Исследовательская работа "Радиация вокруг нас"

РАДИАЦИЯ ВОКРУГ НАС

Тимонова М.Ю.

МБОУ СОШ № 5, город Армавир

научный руководитель – Иванченко Е.А.

Радиация – отнюдь не новое явление, новизна состоит лишь в том, как люди пытались и пытаются ее использовать. Она – невидима, неслышима, не имеет вкуса, цвета и запаха, и поэтому ужасна, само слово вызывает ужас или сильную тревогу. Радиоактивность, и сопутствующие ей ионизирующие излучения существовали на земле задолго до зарождения на ней жизни и присутствовали в космосе до возникновения самой Земли. Ионизирующее излучение сопровождало и Большой взрыв, с которого, как мы сейчас полагаем, началось существование нашей Вселенной. С того времени радиация постоянно наполняет космическое пространство. Радиоактивные материалы вошли в состав Земли с самого ее рождения. Даже человек слегка радиоактивен, так как во всякой живой ткани присутствуют радиоактивные вещества. Но радиация, как и многое, хороша в меру.

         В моей школе, за последние несколько лет практически во всех кабинетах   были установлены интерактивные доски.  Меня очень заинтересовала их работа. Какое магнитное поле доски на расстоянии, так как это техническая вещь, то должно быть и излучение. Я решила провести исследование и измерить радиоактивный фон, магнитные поля в классах, при работе доски.

Цель моей работы измерить радиоактивный фон, магнитные поля в классах, при работе доски.

Задачи: изучить научную литературу и другую информацию по заданной теме; замерить уровень радиации в отдельных кабинетах; рассказать о противорадиационной защите.

В своей работе я использовала дозиметр Нейва и компас.

Радиоактивность (от латинских radius — луч и activus — действенный) — самопроизвольное превращение неустойчивых атомных ядер в ядра других элементов, сопровождающееся испусканием ядерных излучений (радиацией). В природе наиболее часто встречаются два типа радиоактивных превращений — альфа-распад и бета-распад.

Установлено, что радиоактивны все химические элементы с порядковым номером, большим 82 (то есть начиная с висмута), и многие более лёгкие элементы (прометий и технеций не имеют стабильных изотопов, а у некоторых элементов, таких как индий, калий или кальций, часть природных изотопов стабильны, другие же радиоактивны).

Существуют два вида радиоактивности:

- Естественная радиоактивность — самопроизвольный распад ядер элементов, встречающихся в природе.

- Искусственная радиоактивность — самопроизвольный распад ядер элементов, полученных искусственным путем через соответствующие ядерные реакции.

         Радиация по самой своей природе вредна для жизни. Малые дозы облучения могут «запустить» не до конца еще установленную цепь событий, приводящую к раку или генетическим повреждениям. При больших дозах радиация может разрушать клетки, повреждать ткани органов и явится причиной скорой гибели организма. Повреждения, вызываемые большими дозами облучения, обыкновенно проявляются в течении нескольких часов и дней. Раковые заболевания, однако, проявляются спустя много лет после облучения. А врожденные пороки развития и другие наследственные болезни, вызываемые повреждением генетического аппарата, проявляются лишь в следующем или последующих поколениях. В то время как идентификация быстро проявляющихся («острых») последствий от действия больших доз облучения не составляет труда, обнаружить отдаленные последствия от малых доз облучения почти всегда оказывается очень трудно. Частично это объясняется тем, что для их проявления должно пройти очень много времени. Но даже и обнаружив какие-то эффекты, требуется еще доказать, что они объясняются действием радиации, поскольку и рак, и повреждения генетического аппарата могут быть вызваны не только радиацией, но и множеством других причин.

         Чтобы вызвать острое поражение организма, дозы облучения должны превышать определенный уровень, но нет никаких оснований считать, что это правило действует в случае таких последствий, как рак или повреждение генетического аппарата. По крайней мере, теоретически для этого достаточно самой малой дозы. Однако в то же самое время никакая доза облучения не приводит к этим последствиям во всех случаях. Даже при относительно больших дозах облучения далеко не все люди обречены на эти болезни: действующие в организме человека репарационные механизмы обычно ликвидируют все повреждения. Точно так же любой человек, подвергшийся действию радиации, совсем не обязательно должен заболеть раком или стать носителем наследственных болезней; однако вероятность, или риск, наступления таких последствий у него больше, чем больше доза облучения.  Наиболее безопасный уровень внешнего облучения тела человека, когда "радиационный фон в норме" - это до 0.2 микрозиверт  в  час  (соответствует значениям до 20 микрорентген в час). Верхний предел допустимой мощности дозы – примерно 0.5 мкЗв/час (50 мкР/ч).

         В своей работе я познакомилась с

- Измерителем мощности дозы (рентгенметр) ДП-5В, предназначенным для измерения уровня гамма-радиации и радиоактивной зараженности различных предметов по гамма-излучению. Мощность экспозиционной дозы гамма-излучения определяется в миллирентгенах или рентгенах в час для той точки пространства, в которой помещен при измерениях блок детектирования прибора. Кроме того, имеется возможность обнаружения бета-излучения;

- с индикатором радиоактивности Нейва, с помощью которого я и сделала все замеры. Индикатор радиоактивности «Нейва ИР-001» и «Нейва ИР-002» предназначены для индикации уровня γ-излучении (гамма-излучения) и его оценки относительно естественного фона. Изделия предназначены для работы при температуре окружающей среды от -10 до +40 ˚С при относительной влажности до 80% и атмосферном давлении от 495 до 800 мм.рт.ст..

Первый кабинет, который был мной исследован – кабинет географии. В этом кабинете доска имеет  площадь равную 0.72 м². Наибольшая радиация была у доски, и равнялась 0,15 МкР/ч. На расстоянии 1 м, 3 и 4 м показания дозиметра были одинаковы 0,14 МкР/ч, радиационный фон стабилен. На расстоянии 2 м радиация от доски уменьшалась, в этой зоне находится большое количество зелени радиационный фон составил 0,11 МкР/ч. Таким образом, наименьшие показатели дозиметра были получены в «зеленой зоне» Результаты, проделанного опыта можно посмотреть на графике.

Следующий опыт был сделан в кабинете физики. Площадь доски равна 1,30 м². В этом кабинете наибольший радиационный фон наблюдался  у доски 0,17 МкР/ч. Наименьший  на расстоянии 4 м - 0,12 МкР/ч. На расстоянии 2 и 3 м – 0,15 МкР/ч, на этом расстоянии стабильный радиационный фон. Эти данные можно увидеть на графике представленном ниже:

В кабинете  математике площадь доски 0,72 м². Кабинет по размерам меньше ранее исследуемых, доска висит рядом с окном, которое практически всегда приоткрыто, кабинет находится на солнечной стороне, поэтому проветривается постоянно.

Так же мною были измерены магнитные поля рядом с каждой интерактивной доской. Измеряя магнитные поля, я брала те же расстояния как при измерении радиоактивности. Для того чтобы измерить магнитное поле я брала компас, приставляла его к самой доске до тех пор, пока стрелка не начинала показывать север и юг. После чего отходила на заданное расстояние. У досок с меньшей площадью магнитные колебания стрелки почти не изменялись, отклонения составляли 3°. У доски с большей площадью отклонения были существенней. На расстоянии 1-3 м стрелка компаса менялась на 5°-10°. Наибольшее отклонение стрелки было установлено на расстоянии 1м. На этом расстоянии наибольшее магнитное поле. Наименьшее магнитное поле образовалось на расстоянии 4 м. (отклонение составило 5°). Около всех электронных предметов образуется магнитное поле, а так как внутри интерактивной доски встроен магнит, благодаря которому мы можем работать пальцами и специальными маркерами, то очевидно, что будет создаваться магнитное поле. С точки зрения физики магнитное поле это область около магнита или проводника, по которому протекает ток, в которой могут наблюдаться магнитные эффекты, такие как отклонение стрелки компаса (что мы и наблюдали). На основании наблюдений за изменением показаний стрелки компаса я могу сделать следующие выводы: вокруг доски образуется слабое магнитное поле; чем дальше расстоянии, тем меньше магнитное поле; магнитное поле зависит от площади доски. Чем больше площадь, тем больше магнитное поле.
Эти показатели (полученные в результате исследований радиационного фона в классах) соответствуют разрешенным нормам. Магнитное поле, образующееся при работе доски незначительно, и действует на небольших расстояниях.
          Вывод: магнитное поле и радиационный фон в классах, где расположены интерактивные доски не значительны, поэтому не могут нанести вред здоровью учащихся.

            Рекомендации:  регулярно проветривать классы (позволяет значительно уменьшить количество радона и продуктов его распада в помещениях); активно участвовать в озеленении классов; закаливать организм (способствует сопротивлению организма радиоактивному облучению). 

Список литературы:

1.     А.И. Воронцов, Е.А. Щетинский, И.Д. Никодимов. Охрана природы

2.     Ю.А. Банникова. Радиация

3.     Булатов В.И. Россия радиоактивная

4.     http://betagamma.ru/