою. В результаті понад 41 тис. км2 території було забруднено радіонуклідами. Її наслідки виходять далеко за межі проблем довкілля і переростають у ряд медичних, біологічних та психологічних проблем.

 У нас на Україні знаходяться поклади уранової руди. Підприємства по видобутку та переробці уранової руди знаходяться у Дніпропетровській, Миколаївській та Кіровоградській областях і належать до виробничого об’єднання “Східний гірничо-збагачувальний комбінат”. Недоліком у розробці покладів уранової руди є її дорожнеча – поклади  знаходяться глибоко під землею.

Види випромінювання

Іонізуючим називається  випромінювання, яке здатне прямо або не прямо іонізувати середовище.  До нього відносять рентгенівське і гама- випромінювання,  а  також  випромінювання, яке складається з потоків заряджених або нейтральних частинок, які мають достатню енергію для іонізації.

Радіоактивні речовини звичайно випускають альфа-, бета-частинки  та гама-випромінювання, нейтрони ( іноді можуть бути протони і важкі ядра ).

 Згадаємо з курсу середньої школи, що альфа-частинки – це позитивно заряджені атоми  гелію. Вони   володіють великою іонізаційною та малою проникаючою здібностями.  Альфа-частинки можуть пройти шар повітря товщиною  не більше 11 см або шар води до 150 мкм. Бета-частинки – це електрони. Кількість іонізованих та збуджених атомів, які утворюються під дією альфа-частинки на одиниці довжини шляху в середовищі, в сотні разів більше, ніж у бета-частинки. А гама-випромінювання – це електромагнітне випромінювання високої енергії, що володіє великою проникаючою здатністю. Його іонізуюча  здатність значно менше,  ніж у альфа- чи бета-частинок.

 Бета-частинки можуть проникати через верхній шар шкіри (0.07 мм). А бета-частинки з великою енергією можуть пройти через шар алюмінію до 5 мм.

Альфа-частинки мають дуже високу іонізаційну здатність, це пояснюється тому, що маса альфа-частинки в 8000 разів більша ніж маса електрона, а за нейтрон в 2 раза. Біологічна ефективність кожного виду іонізуючого випромінювання знаходиться в залежності від питомої іонізації. Так, наприклад, альфа-частинки з енергією 3 Мев утворять 40 000 пар іонів на одному міліметрі шляху, бета-частинки з такою же енергією – до чотирьох пар іонів. Зовнішнє опромінення альфа- і бета-випромінюваннями менш небезпечно, тому що альфа- і бета-частинки мають невелику величину пробігу в тканині і не досягають кровотворних і інших органів.

 Нейтрони, як і фотони, непрямо іонізуючі частинки, іонізація середовища в полі нейтронного випромінювання проводиться  зарядженими  частинками, які з’являються при зіткненні нейтронів з речовиною.

Таблиця 1

Властивості радіоактивного природного випромінювання

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8