Практична робота № 6

Тема: Визначення рівня впливу радіоактивного випромінювання на довкілля

Мета завдання: Ознайомитись із методикою визначення радіоактивного забруднення товарів народного використання у навколишньому середовищі.

Завдання:

1. Ознайомитись із поняттям радіоактивність та його типи.

2. Ознайомитись із поняттям доза опромінення та видами доз.

3. Визначити рівень радіоактивного випромінення певного об’єкта.

4. Зробити висновок, співставивши отримані результати із допустимими показниками.

Теоретичні положення:

Радіоактивність – це здатність деяких природних елементів, а також штучних радіоактивних ізотопів самовільно розпадатись, випускаючи при цьому невидимі і невідчутні людиною випромінювання. Це перетворення приводить до зміни їх атомного номера чи масового числа.

Радіоактивний розпад характеризується такими групами випромінювання:

1. корпускулярні – це потоки невидимих елементарних частин, котрі мають масу і діаметр (альфа, бета, нейтронні);

2. хвильові – мають кантову природу (рентгенівське, гамма).

Альфа-випромінювання обумовлене потоком альфа-частинок, які мають дуже велику іонізуючу здатність, але незначну проникаючу властивість. Зовнішнє опромінення альфа-частинок фактично нешкідливе.

Бета-випромінювання обумовлене потоком бета-частинок, які мають меншу іонізуючу здатність, ніж альфа-частинки, але швидкість їх поширення близька до швидкості поширення світла. Бета-частинки майже повністю поглинаються віконним склом і металевим екраном, товщиною в декілька міліметрів.

Нейтронне випромінювання – потік нейтронів, котрі не мають електричного заряду. Вони легко проникають в ядра атомів і захоплюються ними, а також у живу тканину, і захоплюються ядрами її атомів. Тому нейтронне випромінювання проявляє сильну вражаючу дію.

Гамма-випромінювання – електромагнітне випромінювання, іонізуюча здатність якого значно менша, ніж у бета- та альфа-частинок, але проникаюча здатність дуже велика. У повітрі може поширюватись на сотні метрів.

Рентгенівське випромінювання – потік ікс-променів, проникаюча здатність яких менша, ніж гамма-променів. Його використовують у медицині для просвічування людей та для експеременального опромінення тварин.

Радіоактивні речовини розпадаються з певною швидкістю, що вимірюється періодом напіврозпаду, тобто часом, продовж якого розпадається половина всіх атомів. Крім швидкості радіоактивного розпаду, до основних характеристик відносять: активність (кількість радіоактивної речовини), доза опромінення, рівень радіації, степінь забруднення радіоактивними речовинами.

Виміряти кількість радіоактивної речовини за її масою непросто, так як радіоактивні ізотопи майже завжди знаходяться в суміші з іншими речовинами. Тому кількість радіоактивної речовини оцінюють за її активністю, тобто кількістю радіоактивних розпадів за одиницю часу (за сек.). За одиницю активності прийнято 1 кюрі (1Кu) – кількість радіоактивної речовини в якій проходить 37 млрд. розпадів ядер атомів за секунду. Системною одиницею рахують – 1 бекерель (Бк), а несистемною – кюрі:

1Кu = 3,7∙10¹⁰ Бк

Доза опромінення – енергія випромінювання, яка поглинається в одиницю об’єму чи маси речовини за весь час дії випромінювання. Розрізняють три види доз опромінювання:

1. Експозиційна – доза випромінювання, що характеризує іонізаційний ефект рентгенівського та гамма-випромінювання в повітрі. Одиниця вимірювання – рентген (Р).

2. Поглинаюча – кількість енергії різних видів іонізуючих випромінювань, що поглинаються одиницею маси даного середовища. Одиниця вимірювання – 1 грей, а несистемна – 1 рад.

3. Еквівалентна – величина, що вираховується як добуток значення поглинаючої дози на «коефіцієнт якості» опромінення. Системна одиниця виміру – зівер (Зв), а несистемна – бер.

Рівень радіоактивного забруднення навколишнього середовища та товарів народного споживання визначають за допомогою дозиметричних та радіометричних приладів. Перевіривши готовність приладу зняти показники із визначених об’єктів. Отримані результати порівняти із допустимим рівнем радіаційного забруднення та зробити на основі цього висновок.

Наслідки опромінення людини. Протягом останніх 100 років людство навчилося використовувати радіонукліди з різною метою: в медицині, для виробництва енергії, для створення ядерної зброї та ін. Це зумовило збільшення дози опромінення як окремих людей, так і населення планети в цілому. При цьому індивідуальні дози, отримані людьми від різних техногенних джерел радіації, надто відрізняються. У більшості випадків такі дози є незначними, проте іноді опромінення від штучних джерел бува є в тисячі разів інтенсивніше, ніж за рахунок природних.

Після відкриття явища радіоактивності й упродовж багатьох років головним індикатором впливу на людину як на основний об'єкт радіоекологічних досліджень вважалося почервоніння шкіри. До 50-х років ХХ ст. єдиним чинником безпосереднього впливу радіації на організм людини вважали пряме радіаційне ураження шкіри, кісного мозку, центральної нервової системи, шлункового тракту у результаті дії гострої променевої хвороби.

Однак одним з найбільших ефектів опромінення всього живого на планеті, у тому числі й людину, виявилося руйнування молекул білка і утворення нових, нехарактерних цим організмам молекул. У разі сильної дії радіації на організм людини в її тілі не встигають створюватися антитіла, необхідні для боротьби з чужими білковими утвореннями, і розвивається захворювання, яке називається лейкоз або лейкемія – пухлинне ураження крові.

Іншим небезпечним наслідком опромінення людини під час отримання малих доз радіації є рак – злоякісне новоутворення в її організмі. Найпоширенішими видами ракових хвороб є рак молочної і щитовидної залоз. Рак інших органів і тканин серед опроміненого населення трапляється значно рідше. Навіть найменша доза збільшує імовірність захворювання раком, а будь-яка додаткова доза опромінення суттєво збільшує таку вірогідність.

Найстрашнішим для майбутнього людства вважається свідчення того, щорадіаційні порушення (генні, хромосомні і геномні мутації)передаються спадково протягом багатьох наступних поколінь. Близько 10% новонароджених мають всілякі генетичні дефекти, різною мірою спричинені впливом радіоактивного випромінювання. Опромінення прискорює процес старіння людини, а отже, зменшує тривалість її життя.

Перелік наслідків дії іонізуючого випромінювання на людину постійно зростає. Сьогодні до нього входять такі захворювання (Яблоков, 2002):

• ураження гострою променевою хворобою;

• розвиток лейкозу, лейкемії та ін. пухлинних хвороб крові;

• виникнення злоякісних новоутворень (раків) будь-яких органів;

• порушення генетичного коду (мутаційні зміни);

• ураження нервової системи, кровоносних та лімфатичних судин;

• пошкодження органів зору, помутніння кришталика ока, розвиток катаракти;

• порушення обміну речовин та ендокринної рівноваги;

• виникнення тимчасової або постійної стерильності та імпотенції;

• розвиток імунодефіциту, підвищення чутливості організму до звичайних захворювань;

• порушення психічного та розумового розвитку;

• прискорення старіння організму.

 

Доказам того, що ці захворювання значною мірою зумовлені радіацією, присвячені численні публікації (Бочков, 1976; Гродзинский, 2000; Москалев, 1991; Шубик, 1977; Яблоков, 2001 та ін.). Матеріал для такого переліку зібраний на основі результатів аналізу вивчення наслідків радіаційних аварій (особливо на Чорнобильській АЕС), атомних бомбардувань Хіросіми й Нагасакі у 1945 році, наслідків процесу виробництва та випробування тисяч ядерних бомб, даних рентгенодіагностики і рентгенотерапії та ін.

Під тиском переконливих фактів, отриманих за результатами проведених радіоекологічних досліджень владними структурами і працівниками-атомниками багатьох країн світу, поступово визнається зв'язок з радіацією дедалі більшого кола важких захворювань людини. Наведемо лише один з офіційних переліків захворювань, складений на підставі останніх американських і російських даних щодо хвороб, що виникли або загострилися під впливом радіації (Яблоков, 2002):

1) гостра та хронічна променева хвороба;

2) гостра та хронічна променева хвороба;

3) локальне променеве ураження;

4) лейкемія;

5) лейкоз;

6) рак легенів;

7) рак щитовидної залози;

8) рак шлунку;

9) рак печінки;

10) рак молочної залози;

11) рак шкіри;

12) ін. ракові пухлини органів і тканин;

13) злоякісні лімфоми;

14) злоякісні пухлини мозку;

15) злоякісні пухлини кісток та суглобних хрящів;

16) мієломна хвороба;

17) апластична анемія;

18) ерітромієлодісплазія;

19) ін. онкологічні захворювання.

Різні радіонукліди мають свої особливості затримання й концентрації в органах та тканинах людини. Отже, окрім зовнішнього опромінення людини, є і внутрішнє опромінення, викликане радіонуклідами, що надійшли до організму з їжею, водою, атмосферним повітрям або через пошкоджену шкіру. Доза внутрішнього та зовнішнього опромінення людини за певних умов радіоактивного забруднення екосистеми відрізняється у сотні разів, притому вищим буває як внутрішнє, так і зовнішнє опромінення.

Вплив будь-якої малої дози опромінення певної екосистеми більший за еволюційно-звичний рівень змінює її внутрішню структуру та взаємовідносини з сусідніми екосистемами. Навіть найменші дози радіації здатні вплинути на функціонування, динаміку і розвиток екосистем.

Нейтралізація наслідків радіаційного впливу

Рекомендується фітотерапія — виведення з органі­зму радіонуклідів за допомогою спеціальних зборів трав, їхніх настоїв і відварів.

При лікуванні променевої хвороби вважається, що весняний цвіт каштана кінського (біла квітка) — ідеальний засіб. Для цьо­го беруть три квітки у свіжому вигляді на 0,5 л окропу, настою­ють у термосі 3 години. Суха сировина — 2 столові ложки на 1 склянку окропу, настоювати в термосі 3—6 годин. Пити по ков­тку за прийом. Добова норма —1—1,5 літра.

Чудовим засобом при опроміненні є вино «Кагор». Його на­грівають до 70—80 °С. Вживають по 35—50 грамів 8—10 разів на добу. Дозування індивідуальне.

Вино «Каберне» вживають по 50 грамів 10 разів на добу.

Пшеничні висівки, кропива, мед стимулюють роботу крово­творних органів (висівки треба запарювати).

Чорна ікра, гранат, кропива (будь-який η вид) є чудовими засобами для підвищення гемоглобіну в крові.

Трава материнки відновлює формулу крові. 2 чайні ложки су­хої сировини на 1 склянку окропу, настоювати 6—8 годин у тер­мосі, пити як воду (чи замість води) протягом дня.

Лавандова олія з якісним вазеліном у співвідношенні 1:1 за­стосовується для лікування опіків будь-якого ступеня (включаю­чи радіоактивні).

Для профілактики променевої хвороби та пухлинних захво­рювань у раціон додають більше моркви, часнику, цибулі, хро­ну, редьки, червоного перцю, кольорової капусти, петрушки, бу­ряка, селери.

При легкому радіоактивному опроміненні, а також для профі­лактики крововиливів і нормалізації кровотворення корисна: зе­лена маса гречки, квітки нагідків, незрілі волоські горіхи, черво­ний перець, салат, капуста, помідори, плоди шипшини, обліпи­хи, чорної смородини, винограду, вишні, сливи, малини, чор­ноплідної горобини, лимона, яблука, апельсина, зелений чай.

При опроміненні рекомендується розробити дієтичне харчу­вання. Рекомендовані продукти служать для профілактики онко­логічних захворювань, лікування організму при променевих хво­робах, допомагають виводити з організму радіонукліди й важкі метали.

Буряк столовий червоний — вважається ідеальним засобом при інтоксикації. Пектинові речовини, що містяться в корене­плодах, захищають організм від впливу радіоактивних і важких металів (свинцю, стронцію й ін.). Для очищення організму мож­на використовувати такий рецепт: вичавити сік буряка, моркви, чорної редьки та змішати в рівних пропорціях. Злити цю суміш у темну пляшку і поставити години на три в теплу духовку. Потім цей сік можна вживати по столовій ложці три рази на день перед їжею. Чистий буряковий сік, печений і варений буряк також виводять з організму важкі метали.

Чорна смородина, за останніми даними вчених багатьох країн, є профілактичним засобом при променевих хворобах. Ця ягода також виводить з організму радіонукліди, які вже туди потрапили. Смородина сприяє підвищенню опірності орга­нізму до проникнення інфекції, е протизапальним засобом і найціннішим полівітамінним продуктом. Ягоди їдять свіжими, переробляють на варення, сік, пюре, джеми, перетирають з цукром, консервують.

Суміш меду з квітковим пилком. Дозування по максимуму: 8— 10 чайних ложок на день, ретельно пережовувати, запивати теп­лим молоком.

Дуже важливо вживати якнайбільше рослин, багатих на пек­тини, вітамін С, флавоїд і дубильні речовини. Усі ці речовини підтримують імунну систему, захищають мембрану клітин від опромінення, виводять радіонукліди з організму.

Найбільш доступним з подібних рослин протягом літа є кріп городній (мова йде про екологічно чисті продукти). Його потрібно вживати щодня, хоча б один раз. Дуже корисний і фенхель, або солодкий кріп.

Слід виділити і морську капусту. Як показали попередні ре­зультати досліджень на тваринах, морська капуста може знижу­вати всмоктування і накопичення в організмі радіонуклідів строн­цію і цезію. Цезій подібний за хімічними властивостями до ка­лію, що бере участь у біологічних процесах організму. Засвою­ються вони людським організмом абсолютно однаково, через що організм не здатний відрізнити корисний калій від шкідли­вого цезію. Тому здатність морської капусти виводити цезій особ­ливо цінна.

Профілактична і лікувальна доза морської капусти невелика. Щодня досить з'їдати по дві чайні ложки ламінарії у будь-якому вигляді — суху, консервовану, мариновану тощо. Причому суху можна додавати в перші й другі-страви.

Відомий американський лікар Роберт Гейл, що брав участь у ліквідації наслідків чорнобильської катастрофи, дає рекомендації з харчування в умовах підвищеної радіації.

Продукти з антирадіоактивною дією:

Морква, олія, сир, таблетки кальцію.

Контрольні питання:

1. Що таке радіоактивність?

2. Які існують види радіоактивного випромінення?

3. Що таке альфа-випромінювання?

4. Що таке бета-випромінювання?

5. Що таке гамма-випромінювання?

6. Що таке нейтронне випромінювання?

7. Що таке рентгенівське випромінювання?

8. Які ви знаєте одиниці вимірювання радіоактивного випромінювання та його видів?

9. Що таке доза опромінення?

10. Які є види доз опромінення?

11. Що таке еквівалентна доза опромінення?

12. Що таке поглинаюча доза опромінення?

13. Що таке експозиційна доза опромінення?