ООО Учебный центр

«ИНФОУРОК»

 

 

 

 

 

 

 

Реферат по дисциплине:

«Экология и основы безопасности жизнедеятельности: теория и методика преподавания в образовательной организации»

 

 

 По теме:

«Определение и единицы измерения основных параметров радиоактивных излучений: дозы (поглощенная, экспозиционная, эквивалентная, эффективная), мощности дозы, активности и степени загрязнения поверхностей различных объектов радиоактивными веществами.»

 

 

 

 

 Исполнитель:

Чернышов Александр Викторович

 

 

 

Москва 2024. год

СОДЕРЖАНИЕ

1.     Введение…………………………………………………. стр.3

2.     Основная часть…………………………………………..стр.4-13

3.     Заключение……………………………………………….стр. 14

4.     Список литературы……………………………………...стр. 15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Мир впервые со времён Карибского кризиса столкнулся с непосредственной угрозой применения ядерного оружия. Еще совсем недавно мы говорили о ядерной войне, как о чем-то невероятном, и возможном только в связи с нелепой случайностью или ошибкой военных. Но сейчас сценарий, при котором конфликтующие страны обменяются ядерным ударом, приобретает все более реальные очертания. О том, что возникнет ядерная война между Россией и США уже говорят не только военные эксперты и политологи, но даже первые лица государств. Однако в случае нанесения ядерных ударов, страны не будут уничтожены полностью. Для этого попросту недостаточно боеголовок. Тем не менее, некоторые города действительно сильно пострадают, а количество жертв будет исчисляться сотнями тысяч или даже миллионами. Причиной смерти людей станут поражающие факторы ядерного взрыва: ударная волна, световое излучение, электромагнитный импульс и проникающая радиация. Проникающая радиация в отличие от всех остальных поражающих факторов ядерного взрыва имеет долгоиграющий эффект и проявляется в виде лучевой болезни человеческого организма, и наряду с эпидемическими заболеваниями станет основной причиной смертности населения. Очевидно, больше всего шансов на выживание будет у людей, проживающих в сельской местности. Однако, следует учитывать, что ядерная война приведет и к климатическим последствиям.

Что же такое проникающая радиация рассмотрим в этом реферате.

 

 

 

 

 

 

 

Основная часть

Проникающая радиация ядерного взрыва – поток гамма-излучения и нейтронов. Источником проникающей радиации являются ядерные реакции деления и синтеза, протекающие в боеприпасах в момент взрыва.

Радиоактивные вещества оказывают поражающее действие на организм человека своими излучениями, представляющими собой поток альфа-частиц (положительно заряженные частицы, являющиеся ядрами атомов гелия), бетта-частиц (поток легких частиц – электронов или протонов) и гамма-квантами. Эти излучения различны по своим физическим свойствам, но общим для них является то, что они могут распространяться в любой среде (в воздухе, тканях человека, металле), во все стороны вызывая её ионизацию.

Путь, пройденный альфа- и бета-частицами, а также гамма-квантами в среде (веществе), получил название длины пробега. Длина пробега их различна; она тем меньше, чем больше плотность материала, через который проникает излучение. Наибольшей длиной пробега обладает гамма-кванты; они распространяются в воздухе на сотни метров без существенного ослабления. Длина пробега бета-частиц в несколько раз меньше, чем гамма-квантами, и в воздухе составляет примерно 20 м. Длина пробега α-частиц в воздухе достигает лишь нескольких сантиметров, но благодаря относительно большой массе и заряду ионизирующая способность α-частиц очень высока.

Сравнивая проникающую и ионизирующую способность альфа-, бета-частиц и гамма-квантов, можно сделать следующие выводы: альфа-частицы обладают высокой ионизирующей способностью и слабой проникающей способностью, летняя одежда (обмундирование) полностью предохраняет от альфа-излучения. Бета-частицы обладают меньшей ионизирующей способностью по сравнению с альфа-частицами, но большей проникающей способностью. Обычная одежда (обмундирование) не обеспечивает достаточной защиты от бета-излучения; укрытие, корпус бронетранспортера, броня танка обеспечивают полную защиту от бета-излучения. Гамма-кванты обладают очень высокой проникающей способностью, защиту от них могут обеспечить только укрытия.

Основными параметрами, характеризующими ионизирующее излучение, являются экспозиционная, поглощенная и эквивалентная дозы.

Экспозиционная доза – основана на ионизирующем действии излучения, это – количественная характеристика поля ионизирующего излучения. Единицей экспозиционной дозы является рентген (Р). При дозе 1Р в 1 см³ воздуха образуется 2,08×10⁹ пар ионов.

Поглощенная доза – количество энергии, поглощенной единицей массы облучаемого вещества. Специальной единицей поглощенной дозы является 1 рад. В международной системе СИ – 1 Грей (Гр). 1 Гр = 100 рад.

Эквивалентная доза – такая поглощенная доза ионизирующего излучения любого вида, которая при постоянном облучении вызывает такой же биологический эффект, что и 1 рад рентгеновского или гамма-излучения. Единицей измерения эквивалентной дозы является бэр. В международной системе СИ – 1 Зиверт (Зв). 1 Зв = 100 бэр.

Поток гамма-квантов и нейтронов может распространяться в воздухе на многие сотни метров и даже километры, ионизируя атомы окружающей среды. Проходя через биологическую ткань, гамма-кванты и нейтроны ионизируют атомы и молекулы, входящие в состав живых клеток, в результате чего нарушается нормальный обмен веществ и изменяется характер жизнедеятельности клеток, отдельных органов и систем организма, что приводит к возникновению специфического заболевания – лучевой болезни.

Время действия проникающей радиации зависит от мощности ядерного взрыва и может составлять 15–25 с.

По тяжести заболевания различают следующие степени лучевой болезни:

первая степень (легкая) возникает  при  дозах  радиации  в  пределах 1–2 Гр (100–200 рад) и протекает при слабо выраженных признаках (общая слабость, повышенная утомляемость, головокружение, тошнота), которые исчезают обычно через несколько дней;

вторая степень (средней тяжести) возникает при дозах радиации в пределах 2–4 Гр (200–400 рад); она характеризуется теми же признаками, что и лучевая болезнь третьей степени, но выраженными менее резко. Заболевание в большинстве случаев заканчивается выздоровлением;

третья степень (тяжелая) возникает при дозах радиации в пределах
4–6 Гр (400–600 рад);. Признаки заболевания: сильная головная боль, повышенная температура, слабость, резкое снижение аппетита, жажда, тошнота, рвота, понос, часто с примесью крови, кровоизлияния во внутренние органы, в кожу и слизистые оболочки, изменение состава крови. Выздоровление наступает через несколько месяцев при своевременном и эффективном лечении;

четвертая степень (крайне тяжелая) возникает при дозах радиации выше 6 Гр (выше 600 рад). Болезнь в большинстве случаев приводит к смертельному исходу. Признаки поражения проявляются в первые полчаса после облучения и характеризуются теми же симптомами, что и третья степень, но в более выраженной форме, без скрытого периода. смерть обычно наступает в течении 10 суток после облучения, однако интенсивное лечение и уход могут спасти часть пораженных от гибели.

При полученных дозах превышающих 50 Гр (5000 рад) личный состав будет выходить из строя немедленно (в первые минуты после взрыва).

Безопасной дозой, не приводящей к снижению работоспособности или боеспособности личного состава, является доза равная 0,5 Гр (50 рад).

При прохождении через любую среду действие проникающей радиации ослабляется. Ослабляющее действие материала принято характеризовать слоем половинного ослабления, уменьшающим дозу проходящей через него радиации в 2 раза.

Открытые траншеи и щели значительно уменьшают дозу проникающей радиации, а блиндажи, убежища легкого и тяжелого типов практически полностью защищают от нее.

Проникающая радиация может выводить из строя радиоэлектронную аппаратуру.

На боевую технику проникающая радиация вредного влияния практически не оказывает. Однако под действием больших доз радиации (тысячи и десятки тысяч рентген) стекла оптических приборов (биноклей, дальномеров, прицелов, панорам, перископов) темнеют, фотопленка и фотобумага даже при малых дозах (2-3 Р) засвечиваются.

Под действием потока нейтронов грунт (особенно песчаный, солончаковый, глинистый) и некоторые металлы в траках танков на несколько часов становятся радиоактивными. Это явление называется наведенной радиацией.

Защитой от проникающей радиации служат различные материалы, ослабляющие гамма-излучение и нейтроны. Для гамма-излучения тяжелые материалы (свинец, сталь, бетон), для нейтронного излучения – бетон, пластмассы, полиэтилен и соединения бора.

Радиоактивное заражение местности – возникает в результате выпадения радиоактивных веществ из облака ядерного взрыва, распространяющегося из района взрыва по направлению ветра на десятки и сотни километров. В отличие от других поражающих факторов, действие которых проявляется относительно короткое время после ядерного взрыва, радиоактивное заражение местности может быть опасным на протяжении длительного времени. Наиболее сильное радиоактивное заражение местности происходит при наземных ядерных взрывах.

При ядерном взрыве образуется громадное количество радиоактивных веществ. К ним относятся радиоактивные продукты деления вещества заряда (радиоактивные осколки), возникающие в результате реакции деления урана или плутония, радиоактивные вещества, образующиеся под действием нейтронов, а также радиоактивные вещества не разделившейся части ядерного заряда.

Обычно дозу радиации определяют за какой-либо промежуток времени, называемый временем облучения (время пребывания людей на зараженной местности, время преодоления зараженного участка и т. п.). Для характеристики зараженной местности применяется доза радиации, рассчитываемая с момента выпадения радиоактивных веществ из облака на местность до полного их распада.

Для оценки интенсивности гамма-излучения, испускаемого радиоактивными веществами на зараженной местности, введено понятие уровень радиации. Измеряют уровни радиации в рентгенах в час (Р/ч). Небольшие уровни радиации измеряют в мили- и микрорентгенах в час (мР/ч, мкР/ч)

Количество paдиоактивных веществ, выпавших на местность или попавших внутрь организма, принято оценивать по их активности – в Кюри (Ки). 1 Ки – это такое количество радиоактивного вещества, в котором происходит 37 миллиардов распадов в секунду.

Концентрация радиоактивных веществ в воздухе, воде, продовольствии измеряется в кюри на 1 л (Ки/л) или количеством бета-распадов в минуту на 1 грамм вещества (расп/мин×г). Степень заражения (плотность загрязнения продуктами ядерного взрыва) поверхности техники, обмундирования, тела человека и других объектов измеряется в миллирентгенах в час (мР/ч).

Степень радиоактивного заражения местности и размеры зоны заражения при ядерном взрыве зависят от мощности и вида взрыва, метеорологических условий, а также от характера местности и грунта. По пути движения облака, выпавшие радиоактивные частицы образуют на поверхности земли зону радиоактивного заражения местности – так называемый радиоактивный след облака.

Для удобства необходимых расчетов выделяют четыре зоны возможного заражения при ядерных взрывах: А, Б, В и Г.

В пределах зоны А (умеренного заражения) в течение первых суток после образования следа при действиях на автомобилях и бронетранспортерах личный состав, как правило, не получает доз радиации, приводящих к потере боеспособности. Мощность дозы излучения через 1 час после взрыва на внешней границе зоны заражения – 8 Р/ч, на внутренней границе – 80 Р/ч.

В пределах зоны Б (сильного заражения) при открытом расположении в течение 12 часов после выпадения радиоактивных веществ весь личный состав может выйти из строя. Мощность дозы излучения через 1 час после взрыва на внешней границе зоны заражения – 80 Р/ч, на внутренней границе – 240 Р/ч.

В зоне В (опасного заражения) тяжелые поражения открыто расположенного личного состава возможны даже при кратковременных действиях, особенно в первые сутки после взрыва. Радиационные потери в зоне В исключаются только при нахождении в блиндажах и убежищах. Мощность дозы излучения через 1 час после взрыва на внешней границе зоны заражения – 240 Р/ч, на внутренней границе – 800 Р/ч.

В зоне Г (чрезвычайно опасного заражения) в течение первых часов после заражения личный состав получает тяжелые радиационные поражения. Мощность дозы излучения через 1 час после взрыва на внешней границе зоны заражения – 800 Р/ч.

В зонах Б, В и Г вооружение и военная техника, обмундирование, снаряжение, обувь и индивидуальные средства защиты, зараженные при выпадении радиоактивной пыли в сухую погоду, представляют опасность для личного состава и должны подвергаться дезактивации. В зоне А при первичном заражении в первые три часа только зараженные обмундирование, снаряжение, обувь и индивидуальные средства защиты представляют опасность для личного состава и должны также подвергаться дезактивации.

При воздушных ядерных взрывах размеры зараженных участков местности и степень их заражения значительно меньше, чем при наземных взрывах, и в большинстве случаев радиоактивное заражение не представляет опасности для войск.

При подземном ядерном взрыве с выбросом грунта радиоактивное заражение местности в районе взрыва и на следе радиоактивного облака будет выше, чем при наземном взрыве. Объясняется это тем, что в воздух поднимается большое количество грунта, который, смешиваясь с радиоактивными веществами, оседает в районе взрыва и по пути движения радиоактивного облака.

При подводном ядерном взрыве почти все продукты деления остаются в воде, вследствие чего вода становится сильно зараженной. Выпадающий после взрыва радиоактивный дождь, а также образующаяся базисная волна могут привести к сильному радиоактивному заражению побережья. Радиоактивность воды быстро падает за счет перемешивания зараженной воды с незараженной.

При высотных ядерных взрывах радиоактивное заражение местности практически не возникает.

 

Особенности поражающего действия ядерного оружия сверхмалой мощности

При взрывах боеприпасов сверхмалой мощности (менее 1 кт) основным поражающим фактором, определяющим выход из строя личного состава, является проникающая радиация. Действие на личный состав ударной волны и светового излучения проявляется на меньших расстояниях, чем проникающей радиации.

Радиоактивное заражение местности от ядерных боеприпасов сверхмалой мощности незначительно.

Ввиду того, что радиусы поражающего действия ядерных взрывов сверхмалой мощности сравнительно невелики, применяться они могут главным образом в тактической глубине. Результаты взрывов будут использоваться войсками немедленно после их осуществления.

Надежной защитой личного состава от поражения ядерным оружием сверхмалой мощности являются сооружения закрытого типа. Во много раз уменьшают поражение окопы, траншеи и ходы сообщения, а также естественные укрытия. Защитой боевой техники будут служить все искусственные и естественные укрытия, защищающие ее от ударной волны и светового излучения.

 

Особенности действия поражающих факторов при подрыве ядерных фугасов

Ядерные фугасы предназначены для разрушения крупных мостов, плотин, туннелей и других сооружений в тылу противника, а также для создания зон разрушений и сильного радиоактивного заражения местности на путях действий войск противника. Они могут устанавливаться на поверхности земли, в грунт, в различных местах на объектах и под водой. К месту установки они доставляются транспортными средствами, а малогабаритные (сверхмалых мощностей) переносятся личным составом.

При подрыве ядерных фугасов, установленных на поверхности земли, поражающие факторы такие же, как и при наземном ядерном взрыве. В этом случае наибольшее поражающее действие достигается ударной волной.

При подрыве ядерного фугаса на глубине основным поражающим фактором является сейсмовзрывная волна. Кроме того, образуется волна пыли с высокой радиоактивностью, которая распространяется от центра взрыва вдоль поверхности земли и удерживается в приземном слое атмосферы около 1 часа с момента взрыва. Это облако представляет большую опасность для людей и, кроме того, ухудшает видимость, что затрудняет действия войск.

 

 СОЛНЕЧНАЯ РАДИАЦИЯ И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА

Помимо такого поражающего фактора как проникающая радиация возникающего при применении ядерного оружия существуют и естественные источники радиации: солнечная радиация, радон, природные ресурсы (гранит, песок) идущих на производство строительных материалов. В строительных материалах, из которых возведены как старые, так и современные дома (бетон, арматура, красный кирпич и т.д.), могут находиться активные ионы, испускающие радиацию. Не менее опасным для здоровья человека является также радиоактивный газ – радон, концентрация которого высока в подвалах зданий. И обыкновенный радиационный контроль, осуществляемый простыми дозиметрами, может порой не выявить или точно не определить всю степень радиационного заражения. Циклы солнечной активности оказывают огромное влияние на жизнедеятельность человека. Так, обработав материал по вспышкам возвратного тифа в Европейской России с 1883 по 1917 год, а также данные по холере в России с 1823 по 1923 год и данные по активности Солнца, Чижевский пришел к выводу, что эти земные явления наступают синхронно с изменениями, происходящими в разных солнечных сферах. На основании построенных им графиков он еще в 1930-х годах предсказал, что в 1960 - 1962 годах произойдет эпидемическая вспышка холеры, что действительно произошло в странах Юго-Восточной Азии.

То, что состояние солнечной активности небезразлично для жизни на Земле, показывает и увеличение числа случаев заражения чесоткой в 1968 году и неожиданно подскочившее число заболеваний клещевым энцефалитом и туляремией на вершине максимума векового цикла солнечной активности в 1957 году. Здесь мы обнаруживаем явную взаимосвязь человека с растительным и животным миром, в котором все жизненные циклы: заболевания, массовые перекочевки, периоды бурного размножения млекопитающих, насекомых, вирусов - протекают синхронно с одиннадцатилетними циклами солнечной активности, как и чередование грозовой и спокойной летней погоды, большего и меньшего производства растительной массы и т.д.

Гематологи пришли к выводу, что в годы максимума солнечной активности норма свертывания крови у здоровых людей увеличивается вдвое, а так как компенсаторная деятельность, в частности способность крови не свертываться, у сердечно-сосудистых больных угнетена, то при увеличении солнечных пятен учащаются инфаркты, инсульты.

Приведенные факты позволяют нам говорить о влиянии космоса на физиологические процессы в отдельном человеческом организме.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

В заключение хотелось бы отметить, что,  несмотря на то, что проникающая радиация в больших количествах приводит к необратимым последствиям, сегодня ученые говорят, что  малые ее дозы полезны для здоровья и их следует рекомендовать для применения в медицине.

В течение многих десятилетий было известно, что длительное облучение радиацией приводит к развитию раковых опухолей,  однако многие  ученые  утверждают, что ионизирующее излучение в определенных дозах может быть полезно для здоровья.

Согласно данным, низкие дозы радиации снижают частоту инфекционных заболеваний, уменьшают число случаев рака у молодых людей и существенно увеличивают среднюю продолжительность жизни. Радиация также увеличивает активность иммунной системы, что снижает количество инфекционных заболеваний и способствует заживлению ран.

Ученые отмечают, что человек в процессе эволюции приспособился к определенному уровню радиации, как и к другим особенностям окружающей среды, и ее нехватка может негативно влиять на здоровье, так же, как дефицит некоторых веществ, например, витаминов и микроэлементов.

Сегодня ионизирующее облучение используется для лечения определенных форм рака, однако использование источников радиации для лечения других заболеваний не признается официальной медициной.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

1.  В.В. Мясников. «Защита от ОМП», издание второе. М., Воениздат, 1989 г., с. 81-135

2.  «Учебник сержанта подразделений РХБ защиты ВНГ РФ». М. 2017.

3.  В.Н.Александров, В.И.Емельянов «Отравляющие вещества.» М., Воениздат, 1990 г.

4. Концепции современного естествознания: Учебник / Под ред. В.Н. Лавриненко. - М.: ЮНИТИ, 2004.

5. Кузнецов В.Н, Идлис Г.М., Гущина В.Н. Естествознание. — М.: Агар, 1996.

6. Мамонтов Г.С., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник. — М.: Высшая школа, 2003.

7. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. — М.: Гардарики, 2005.

8. Психология здоровья: Учебник для ВУЗов / Под редакцией Г.С. Никифорова. – СПб.: Питер, 2003.

9. Шаров В.Б. Здоровье и радиация. – Челябинск: Урало-Сибирский Дом экономической и научно-технической литературы. 2002.