Источники радиации

Открытие радиоактивности послужило толчком для прикладного использования этого физического явления.

В результате хозяйственной деятельности за последние несколько десятилетий человек создал искусственные источники радиоактивного излучения и научился использовать энергию атома в самых разных целях: медицине, для производства энергии и атомного оружия, для поиска полезных ископаемых и обнаруж

ения пожаров. Мирный атом применяется в сельском хозяйстве и археологии. С каждым годом увеличивается количество искусственных источников излучения, используемых в сфере деятельности человека, которые дают дополнительную дозовую нагрузку.

Дозы, полученные каждым отдельным человеком от искусственных источников радиации очень разнятся. В большинстве случаев они невелики, но иногда техногенное облучение оказывается весьма значительным, хотя и его гораздо легче контролировать.

Совершенно иная ситуация сложилась на территориях, пострадавших от Чернобыльской катастрофы, между искусственными и естественными источниками облучения, о чем подробнее остановимся ниже.

2.1 Излучение в медицине

Медицинские процедуры и методы лечения, которые связаны с применением радиоактивного излучения вносят основной вклад среди техногенных источников радиации. Различают три самостоятельных направления применения радиации в медицине.

1. Использование излучения в диагностических целях. Наиболее распространенным из них являются рентгеновские лучи. Принцип рентгенографии основан на способности рентгеновских лучей проходить сквозь человеческий организм. Как правило, они легче проходят сквозь мягкие ткани и труднее сквозь кости. Результат фиксируется на фотопленке или мониторе компьютера.

В развитых странах в среднем каждый человек раз в два года проходит рентгеновские обследования, не считая рентгенологических обследований зубов и массовой флюорографии. В большинстве стран около половины обследований приходится на долю грудной клетки, но по мере уменьшения заболева-ния туберкулезом интенсивность массовых обследований снижается.

Развитие компьютерной техники позволило совместить рентгеноскопию с современными методами обработки информации. Компьютерная томография находит все более широкое применение. Такая методика при обследовании почек позволила уменьшить дозы облучения кожи в 5 раз, а яичников — в 25 раз по сравнению с обычными методами.

В настоящее время разработан новый метод диагностики на основе ядерно-магнитного резонанса. В таких установках используют не рентгеновское излучение, а очень интенсивное магнитное поле и электромагнитные волны радиочастотного диапазона, этот вид диагностики особенно важен в условиях чернобыльского фактора, так как не дает дополнительной дозовой нагрузки.

2. Введение радиоактивных изотопов в организм человека. Метод основан на регистрации излучения снаружи организма после того, как изотопы сконцентрируются в определенном органе, расположенном в глубине тела.

Область использования радиоактивных веществ для диагностики или лечения называют радиоизотопной медициной. Величину излучения оценивают с помощью счетчиков и определяют локализацию, количество и характер распределения введенного изотопа. Такая информация очень важна для диагностики ряда медицинских нарушений. Благодаря высокой чувствительности счетчиков, определяющих излучение, в организме человека вводят очень небольшое количество радиоактивных веществ, что не нарушает нормального равновесия веществ.

Годовая эффективная эквивалентная доза от данных видов исследований по мнению японских ученых составляет 20 мкЗв на человека.

3. В настоящее время ионизирующие излучения используют для борьбы со злокачественными болезнями. Лучевая терапия основана на способности рентгеновских лучей (или других видов ионизирующих излучений) воздействовать на клетки биологической ткани посредством устранения их способности к делению и размножению. Успешное лечение зависит от точного направления луча и обеспечения строгого режима облучения дозами, распределенными в течение длительного периода времени

В мире насчитывается несколько тысяч радиотерапевтических установок, которые используются для лечения рака. Суммарные дозы для каждого человека довольно велики, однако их получает небольшое число людей. Поэтому их вклад в коллективную дозу незначителен.

Средняя эффективная эквивалентная доза, получаемая от всех источников облучения в медицине в промышленно разви-тых странах около 1 мЗв на каждого жителя, т.е. примерно половина средней дозы от естественных источников. Этот показатель неодинаков в различных странах и определяется уровнем социального развития страны, доступностью медицинской помощи и охвата населения медицинскими мероприятиями, материально-технической базой рентгенологической службы, т.е. качеством и конструктивными особенностями рентгеновской аппаратуры.

2.2 Ядерные взрывы

Любое научное открытие, как показал исторический опыт, может быть использовано во благо или во вред человеческой цивилизации. Одним из примеров этого является разработка и применение ядерного оружия.

Испытания ядерного оружия в атмосфере, начатые после второй мировой войны, являются дополнительным источником облучения населения Земли. Наибольшее количество испытаний было проведено в 1954-1958 и 1961-1962 годах. С 1963 года проводятся в основном подземные испытания, которые обычно не сопровождаются образованием радиоактивных осадков. На рис. 2.9 приведены данные о количестве испытаний в атмосфере различными государствами в период 1954-1962г.г.

В результате взрывов на планете образовалось огромное количество радионуклидов. Часть радиоактивного материала выпала неподалеку от места взрыва (локальные осадки). Тропосферные осадки выпали на расстоянии нескольких сотен тысяч километров в течение месяца после взрыва. Их распространение зависит от погодных условий на данной широте. Большая часть радиоактивного материала сосредоточилась в стратосфере (10-50 км от поверхности Земли), обуславливая глобальное радиоактивное загрязнение окружающей среды в течение многих лет. Радиоактивные осадки состоят из нескольких сотен различных радионуклидов, но наибольшее значение для формирования доз облучения населения Земли имеют следующие: углерод-14, цезий-137, церий-144, стронций-90, рутений-106, цирконий-95, тритий и иод-131. Дозы облучения от этих и других радионуклидов неодинаковы в различные периоды времени после взрыва, так как различна скорость их распада.

2.3 Энергетика

Атомная электростанция (АЭС) — новый современный тип предприятий по производству электроэнергии. В основе ее производства лежат цепные реакции деления тяжелых ядер.

Ядерным горючим служат изотопы урана-235 и-238,_ Ри-239, Th-232, но для большинства АЭС используется только U-235,238, получаемые из урановой руды.

 Скачать реферат