Давление

Нормальным атмосферным давлением считается абсолютное давление на уровне поверхности Мирового океана 101,3 кПа, соответствующее 760 мм. рт. ст. или 1 атм. В пределах земного шара существуют постоянные об­ласти высокого и низкого атмосферного давления, причем в одних и тех же точках наблюдаются сезонные и суточные его колебания. По мере увеличения высоты относительно уровня океана давление уменьшается, снижается парци­альное давление кислорода, усиливается транспирация у растений.

Периодически в атмосфере образуются области пониженного давления с мощными воздушными потоками - циклоны, и повышенного давления - анти­циклоны. Для циклонов характерно большое количество осадков и неустойчи­вая погода. Антициклоны характеризуются устойчивой погодой, слабыми вет­рами. При антициклонах порой возникают неблагоприятные метеорологиче­ские условия, способствующие накоплению в приземном слое атмосферы за­грязняющих веществ.

Наибольшее воздушное давление, которое еще способен переносить наш организм - 3 атм. Известно, что при перемещении по вертикали на 8 м давление изменится на 1/1000 своей величины. Обозначив искомую глубину шахты через х, имеем уравнение (1,001)^х/8=3, откуда, логарифмируя, вычисляем х. Получаем х=8,9 км. Итак, человек мог бы без вреда находиться на глубине почти 9 км. Если бы тихий океан вдруг высох, люди могли бы почти повсюду жить на его дне.

Часто различают морское и континентальное давление.

Давление в водной среде возрастает по мере погружения. Благодаря зна­чительно (в 800 раз) большей, чем у воздуха, плотности воды на каждые 10 м глубины, в пресноводном водоеме давление увеличивается на 0,1 МПа (1 атм.). Абсолютное давление на дне Марианской впадины превышает 110 МПа (1100 атм.), т.е. глубина h=11 км.

Ионизирующие излучения

Ионизирующие излучения - такие излучения, которые образуют (ионизируют) пары ионов при прохождении через вещество.

Фоновым - излучение, создаваемое природным источником. Оно имеет два основных источника: космическое и в виде радиоактивных изотопов мине­ралов земной коры, возникших в процессе образования вещества Земли. Из-за большого периода полураспада ядра многих первозданных радиоактивных эле­ментов сохранились в недрах Земли до настоящего времени. Главнейшие из них - калий-40, торий-232, уран-235 и уран-238. Под воздействием космическо­го излучения в атмосфере постоянно образуются все новые ядра радиоактивных атомов, главные из которых углерод-14 и тритий. Период полураспада уг­лерода-14 составляет 5730 лет. Измеряя содержимое этого изотопа. Можно определить, когда росло дерево, когда оно синтезировало органическое соеди­нение из атмосферного диоксида углерода.

Радиоизотопный метод измерения промежутков времени в миллиарды лет основан на том, что всегда и независимо от внешних условий число радиоак­тивных атомов (Nt) и масса изотопа убывают со временем по закону:

где N₀ - начальное количество изотопов;

t - время процесса;

Т_0,5 - период полураспада.

Изотопы звездного происхождения с периодом полураспада в 105-107 лет в земной коре до наших дней не сохранились. Они стали вновь возникать толь­ко после 1945 года как результат ядерных взрывов и управляемых ядерных ре­акций. Применяя данный радиоизотопный метод можно сказать, что изотопы урана, калия и тория были свидетелями образования Солнечной системы (Т0>5тория= 1,41 • 10|0лет, Т0,5урана=4,51 • 109лет).

Радиационный фон ландшафта - одна из составляющих его климата. В формировании фона принимают участие все известные источники ионизирую­щего излучения (космические излучения, радон, гранит, почва...), однако вклад каждого из них в общую дозу облучения зависит от конкретной географиче­ский точки. Человек как обитатель природной среды, получает основную часть облучения от естественных источников радиации, и избежать этого невозмож­но. Все живое на Земле подвергается излучению из космоса на протяжении всей истории существования, и адаптировалось к этому.

На Земле есть районы, где мощность экспозиционной дозы в десятки раз превышает средние значения, например, районы месторождения урана и тория. Стабильный и относительно более высокий уровень излучения наблюдается в местах выхода гранитных пород. Суммарная радиоактивность морского возду­ха в сотни и тысячи раз меньше, чем континентального. По степени возраста­ния удельной активности, почвы можно ориентировочно расположить в следу­ющем порядке: торфяные, черноземные, почвы степной зоны и лесостепи, поч­вы, развивающиеся на гранитах.

Влияние периодических колебаний интенсивности космического излуче­ния у земной поверхности на дозу облучения живых организмов практически не существенно.

В целом ионизирующее излучение более губительно воздействует на вы­сокоразвитые и сложные организмы, причем человек отличается высокой чув­ствительностью. Некоторые вещества распределяются в организме равномерно (углерод-14, тритий), а некоторые накапливаются в определенных органах (радий-224, свинец-210, полоний-210 аккумулируются в костных тканях). Сильное воздействие на легкие оказывает инертный газ радон-220, выделяющийся не только из литосферы, но и из минералов, применяемых в качестве строитель­ных материалов.