Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Радиационная экология. Учебное пособие
.pdf
171
Задача 4
Дано: в ходе опытов используется источник
( )
90
1,74Sr Ì ýÂ
с активностью
4 ГБк. Какой толщины должно быть органическое стекло
( )
0,13/ ìì
=
, если
ПДД для ученого равна 0,5 рад/месяц? Масса ученого ― 61 кг.
Решение:
1. Находим поглощенную дозу:
( )
9 13
7
4 10 1,74 1,6 10 0,13
23 10
61
е
п
А Е q
Д
т
−
−
= = =
.
2. Переводим ПДД в секунды:
7
0,5
1,9 10
30,5 24 3600
ПДД
−
= =
.
3. Делим:
Дп / ППД = 23 / 1,9 = 12,1.
Ответ: 13 мм.
Задача 5
Дано: студент предполагает использовать источник 90Sr, имеющий актив-
ность А = 270 МБк и содержащийся в стеклянной пробирке. В качестве защиты
он использует только плотные перчатки. Не опасно ли это, если
( )
6
ПДД 0,1рад/неделю 0,17 10 рад/с
−
− =
? Какова должна быть
чел
М
, при которой
работать опасно? Какую активность должен иметь ИИИ, чтобы облучить слона
массой 4,5 т?
Решение:
1.
E 1,74МэВ=
, масса человека
М = 70 кг
,
0,1
=
.
2. На один такт распада 90Sr приходится 1 фотон с энергией 1,74 МэВ, от-
куда для поглощенной человеком мощности дозы
t
Д
получим:
( )
e
t
Aq
Д
М
=
;
172
( )
6 13 1
7
270 10 1,74 1,6 10 10
1,07 10
70
t
Д
−−
−
= =
рад/с.
3. Предельно допустимая доза:
( )
6
ПДД 0,1рад/неделю 0,17 10 рад/с
−
− =
― работать не опасно.
4. Находим массу человека, при которой работать опасно:
44,2
е
А Е q
т кг
ПДД
==
.
5. Находим активность:
10
2,7 10
е
ПДД т
А
Еq
= =
Бк.
Ответ: не опасно; 44,2 кг; 2,7 10
10
Бк.
3.4. Примерные темы рефератов
1. История развития радиационной экологии.
2. Проблемы радиационного загрязнения в Кировской области.
3. Радиоактивное загрязнение областей и регионов России.
4. Радиоактивное загрязнение регионов СНГ (еверные регионы, Урал).
5. Радиоактивное загрязнение зарубежных стран (Казахстан, Индия, Мол-
дова, Хорватия, Белоруссия).
6. Эволюционные аспекты радиации.
7. Экологическая обстановка в районе ПО «Маяк».
8. Экологическая оценка деятельности Красноярского химического ком-
бината.
9. Экологическая обстановка в районе Сибирского химического комбината.
10. Авария на ЧАЭС: хроника событий и экологические последствия.
11. Медицинские последствия аварии на ЧАЭС. Прогнозы катастрофы и
динамика биоразнообразия.
12. Организация мер по профилактике последствий радиоактивного за-
грязнения среды в случае радиационных аварий, в том числе на ЧАЭС.
173
13. Дезактивация радиоактивных территорий и построение мер реабили-
тации агроценозов (на примере ЧАЭС).
14. Риск загрязнения радоном. Содержание его в различных помещениях.
15. Радионуклиды в продуктах питания.
16. Радиация и здоровье населения.
17. Критические системы организма человека по отношению к радиации.
18. Фармакодиетическая защита населения.
19. История нормирования радиации.
20. Контроль и профилактика радиозагрязнения водоемов.
21. Контроль и профилактика радиозагрязнения лесов.
22. Современные представления о пределах радиобезопасности.
23. Радиация и токсикохимические факторы.
24. Радиопроблемы ядерной энергетики. Последствия аварий ЯТЦ.
25. Радиопроблемы ядерного оружия: захоронения, испытания.
26. Металлоемкое радиоактивное оборудование.
27. Закономерности накопления радионуклидов в биоте основных при-
родных зон: тундра, тайга, смешанные леса и др.
28. Миграция радионуклидов, их изотопных и неизотопных носителей в
трофических цепях основных экосистем: морские экосистемы, пресные воды,
естественные наземные экосистемы.
29. Радиационный мониторинг. Биоиндикация радиозагрязнений.
3.5. Примерные темы курсовых работ
1. Радиоактивное загрязнение лесных и других растительных сообществ.
2. Взаимодействие альфа-частиц с веществом.
3. Взаимодействие бета-частиц с веществом.
4. Взаимодействие гамма-излучения с веществом.
5. Взаимодействие нейтронов с веществом.
6. Детекторы ионизирующих излучений. Регистрация ионизирующих из-
лучений.
7. Действие больших доз ионизирующих излучений на биологические
объекты Практические рекомендации для населения, проживающего на загрязненных радионуклидами территориях.
8. Организация рационального питания в условиях радиационного фактора.
9. Загрязнение территории Республики Беларусь радиоактивным йодом.
10. Общие закономерности перемещения радиоактивных веществ в биосфере.
174
11. Миграция радионуклидов по пищевым цепям.
12. Токсикология радиоактивных веществ.
13. Характеристика путей поступления радионуклидов и их смесей в ор-
ганизм.
14. Механизм биологического действия ионизирующих излучений.
15. Воздействие ионизирующих излучений на органы и системы органов.
16. Воздействие ионизирующих излучений на плод, гонады и генный ма-
териал.
3.6. Примерные вопросы контрольных работ
Контрольная работа по теме
«Введение в радиационную экологию. Основные понятия»
Вариант 1
1. Определение понятия: радиационная экология.
2. Характеристика и виды изотопов.
3. Определение радиоактивности, ионизирующей способности.
4. Краткое описание строения ядра. Формула определения количества
нейронов.
5. Характеристика α-лучей.
Вариант 2
1. Определение понятия: радионуклиды.
2. Характеристика ионизирующего излучения, проникающей способности.
3. Характеристика и соотношение постоянной распада и периода полу-
распада.
4. Экспоненциальный закон. Формула меры радиоактивности.
5. Характеристика γ-лучей.
Контрольная работа по теме
«Единицы измерения радиоактивности»
Вариант 1
1. Что такое радиоактивное вещество?
2. Что такое источник (устройство) ионизирующего излучения?
3. В каких внесистемных единицах измеряется радиоактивность?
4. Что такое плотность потока частиц, в чем она измеряется?
175
5. Что такое экспозиционная доза, в каких системных единицах она изме-
ряется, чему эта единица соответствует? Соотношение системной и внесистемной единиц.
6. Что такое интенсивность (мощность) излучения, в чем она измеряется?
7. Внесистемные единицы поглощенной дозы.
8. Что обозначает, в чем измеряется коллективная эквивалентная доза?
9. Что обозначает, в чем измеряется доза эквивалентная эффективная?
10. Соотношение между поглощенной дозой излучения и экспозиционной
дозой рентгеновского и гамма-излучений.
Вариант 2
1. Что такое радиоактивное загрязнение?
2. Что такое облучение радиоактивное?
3. В каких единицах измеряется радиоактивность в системе СИ?
4. Что такое удельная активность, в каких единицах она измеряется?
5. Что такое экспозиционная доза, в каких внесистемных единицах она
измеряется, чему эта единица соответствует?
6. Каково соотношение между экспозиционной дозой, интенсивностью дозы
и временем облучения?
7. Как оценивается ионизирующее действие гамма-излучения?
8. В каких единицах измеряется поглощенная доза в системе СИ?
9. Что такое эквивалентная доза? Какова системная единица эквивалент-
ной дозы? Соотношение между системными и внесистемными единицами.
10. Как рассчитывают и в чем выражают ожидаемую эффективную экви-
валентную дозу?
Контрольная работа по темам
«Геохимические особенности изотопов»
и «Экологические и физические свойства радионуклидов»
Вариант 1
Дайте характеристику экологических, физических и геохимических
свойств следующих радионуклидов:
‒ калий-40;
‒ радон-222;
‒ иод-131 и его изотопы;
‒ цезий-137;
‒ уран-239 и его изотопы.
176
Вариант 2
Дайте характеристику экологических, физических и геохимических
свойств следующих радионуклидов:
‒ радий-239;
‒ торий-227 и его изотопы;
‒ стронций-90;
‒ плутоний-239;
‒ углерод-14.
3.7. Примерный перечень вопросов к зачету
1. Предмет радиоэкологии, задачи, структура, связь с другими науками.
Методы. Единицы измерения радиоактивности. Радиоактивное загрязнение.
2. Основные понятия радиоэкологии. Строение атома. Виды и свойства
ионизирующего излучения. Типы радиационного распада.
3. Радиационный фон Земли. История появления, компоненты. Эволюци-
онные аспекты радиоэкологии.
4. Космическое излучение, его природа. Зависимость его проявления от
факторов. Геологические функции естественного радиационного фона Земли.
5. Естественный радиационный фон (ЕРФ) Земли, его составляющие.
Аномальные зоны повышенного ЕРФ, причины их появления.
6. Экологические особенности и характеристика естественных радио-
нуклидов: калий-40, радий-226, уран-238, торий-230 и радон-222, тритий, углерод-14.
7. Проблема загрязнения радоном. Характеристика радона-222. Послед-
ствия, причины загрязнения, факторы риска, содержание в разных помещениях.
8. Антропогенный радиационный фон Земли (АРФ), его источники и со-
ставляющие (искусственная концентрация естественных нуклидов, радионуклиды ядерно-энергетического происхождения, искусственные лучевые
нагрузки).
9. Экологические особенности и характеристика искусственных радио-
нуклидов: стронций-90, цезий-135, плутоний-239(240), нептуний, америций,
кюрий, йод-131(129).
10. Аномальные территории повышенного АРФ. Характеристика терри-
торий ядерных взрывов. Загрязнение атмосферы (тропосферы и стратосферы) в
результате атомных взрывов.
177
11. Аномальные территории повышенного АРФ. Радиоактивное загрязне-
ние вследствие нормальной работы АЭС, исследовательских реакторов и других объектов.
12. Понятие и классификация радиационных аварий на АЭС. Последствия
аварий АЭС. Проблемы безопасности АЭС.
13. Авария на Чернобыльской АЭС. Причины, ход событий. Медицин-
ские и экосистемные последствия. Меры дезактивации.
14. Проблемы радиозагрязнения областей России, регионов СНГ (Казах-
стан, Грузия, Украина, Белоруссия) и зарубежных стран. Радиозагрязнение Кировской области.
15. Воздействие ионизирующих излучений на организм. Понятие об эф-
фектах облучения. Зависимость последствий облучения от различных факторов. Критические системы организма.
16. Клеточно-молекулярные механизмы облучения. Первичное звено,
вторичные реакции, фотоэффект, эффект резонанса, цитохромный эффект, повреждения генома.
17. Организменные реакции при местном и общем, хроническом и остром
облучении. Лучевая болезнь: этапы ее развития.
18. Радиоэкология особей. Пути поступления радионуклидов в растения, в
организм водных, сухопутных, холоднокровных и теплокровных животных. Коэффициенты концентрации и распределение продуктов радиоактивного распада.
19. Сравнительная радиочувствительность организмов, ее зависимость от
различных факторов.
20. Радиоэкология популяций. Условия накопления радионуклидов в по-
пуляциях. Действие радиоизотопов на популяцию.
21. Реакции человеческой популяции: энергоемкая детоксикация, реорга-
низация обмена веществ. Популяционный фенотип.
22. Экосистемные реакции на радиационную деформацию среды. Их
роль, последствия, зависимость от различных факторов.
23. Миграция радионуклидов в трофических цепях основных экосистем:
морских, пресноводных, наземных.
24. Поведение долгоживущих радионуклидов в почве. Закономерности
перемещения. Радиационная емкость. Скорость накопления.
25. Особенности загрязнения почв стронцием, цезием, плутонием.
26. Поведение и накопление радионуклидов в воде и водных объектах.
27. Накопление радионуклидов в продуктах питания. Источники поступ-
ления.
178
28. Экосистемные воздействия техногенных радиационных и токсикохи-
мических факторов.
29. Радиоэкологические проблемы ядерной энергетики: проблема РАО и
МРО, демонтажа АЭС, переработки ТВЕЛ. Проблемы безопасности АЭС.
30. Загрязнение атмосферы при работе АЭС и предприятий по переработ-
ке ядерного топлива.
31. Принципы радиационной безопасности и нормирования (НРБ-99).
Взвешивающий коэффициент, дозы облучения. Группы облучаемых лиц и
классы нормативов.
32. Современные теоретические представления о пределах радиационной
безопасности. Основные пределы доз, предел годового поступления, среднегодовые допустимые объемные активности, уровни вмешательства.
33. Медико-административные меры радиационной защиты населения.
Критерии оценок реакций, профилактические меры.
34. Противорадиационная защита: введение конкурентов, введение ми-
шеней, ионная защита. Принципы радиационной защиты: защита временем,
расстоянием, экранированием.
35. Фармакодиетическая защита населения. Профилактические мероприя-
тия и защита населения в случае радиационных аварий.
36. Особенности построения радиационно-экологического контроля и
профилактических мер при загрязнении лесных массивов и водоемов. Дезактивация и реабилитация агроценозов (на примере Чернобыльской АЭС).
37. История нормирования радиации. История развития ядерной физики
как основы радиоэкологии.
38. Радиационный мониторинг, биомониторинг (цели, принципы, мето-
ды). Биоиндикация радиоактивных загрязнений.
179
ГЛОССАРИЙ
Авария радиационная ― потеря управления источником ионизирующе-
го излучения, вызванная неисправностью оборудования, неправильными действиями персонала, стихийными бедствиями и т.д., которые могут привести к
загрязнению окружающей среды и облучению людей.
Активность радионуклида ― мера радиоактивности; количество ядер,
распадающихся в единицу времени. Традиционно применяемая единица активности ― беккерель (Бк), которая в международной системе единиц (СИ) носит
название обратной секунды (с).
Альбедо излучения ― отношение числа частиц (фотонов), отражающихся от границы раздела двух сред, к числу частиц (фотонов), падающих на поверхность раздела.
Альфа-излучение — ионизирующее излучение, состоящее из альфа-
частиц (ядер атомов гелия).
Бета-излучение — ионизирующее излучение, состоящее из электронов и
позитронов.
Биологическая цепочка — естественные пути миграции радионуклидов
в биосфере, ведущие к поступлению их из внешней среды в живые организмы.
Бэр — внесистемная единица эквивалентной дозы (биологический эквивалент рентгена).
Гамма-излучение — электромагнитное (фотонное) ионизирующее излу-
чение.
Дезактивация — удаление радиоактивных веществ с какой-либо поверхности или из какой-либо среды, включая организм человека.
Зиверт — единица эквивалентной дозы.
Доза эквивалентная эффективная ― дозовая величина, являющаяся
мерой риска возникновения отдаленных последствий облучения отдельных органов человека с учетом их радиочувствительности. Представляет собой сумму
произведений эквивалентных доз в органах на соответствующие взвешивающие
коэффициенты для данных органов (коэффициенты радиационного риска, КР).
Измеряется в зивертах.
Зона наблюдения — территория, где возможно влияние радиоактивных
сбросов и выбросов учреждения или предприятия. В зоне наблюдения проводится радиационный контроль.
Ионизирующее излучение — излучение, взаимодействие которого с веществом приводит к образованию в этом веществе ионов разного знака.
180
Источник излучения техногенный — источник ионизирующего излучения, созданный для полезного его применения или являющийся побочным
продуктом технической деятельности.
Категория А облучаемых лиц (персонал) — лица, которые постоянно
или временно работают непосредственно с источниками ионизирующего излучения.
Категория Б облучаемых лиц — лица, которые не работают непосред-
ственно с источниками ионизирующего излучения, но по условиям проживания
или размещения рабочих мест могут подвергаться воздействию радиоактивных
веществ.
Категория В облучаемых лиц (население) — население страны, республики, края, области, района, города.
Коллоидные растворы (золи) — жидкие коллоидные системы с мельчайшими частицами дисперсной фазы (мицеллами), которые свободно перемещаются в процессе броуновского движения. Частицы настолько мелкие, что
они могут перемещаться под ударами молекул.
Критическая группа — небольшая группа лиц категории Б, которая
подвергается наибольшему радиационному воздействию в пределах учреждения, его санитарно-защитной зоны или зоны наблюдения.
Критический орган — часть тела, облучение которой в данных условиях
неравномерного облучения организма может причинить наибольший ущерб
здоровью данного лица или его потомства.
Мезоны — нестабильные элементарные частицы, являющиеся переносчиками ядерных сил.
Минимальная абсолютно смертельная доза — наименьшая доза, при
которой наблюдают гибель 100 % облученных за определенный срок (обычно
за 30 суток после облучения).
Мощность (интенсивность) дозы — отношение приращения дозы за интервал времени к этому отрезку времени.
Нейтрино — стабильная незаряженная элементарная частица с очень малой массой.
Нейтрон — нейтральная элементарная частица с массой, превышающей
массу протона на 2,5 электронных масс. Вместе с протонами нейтроны образуют атомные ядра.
Облучение — воздействие на людей ионизирующего излучения, которое
может быть внешним, исходящим от источников расположенных вне тела человека, или внутренним, исходящим от источников, попавших внутрь организма.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]