- •Методичні рекомендації з дисципліни Безпека життєдіяльності
- •Тема 6. Лекція 6. Семінарське зайняття 5. Сільськогосподарське виробниче середовище. Техногенні небезпеки пов'язані з викидом радіоактивних речовин у навколишнє середовище.
- •Тема 6 Заняття 5 Сільськогосподарське виробниче середовище. Техногенні небезпеки пов'язані з викидами радіоактивних речовин у навколишнє середовище.
- •2. Форми проведення семінарського заняття
- •3. Методичні рекомендації
- •4. Утримання матеріалу семінару
- •6. Критерії оцінювання діяльності студента на семінарі
- •Питання 1. Небезпеки, пов'язані з викидом радіоактивних речовин в довкілля
- •1.1. Будова речовини і явище радіоактивності
- •1.2. Іонізуюче випромінювання. Природні і штучні (антропогенні) джерела іонізуючих випромінювань. Радіоактивний радон
- •Природні і штучні (антропогенні) джерела іонізуючих випромінювань
- •Штучні (антропогенні) джерела іонізуючих випромінювань
- •1.3. Способи опромінення людей і сільськогосподарських тварин. Характеристика, одиниці виміру, біологічні дії іонізуючих випромінювань і їх вражаючі чинники
- •Характеристики радіоактивних випромінювань і їх вражаючі властивості
- •Одиниці виміру радіоактивних випромінювань
- •Біологічна дія іонізуючих випромінювань
- •До чого це призводить?
- •Реакція організму на опромінення
- •1.4. Захворювання, викликані дією іонізуючих випромінювань
- •Питання 2. Форми і міри променевої хвороби і променевих опіків людей і сільськогосподарських тварин
- •Променева хвороба третин і четвертої міри у сільськогосподарських тварин
- •Особливості перебігу променевої хвороби при внутрішньому опроміненні
- •2.1. Променеві опіки
- •Зовнішня дія бета часток на людей і с/г тварин
- •Питання 3. Дія радіоактивних речовин на сільськогосподарські рослини
- •Питання 4. Дія основних радіонуклідів на людей і сільськогосподарських тварин по досвіду катастрофи на Чорнобильській атомній електростанції (чаес)
- •4.1. Режим харчування і методи обробки продуктів харчування рослинного і тваринного походження і води для виведення з організму радіонуклідів
- •Питання 5. Причини і наслідки катастрофи на Чорнобильській атомній електростанції Чорнобильська атомна електростанція
- •Причини катастрофи
- •Катастрофа
- •Підготовка до експерименту
- •Відразу після аварії
- •Поширення радіації
- •Медичні аспекти аварії
- •Питання 6. Ядерні енергетичні реактори аес
- •6.1. Характеристика радіаційно-небезпечних об'єктів
- •6.2. Принцип роботи енергетичних ядерних реакторів аес
- •6.3. Класифікація ядерних реакторів
- •6.4. Конструктивне облаштування реакторів на теплових нейтронах
- •6.5. Причини радіаційних аварій і їх рівні
- •Питання 7. Радіаційна безпека. Норми радіаційної безпеки основні регламентні величини України - нрбу 1997 року. Ліміт доз і допустимі рівні
- •7.1. Радіаційна безпека
- •7.2. Норми радіаційної безпеки України - нрбу 1997 року
- •Основні регламентні величини нрбу-97
- •7.3. Ліміти доз і допустимі рівні
- •7.4. Види радіаційних аварій
- •7.5. Масштаби радіаційних аварій Види радіаційних аварій
- •7.6. Фази розвитку радіаційних аварій
- •7.7. Наслідки радіаційних аварій на аес
- •7.8. Вплив метеорологічних умов на масштаби забруднення
- •Питання 8. Заходи по обмеженню опромінення населення в умовах радіаційної аварії
- •8.1. Захист населення в умовах комунальної радіаційної аварії
- •Види контрзаходів
- •Дезактивація території
- •Питання 9. Дія населення при аварійній ситуації на аес і радіаційних об'єктах
- •9.1. Етапи і програми дій при радіаційній аварії
- •9.2. Попередження і зниження дії зовнішнього опромінення
- •9.3. Дезактивація поверхневих об'єктів
- •9.4. Санітарна обробка шкірних покривів
- •Попередження і зниження дії внутрішнього опромінення
- •9.5. Дезактивація продовольства
- •9.6. Дезактивація води
- •9.7. Захист внутрішніх органів
- •9.8. Дії населення при симптомах променевих уражень
- •9.9. Контроль стану радіаційної обстановки
- •9.10. Правила дії і поведінка населення при аваріях на аес
- •9.11. Правила радіаційної безпеки і особистої гігієни
- •9.12. Контроль грошей, забруднених радіоактивними речовинами, які потрапляють до банківських установ
- •Висновок
- •Лекція 6. Семінарське зайняття 5. Сільськогосподарське виробниче середовище. Техногенні небезпеки пов'язані з викидом радіоактивних речовин у навколишнє середовище.
- •Висновок Література
- •Тести на доповнення
- •1. Вкажіть номер неправильної відповіді. Іонізуюче випромінювання - це будь-яке випромінювання, взаємодія якого з середовищем призводить до утворення електричних зарядів рівних знаків, розрізняють:
- •20. Вкажіть номер неправильної відповіді. До штучних (антропогенним) джерел іонізуючого випромінювання відносяться:
- •21. Вкажіть номер неправильної відповіді. Людина отримує радіоактивне опромінення наступними способами :
- •22. Вкажіть номер неправильної відповіді. Після відкриття явища радіоактивності було встановлено, що радіоактивні речовини випускають:
- •23. Вкажіть номер правильної відповіді. Потік ядер атома гелію, який утворився в результаті радіоактивного розпаду, має назву:
- •24. Вкажіть номер правильної відповіді. Потік електронів, який утворився в результаті радіоактивного розпаду, має назву:
- •42. Вкажіть номер правильної відповіді. Тривалість життя людей і тварин, опромінених дозами, близькими до летальних, скорочується на:
- •59. Вкажіть номер неправильної відповіді. Радіоактивні речовини поступають в рослини двома основними способами:
- •128. Вкажіть номер неправильної відповіді. Перша група - регламенти для контролю практичною діяльністю, метою якої є:
- •134. Вкажіть номер неправильної відповіді. Масштаб радіаційної аварії визначається:
- •139. Вкажіть номер неправильної відповіді. У розвитку комунальних радіаційних аварій виділяють наступні тимчасові фази:
- •145. Вкажіть номер правильної відповіді. Зона а - зона помірного зараження, це частина зараженої місцевості, в якій доза опромінення на відкритій місцевості може скласти :
- •167. Вкажіть номер правильної відповіді. Якщо дозиметричний контроль показує, що евакуація людей супроводжуватиметься опроміненням в дозах, які перевищують рівні, що приймаються
- •175. Вкажіть номер правильної відповіді. Найменші межі виправданості і безумовного виправдання рівнів втручання і дій при ухваленні рішення про тимчасове відселення. Категорії для ухвалення рішення.
- •182. Вкажіть номер неправильної відповіді. Радіоактивна дія на персонал і населення в зоні радіоактивного зараження характеризується величинами доз :
- •183. Вкажіть номер правильної відповіді. Місцевість вважається зараженою при дозі, яка складає:
- •184. Вкажіть номер правильної відповіді. Найбільшою небезпекою при аварії на аес являється:
- •185. Вкажіть номер неправильної відповіді.
- •186. Вкажіть номер правильної відповіді. Яка фаза розвитку Чорнобильської аварії в сучасний час?
- •187. Вкажіть номер правильної відповіді. Класифікація радіаційних аварій за причинами їх виникнення:
- •188. Вкажіть номер правильної відповіді. Яка допустима доза опромінення населення за рік перебування на радіаційно-забрудненій місцевості?
- •190. Вкажіть номер правильної відповіді. Гранично допустима річна ефективна доза опромінення населення в мирний час складає:
Питання 1. Небезпеки, пов'язані з викидом радіоактивних речовин в довкілля
1.1. Будова речовини і явище радіоактивності
Атом (по грец. означає неділимий) - це найменша частка цього хімічного елементу, який має складну будову і складається з позитивно зарядженого ядра, де зосереджено 99,95% маси атома і що обертаються навколо нього по певних орбітах негативно заряджених електронів. Ядро атома має складну будову і складається з позитивно заряджених протонів (ядер водню) і нейтронів, що не мають заряду.
Фізичні властивості ядер атомів визначаються наступними характеристиками:
- порядковим або атомним номером в таблиці Менделєєва, який показує число протонів в ядрі, отже, величину електричного заряду ядра і число електронів в атомі;
- масовим числом, яке визначає сумарну кількість часток, що становлять ядро, тобто число протонів і нейтронів в ядрі;
- числом нейтронів в ядрі, яке визначається як різницю між масовим числом і порядковим номером.
Протон несе одиницю позитивного заряду і має атомну вагу, приблизно рівну одиниці. Нейтрон має масу, майже рівну масі протона і є електрична - нейтральним.
При хімічних реакціях відбувається перебудова тільки електронних оболонок без участі ядра. Атоми, ядра яких містять однакову кількість протонів, але різне число нейтронів називаються ізотопами.
У стійкому стані атом утримується в результаті взаємозв'язку все елементарних часток:
- ядерні сили, найінтенсивніші сили відомі людині нині в природі, але діють вони на дуже малих відстанях, утримуючи в компактному стані нуклони в ядрі;
- електромагнітні сили, які утримують електрони на їх оболонках на великих відстанях від ядра;
- гравітаційна взаємодія;
- між однойменно зарядженими частками ядра, тобто протонами, діють кулонівські сили відштовхування.
Внаслідок величезного перевищення сил тяжіння над силами відштовхування ядра велика частина хімічних елементів міцна. Міцність ядра характеризується енергією зв'язку, який вимірюється в електрон вольтах (ЕВ, КЕВ, МЕВ). Найбільшу міцність мають ядра хімічних елементів розташованих в середині періодичної системи з масовим числом від 40 до 120.
Електрони в атомах рухаються без втрат енергії тільки по певних орбітах. Перехід електрона з найближчої до ядра орбіти на більше видалену орбіту, відбувається з поглинанням порції (кванта) енергії. При поверненні електрона на найближчу орбіту відбувається виділення такої ж кількості енергії.
У нормальних умовах атом електрична нейтральний (не виділяє і не поглинає енергію). Якщо на атом впливати силою ззовні, наприклад рентгенівським променем, один з електронів перейде на зовнішню орбіту.
Енергія атома збільшитися і він перейде в «збуджений» стан. Збуджений атом нестійкий, тому через мільярдні частки секунди він знову повернутися в первинне положення. При цьому переході звільняється енергія у вигляді фотона (це елементарна частка електромагнітного випромінювання, що рухається із швидкістю світла). Якщо збільшити енергію, що передається електрону, він може відірватися від атома, внаслідок чого атом перетворюється на позитивно заряджений іон. Цей процес називається іонізацією. Зворотний процес, тобто захоплення позитивно зарядженим іоном вільного електрона називається рекомбінацією. На іонізацію атома витрачається енергія, рівна енергії зв'язку електрона в атомі. При рекомбінації, виділяється енергія рівна зв'язку електрона в ядрі.
Це явище, відкрите Анрі Беккерелем і вивчене Марією Складовською і П’єром Кюрі, дістало назву радіоактивності (природній радіоактивності).
Нині відомо понад 40 природно радіоактивних елементів, які є ізотопами важких елементів. Ці радіоактивні речовини утворюють декілька сімейств: урану (розпочинається з урану 238), торія, (розпочинається з торія 232), актинія (розпочинається з урану 235), усі ці сімейства закінчуються стабільним ізотопом свинцю 236.
Природна радіоактивність також виявлена у деяких легких елементів (лантан, рубідій, реній, калій, самарій та ін.).
У ядерних реакторах і на прискорювачах зараз отримано понад 1000 різних штучно радіоактивних ізотопів, які широко застосовуються в науці, техніці, сільському господарстві і медицині.
Радіоактивність, це здатність деяких хімічних елементів мимоволі розпадатися і випускати невидимі промені.
Радіоактивність, це мимовільне перетворення ядер атомів одних елементів в інші, що супроводжується випусканням іонізуючих випромінювань. Такі елементи називають радіоактивними.
Радіоактивні речовини розпадаються із строго певною швидкістю, вимірюваною періодом напіврозпаду, тобто часом, впродовж якого розпадається половина усіх атомів.
Радіоактивний розпад не може бути зупинений або прискорений, яким або способом.
Якщо помістити, скажімо, радій у свинцеву коробку з вузькою щілиною, то за допомогою приладів можна визначити, що через неї проходить пучок променів, який в магнітному полі розділяється. Промені, що відхиляються у бік негативного полюса, називаються альфа променями (з позитивним зарядом), а промені, які відхиляються у бік позитивного полюса, називаються бета променями (з негативним зарядом). На третю частину пучка, гамма промені, магнітне поле не діє (вони не мають електричного заряду).
Розрізняють наступні види радіоактивних перетворень :
- позитивний альфа розпад;
- негативний електронний бета розпад;
- «К» розпад (захоплення орбітального електрона ядром);
- мимовільне ділення ядер;
- термоядерні реакції.
При вивченні процесу радіоактивного розпаду встановлено, що не усі ядра радіоактивного ізотопу розпадаються одночасно. У кожну одиницю часу розпадається лише деяка доля від загального числа радіоактивного елементу.
Ця незмінна для кожної радіоактивної речовини величина, яка характеризує вірогідність розпаду, називається постійною розпаду, звідси закон радіоактивного розпаду формулюється так:
«Кількість атомів цього ізотопу, що зазнає ядерне перетворення на одну секунду пропорційно загальній їх кількості або в рівні проміжки часу має місце ядерне перетворення рівних часток активних атомів».
Атоми радіоактивних речовин розпадаються в одиницю часу. Залежно від періоду напіврозпаду (тобто часу, впродовж якого розпадається половина усіх атомів цього радіоактивного ізотопу), розрізняють:
- короткоживучі ізотопи, період напіврозпаду яких обчислюється частками секунди, хвилинами, годинником, добою;
- довго живучі ізотопи, період напіврозпаду яких від декількох місяців до мільярдів років. Тому для урану 238 він дорівнює 4,5 млрд. років, плутонію 239 він дорівнює 24 тис. років.
Кількість атомів радону зменшується на половину за 3,8 дня, отже, період напіврозпаду радону дорівнює 3,8 дня. Можна підрахувати, що через 10 періодів напіврозпаду, тобто через 38 днів залишається лише 1/1024 частина початкового числа атомів (лише 0,1%).
У 1907 році Марія Складовська Кюрі подарувала Паризькому інституту 1 р. радію. Через 46 років цього радію стало на 20 мг менше. Через 1590 років (це період напіврозпаду радію) від 1 р. речовини залишиться 0,5 р.
Чим менше періоду напіврозпаду, тим велика частка атомів радіоактивної речовини розпадається в одиницю часу.
Число розпадів в одиницю часу в цій кількості радіоактивної речовини виражає активність речовини. Тому кількість радіоактивних речовин зручніше виражати не у вагових одиницях, а в одиницях активності. У системі СІ за одиницю активності приймають Беккерель (Бк), цю кількість радіоактивних речовин, в якій відбувається один розпад в секунду.
У несистемних одиницях (у практичній дозиметрії) використовують кюрі (Кu), цю таку кількість речовини, в якій відбувається 37 млрд. розпадів атомів в секунду.
Таку активність має один грам радію 226 (одиниця активності кюрі відповідає активності одного грама радію 226).