Экология и генетика

t=118 src="images/referats/10023/image018.gif"> Радиоактивные изотопы Радиоактивные частицы из Изотопы, находящиеся в земле

могут проникать в организм воздуха во время дыхания или на ее поверхности, испус-

вместе с пищей или водой. могут попасть в легкие. Но кая гамма-излучение, способны

Через органы пищеварения они облучают не только облучить организм снаружи. Эти

они распространяются по легкие, а также распро- изотопы также переносятся атмо-

всему организму. страняются по организму. сферными осадками.

Органы, подвергающиеся облучению

На рис. 5 изображена схема наиболее чувствительных к радиации органов. Однако она верна лишь в случае кратко-временного облучения. В случае постоянного (пусть даже и не сильного) облучения ситуация несколько меняется. Здесь наиболее восприимчивой оказы-вается щитовидная железа, на втором месте печень. Дело в том, что эти органы имеют свойство накапливать в себе в-ва, обычно содержащие радиоактивные в-ва в организме. Это мёртвые эритроциты, лимфоциты и лейкоциты (печень), йод (щитовидка).

Как уже говорилось раньше, радиация на организм может действовать и снаружи и изнутри. Влиянию внешнего облучения организм подвергается только в период пребывания человека в сфере воздействия излучения. В случае прекращения радиации прерывается и внешнее воздействие, а в организме могут развиваться изменения – последствия излучения. В результате внешнего воздействия нейтронного излучения в организме могут образовываться различные радио-активные вещества, например радио-нуклиды натрия, фосфора и др. Организм в подобных случаях временно становится носителем ôРис 5ô

радиоактивных веществ, вследствие чего может наступить внутреннее его облучение. Для понимания этого процесса обратимся к электронике, а именно к процессу производства микросхем. Делается это так: берётся монокристалл (кристалл обогащённого мышьяком или алюминием кремния, в котором распределение электронов и дырок равномерно по всему объему) и подвергается облучению жёскими излучениями «через формочку». Энергия фотона (hη) у этих спектров достаточна, чтобы выбить электрон с орбитали. Таким образом там где прошёлся луч образуются зоны с преобладанием дырок (р-зоны), а там где нет – электронов (n-зоны). Вместе они образуют p-n и p-n-p переходы (диоды и транзисторы соответственно, а так же полупроводниковые резисторы и конденсаторы [есть и такие]). Этим способом в монокристалле выращиваются целые схемы и устройства, но сейчас важно не это. Важно то, что под влиянием излучения может изменяться химический состав в-в. Под влиянием радиационного излучения простые и безобидные в-ва могут становиться радиоактивными, облучая организм изнутри. Примером этому могут стать изотопы простых элементов (14С, 32Р, 45Са, 35S, 3Н и др.) являющиеся основными слагаемы-ми живого вещества (растений и животных), которые более опасны, чем редко встречающиеся радиоактивные вещества, слабо поглощаемые организмами.

Наиболее опасные среди радиоактивных веществ 90 Sr м 137Сs образуются при ядерных взрывах в атмосфере, а также поступают в окружающую среду с отходами атомной промышленности. Благодаря химическому сходству с кальцием, 90Sr легко проникает в костную ткань позвоночных, тогда как 137 Cs накапливается в мускулах, замещая калий.

ИСТОЧНИКИ РАДИАЦИОННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

К естественным можно отнести космические излучения (под действием которых…), горные породы, сод. радиоактивные в-ва (вода может вымывать их и распространять в природе), но львиную долю загрязнений всё же вносят антропогенные источники.

Наибольшее загрязнение веществами радиоактивного распада вызвали взрывы атомных и водородных бомб, испытание которых особенно широко проводилось в 1954-1962 гг. К 1963 г., когда был подписан Договор о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, в космическом пространстве и под водой, в атмосфере уже находились продукты взрывов общей мощностью свыше 170 Мт (это примерно мощность взрыва 85000 бомб, подобных сброшенной на Хиросиму).

Второй источник радиоактивных примесей - атомная промышленность. Примеси поступают в окружающую среду при добыче и обогащении ископаемого сырья, использовании его в реакторах, переработке ядерного горючего в установках.

Наиболее серьезное загрязнение среды связано с работой заводов по обогащению и переработке атомного сырья. Большая часть радиоактивных примесей содержится в сточных водах, которые собираются и хранятся в герметичных сосудах. Однако 85Кr,133 Хе и часть 131I попадают в атмосферу из испарителей, используемых для охлаждения вторичного охладителя (конденсированный отработанный пар в состоянии кипятка) . Тритий и часть продуктов распада (90Sr, 137Cs, 106 Ru, 131 I) сбрасываются в реки и моря, вместе с малоактивными жидкостями (небольшой завод по производству атомного горючего ежегодно сбрасывает от 500 до 1500 т воды, зараженной этими изотопами). Согласно имеющимся оценкам, к 2000 г. ежегодное количество отходов атомной промышленности в США достигло 4250 т (что эквивалентно массе отходов, которые могла бы образоваться при взрыве 8 млн. бомб типа сброшенной на Хиросиму). Для дезактивации радиоактивных отходов до их полной безопасности необходимо время, равное примерно 20 периодам полураспада (это около 640 лет для 137Сs и 490 тыс. лет для 239 Ru). Вряд ли можно поручиться за герметичность контейнеров, в которых хранятся отходы, в течение столь длительных интервалов времени.

Таким образом, хранение отходов атомной энергетики представляется наиболее острой проблемой охраны среды от радиоактивного заражения. Теоретически, правда, возможно создать атомные электростанции с практически нулевым выбросом радиоактивных примесей. Но в этом случае производство энергии на атомной станции оказывается существенно дороже, чем на тепловой электростанции.

 Скачать реферат