Дія іонізуючого випромінення на організм людини (4757)

Посмотреть архив целиком

Міністерство аграрної політики України

Миколаївський державний аграрний університет








Реферат на тему:


«Дія іонізуючого випромінення на організм людини»







Виконала студентка

групи Т 3/2

Онуфрієнко Н.Є.

Перевірив: Нікора М.М.







Миколаїв - 2006


План


Вступ

1. Визначення та природа іонізуючого випромінювання

2. Основні характеристики радіоактивного випромінювання

3. Дія іонізуючого випромінювання на організм людини

4. Норми радіаційної безпеки

5. Захист від радіаційного випромінювання

Висновок

Література



Вступ


Іонізуюче випромінювання — це будь-яке випромінювання, яке прямо або опосередковано викликає іоніза­цію навколишнього середовища (утворення позитивно та негатив­но заряджених іонів).

Іонізуюче випромінювання існує протягом всього періоду існу­вання Землі, воно розповсюджується в космічному просторі. Природними джерелами іонізуючих випромінювань є косміч­ні промені, а також радіоактивні речовини, які знаходяться в зем­ній корі.

Штучними джерелами іонізуючих випромінювань є ядерні ре­актори, прискорювачі заряджених частинок, рентгенівські установ­ки, штучні радіоактивні ізотопи, прилади засобів зв'язку високої напруги тощо. Як природні, так і штучні іонізуючі випромінюван­ня можуть бути електромагнітними (фотонними або квантовими) і корпускулярними.


1. Визначення та природа іонізуючого випромінювання


Термін "іонізуюче випромінювання" характеризує будь-яке випромінювання, яке прямо або опосередковано викликає іоніза­цію навколишнього середовища (утворення позитивно та негатив­но заряджених іонів).

Особливістю іонізуючих випромінювань є те, що всі вони відзна­чаються високою енергією і викликають зміни в біологічній струк­турі клітин, які можуть призвести до їх загибелі. На іонізуючі ви­промінювання не реагують органи чуття людини, що робить їх особливо небезпечними.

Іонізуюче випромінювання існує протягом всього періоду існу­вання Землі, воно розповсюджується в космічному просторі. Вплив іонізуючого випромінювання на організм людини почав досліджу­ватися після відкриття явища радіоактивності у 1896 р. французь­ким вченим Анрі Беккерелем, а потім досліджений Марією та П'єром Кюрі, які в 1898 році дійшли висновку, що випромінюван­ня радію є результатом його перетворення на інші елементи. Характерним прикладом такого перетворення є ланцюгова реакція перетворення урану-238 у стабільний нуклід свинцю-206.

Уран-238 → Терій - 234 → Протактиній - 234 → Уран - 234 → Свинець- 206

На кожному етапі такого перетворення вивільняється енергія, яка далі передається у вигляді випромінювань. Відкриттю Беккереля та дослідженню Кюрі передувало відкриття невідомих променів, які у 1895 році німецький фізик Вільгельм Рентген назвав Х-променями, а в подальшому в його честь названо рентгенівськими.

Перші ж дослідження радіоактивних випромінювань дали змо­гу встановити їх небезпечні властивості. Про це свідчить те, що понад 300 дослідників, які проводили експерименти з цими мате­ріалами, померли внаслідок опромінення.

Усі джерела іонізуючого випромінювання поділяються на при­родні та штучні (антропогенні).

Природними джерелами іонізуючих випромінювань є косміч­ні промені, а також радіоактивні речовини, які знаходяться в зем­ній корі.

Штучними джерелами іонізуючих випромінювань є ядерні ре­актори, прискорювачі заряджених частинок, рентгенівські установ­ки, штучні радіоактивні ізотопи, прилади засобів зв'язку високої напруги тощо. Як природні, так і штучні іонізуючі випромінюван­ня можуть бути електромагнітними (фотонними або квантовими) і корпускулярними. Класифікація іонізуючих випромінювань, яка враховує їх природу, наведена на рис. 1.1.


Рис. 1.1. Класифікація іонізуючих випромінювань

Рентгенівське випромінювання виникає в результаті зміни стану енергії електронів, що знаходяться на внутрішніх оболонках атомів, і має довжину хвилі (1000 - 1) ∙ 10-12 м. Це випромінювання є сукупністю гальмівного та характеристичного випромінювання, енергія фотонів котрих не перевищує 1 МеВ.

Характеристичним називають фотонне випромінювання з дис­кретним спектром, що виникає при зміні енергетичного стану атома.

Гальмівне випромінювання - це фотонне випромінювання з неперервним спектром, котре виникає при зміні кінетичної енергії заряджених частинок.

Рентгенівські промені проходять тканини людини наскрізь.

Гамма (γ)-випромінювання виникають при збудженні ядер атомів або елементарних частинок. Довжина хвилі (1000 - 1) ∙10-10 м.

Джерелом γ -випромінювання є ядерні вибухи, розпад ядер радіо­активних речовин, вони утворюються також при проходженні швидких заряджених частинок крізь речовину. Завдяки значній енергії, що знаходиться в межах від 0,001 до 5 МеВ у природних радіоактивних речовин та до 70 МеВ при штучних ядерних реак­ціях, це випромінювання може іонізувати різні речовини, а також характеризується великою проникаючою здатністю, у-випро­мінювання проникає крізь великі товщі речовини. Поширюється воно зі швидкістю світла і використовується в медицині для сте­рилізації приміщень, апаратури, продуктів харчування.

Альфа (а)-випромінювання - іонізуюче випромінювання, що складається з а-частинок (ядер гелію), які утворюються при ядер­них перетвореннях і рухаються зі швидкістю близько до 20 000 км/с. Енергія а-частинок - 2-8 МеВ. Вони затримуються аркушем па­перу, практично нездатні проникати крізь шкіряний покрив. Тому а-частинки не несуть серйозної небезпеки доти, доки вони не по­траплять всередину організму через відкриту рану або через киш­ково-шлунковий тракт разом із їжею, а-частинки проникають у повітря на 10-11 см від джерела, а в біологічних тканинах на 30-40 мкм.

Бета (β) -випромінювання - це електронне та позитронне іоні­зуюче випромінювання з безперервним енергетичним спектром, що виникає при ядерних перетвореннях. Швидкість (3-частинок близька до швидкості світла. Вони мають меншу іонізуючу і більшу проникаючу здатність у порівнянні з а-частинками. (3-частинки проникають у тканини організму на глибину до 1-2 см, а в повітрі - на декілька метрів. Вони повністю затримуються шаром ґрунту тов­щиною 3 см.

Потоки нейтронів та протонів виникають при ядерних реакціях, їх дія залежить від енергії цих частинок.

Контакт з іонізуючим випромінюванням являє собою сер­йозну небезпеку для життя та здоров 'я людини.

Однак при виконанні певних технічних та організаційних за­ходів цей вплив можна звести до безпечного.

Енергію частинок іонізуючого випромінювання вимірюють у поза­системних одиницях електрон-вольтах, еВ. 1 еВ = 1,6-10 джоуля (Дж).


2. Основні характеристики радіоактивного випромінювання


Серед різноманітних видів іонізуючих випромінювань надзви­чайно важливими при вивченні питання небезпеки для здоров'я і життя людини є випромінювання, що виникають в результаті роз­паду ядер радіоактивних елементів, тобто радіоактивне ви­промінювання.

Однією з основних характеристик джерела радіоактивного ви­промінювання є його активність, що виражається кількістю радіо­активних перетворень за одиницю часу.

Активність А радіонуклідного джерела - міра радіоактивності, яка дорівнює співвідношенню кількості dN самовиникаючих ядер­них перетворень у цьому джерелі за невеликий інтервал часу dt до цього інтервалу часу:




Одиниця активності - кюрі (Кі), 1 Кі = 3,7-1010 ядерних перетво­рень за 1 секунду. В системі СІ одиниця активності - бекерель (Бк). 1 Бк дорівнює 1 ядерному перетворенню за 1 секунду або 0,027 нКі.

Небезпека, викликана дією радіоактивного випромінювання на організм людини, буде тим більшою, чим більше енергії передасть тканинам це випромінювання. Кількість такої енергії, переданої організму, або поглинутої ним, називається дозою.

Розрізняють експозиційну, поглинуту та еквівалентну дозу іонізуючого випромінювання.

Ступінь іонізації повітря оцінюється за експозиційною дозою рентгенівського або гамма-випромінювання.

Експозиційною дозою (X) називається повний заряд dQ іонів одного знака, що виникають у малому об'ємі повітря при повному гальмуванні всіх вторинних електронів, утворених фотонами до маси повітря в цьому об'ємі:




Одиницею вимірювання експозиційної дози є кулон на 1 кг (Кл/кг). Позасистемна одиниця - рентген (Р); 1 Р = 2,58-10-4 Кл/кг.

Експозиційна доза характеризує потенційні можливості іонізу­ючого випромінювання.

Біологічна дія іонізуючих випромінювань на організм людини, в першу чергу, залежить від поглинутої енергії випромінювання.

Поглинута доза випромінювання (Д) - це фізична величина, яка дорівнює співвідношенню середньої енергії, переданої випро­мінюванням речовині в деякому елементарному об'ємі, до маси ре­човини в ньому:


де Е - енергія (Дж);

т - маса речовини (кг).

Одиниця вимірювання поглинутої зони - грей (Гр.); 1 Гр = ІДж/кг.

Застосовується також позасистемна одиниця - рад. 1 рад = 0,01 Гр.

Однак поглинута доза не враховує того, що вплив однієї і тієї са­мої дози різних видів випромінювань на окремі органи і тканини, як і на організм в цілому, неоднаковий. Наприклад, а-випромінювання спричиняє ефект іонізації майже у 20 разів більший, ніж (3- тау-випромінювання. Для порівняння біологічної дії різних видів випро­мінювань при вирішенні задач, пов'язаних із радіаційним захистом, НРБУ-97 введено поняття еквівалентної дози в органі або тканині Т), величина якої визначається як добуток поглинутої дози в окре­мому органі або тканині (Дт) на радіаційний зважуючий фактор WR, величина якого залежить від відносної біологічної ефективності іонізуючого випромінювання, тобто


Случайные файлы

Файл
kursovik.doc
30317-1.rtf
27812-1.rtf
36520.rtf
12092.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.