МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

Е. В. Надежкина, О. В. Молодова, В. К. Оделевский,

В. В. Родченко, Э. Р. Садретдинова, Т. И. Хуснетдинова

РАДИАЦИОННАЯ ЭКОЛОГИЯ

Учебно-методическое пособие

Москва

2011 г.

УДК 631.95(075)

ББК 28.081.2(я 7)

Н 17

Рецензенты: А. И. Карпухин – доктор биологических наук,

профессор РГАУ им. К. А. Тимирязева),

А. И. Иванов – доктор биологических наук,

профессор ПГСХА

Радиационная экология: Учебно-методическое пособие по радиационной экологии / Надежкина Е. В., Молодова О. В., Оделевский В. К., Родченко В. В., Садретдинова Э. Р., Хуснетдинова Т. И. – М.: – МАИ, 2011. – 204 с.

В учебном пособии изложены основные положения дозиметрии ионизирующих излучений, источники и единицы их измерения в окружающей среде. Рассмотрены вопросы радиационной безопасности и защиты населения от ионизирующих излучений, методы обнаружения и регистрации ионизирующих излучений, отбор и подготовка проб для радиохимического анализа. В пособии подробно рассмотрен ряд задач по расчету дозовых характеристик поля ионизирующих излучений и радиационной защите, кроме того, в нем даны задачи для самостоятельного решения, тестовые задания, словарь основных терминов, лабораторные работы.

Предназначено для студентов по специальности «Экология», а также для научных работников и аспирантов.

© Московский авиационный институт

(Технический университет), 2011 г.

© Надежкина Е. В., Молодова О. В.,

Оделевский В. К., Родченко В. В.,

Садретдинова Э. Р., Хуснетдинова Т. И., 2011 г.

Введение

Радиоактивность относится к важнейшим свойствам нашей планеты, к коренным и глубоким свойствам еe вещества. Как самопроизвольный распад неустойчивых атомов, радиоактивность отражает историю вещества Земли в далеком космическом прошлом, когда происходило образование различных атомов химических элементов: как устойчивых, так и неустойчивых. Во всех доступных оболочках Земли – литосфере, гидросфере, атмосфере и в живом веществе – присутствуют радиоактивные элементы.

Началом эры ядерной энергетики можно считать декабрь 1942 года, когда в университете Чикаго была впервые осуществлена контролируемая цепная реакция. С конца 60-х годов прошлого столетия начинается бум ядерной энергетики. В это время возникло, по крайней мере, две иллюзии, связанные с ней. Считалось, что энергетические ядерные реакторы доста­точно безопасны, а системы слежения и контроля, защитные экраны и обу­ченный персонал гарантируют их безаварийную работу. Кроме того, ядерная энергетика является "экологически чистой", так как обес­печивает снижение выброса парниковых газов при замещении энергетиче­ских установок, работающих на ископаемом топливе.

Сегодня иллюзия о безопасности ядерной энергетики была разрушена после нескольких больших аварий в Великобритании, США, России и Японии. Во всем мире спешно начали принимать меры по повышению степени безопасности объектов ядерной энергетики.

Однако опасность ядерной энергетики лежит не только в сфере аварий и катастроф. Даже без них около 250 радиоактивных изотопов попадают в окружающую среду в результате работы ядерных установок.

Эти радиоактивные частицы вместе с водой, почвой, пылью, пищей и воздухом попадают в организм животных и человека, вызывая раковые заболевания, дефекты при рождении, снижение уровня работы иммунной системы и увеличивают общую заболеваемость населения, проживающего вокруг ядерных установок.

Основная опасность радиоактивного загрязнения связана как с непосредственным воздействием радиации на организм человека, испытывающим лучевую болезнь разной степени, так и с отдельными последствиями, выраженными как в онкологических заболеваниях, так и на генетическом уровне. Само радиоактивное заражение сохраняется длительное время в соответствии с периодами полураспада образующихся радионуклидов.

Сегодня особое беспокойство вызывает рост применения ионизирующего излучения в медицине, промышленности и энергетике. Большой объем информации дает изучение результатов использования лучевой терапии при лечении рака, при анализе радиационных воздействий на специалистов, работающих на предприятиях ядерного энергетического цикла, включая наблюдения медико-биологического состояния операторов АЭС, шахтеров, добывающих руду на урановых месторождениях и т. д. Никогда еще человечество не внедряло свою новую технологию с такой опаской. Ведь в природе нет ничего бесплатного, и нельзя получить от нее что-нибудь, не заплатив за это. Из повседневной жизни каждый хорошо знает, что за приобретение каких-нибудь благ надо платить. Подобным образом должны мы поступать и в отношении применения радиации.

Еще одна область риска – возможность использования ядерной энерге­тики для создания ядерного оружия теми странами, которые ещё не имеют его, и использование высокорадиоактивных материалов отработанных топливных элементов в качестве высокотоксичного отравляющего вещества. Один атомный реактор содержит радиоактивного материала в 1000 раз боль­ше, чем бомба уничтожившая Хиросиму.

Наконец, важнейшей причиной экологической опасности ядерной энергетики и ядерной промышленности в целом включающей и военное производство, является проблема радиоактивных отходов, которая так и остается нерешенной.

Вместе с тем, использование ионизирующих излучений в умеренных дозах приносит немало выгоды.

Так, воздействие ионизирующей радиации в сельском хозяйстве, в частности, на семенной материал, позволяет получать более продуктивные и устойчивые виды мутантов. Облучение зерна повышает сроки его хранения, уничтожает насекомых-вредителей. В ряде стран применяется облучение картофеля с целью предупреждения его прорастания. Облучение тропических фруктов и овощей позволяет задержать их созревание, уничтожить грибы и насекомых. Использование ионизирующих излучений в сельском хозяйстве уже дает экономию в миллиарды рублей.

Широко используются различные виды излучений в медицине.

В настоящее время возросло число людей, интересующихся природой ионизирующего излучения, уровнем естественного фона радиации и особенностями действия радиации на живой организм. К сожалению, сегодня недостаточно специальной литературы, в которой в доступной форме излагались основы дозиметрии, вопросы радиационной безопасности и защиты от облучения.

Специалисты – экологи должны знать характер биологического действия различных доз радиоактивных излучений. Правильная и своевременная организация мер по определению радиационной ситуации, обработке и защите животных может предотвратить заражение радиоактивными веществами мяса, молока и другой продукции.

Незнание основ дозиметрии и норм радиационной безопасности питает иногда необоснованные страхи. Данное учебное пособие поможет сделать расчет по радиационной защите, а также дозовых характеристик поля ионизирующего излучения.

Знание и умение – лучшее противоядие от страха и подозрений. Чем больше мы будем знать о радиации, о той пользе, которую она дает, и опасности, которую она влечет, тем четче будем определять роль радиации в нашей жизни.

Данное учебное пособие содержит основные положения дозиметрии ионизирующих излучений, вопросы радиационной безопасности и защиты от облучения. В нем подробно рассмотрен ряд задач по расчету дозовых характеристик поля ионизирующих излучений и радиационной защиты.

При составлении настоящего пособия авторы ставили своей целью помочь студентам в организации самостоятельной работы по освоению теоретических основ курса «Радиационная экология».

В учебном пособии даны расчетные формулы и разобраны примеры решения задач, приведены вспомогательные материалы, содержатся задачи и упражнения, а также тестовые задания для самостоятельной подготовки студентов и лабораторный практикум.