Радиоактивное заражение местности

Основные причины загрязнения

Радиация образуется на планете в результате жизнедеятельности и космического излучения, которое не опасно для здоровья. Деятельность в сфере ядерных разработок может привести к возникновению загрязнения на любом этапе: от исследований до эксплуатации.

Дополнительным фактором могут служить природные катаклизмы, как это было в Японии в 2011 году при аварии на АЭС.

Основные источники радиоактивных загрязнений:

• испытания ядерного оружия;
• ядерные взрывы;
• эксплуатация радиоактивных объектов;
• могильники отходов.

Естественные источники

Некоторые источники загрязнения встречаются в естественной среде. Среди них выделяются постоянно действующие:

• космическое излучение;
• излучение земной коры.

В обоих случая доза облучения не угрожает жизни и здоровью человека.

Существенное влияние на радиационный фон оказывают горные породы, которые могут содержать радиоактивные элементы. Такие зоны характеризует излучение от земной поверхности, усиливающееся в местах скопления следующих материалов: палладий, уран, радий, радон.

Антропогенные источники

Основную угрозу радиационному фону Земли представляют действия, выполняемые людьми:

• обработка опасных веществ;
• развитие атомного вооружения;
• просчеты в атомной энергетике.

Развитие отрасли позволило решить ряд задач по поиску автономных источников электропитания, удешевлению электроэнергии.

Техногенные аварии

Международная организация МАГАТЭ, занимающаяся развитием атомной энергии, составила специальную семибалльную шкалу для оценки техногенных аварий. К настоящему моменту произошло только два события, получившие высшую оценку опасности:

• авария на Чернобыльской АЭС (СССР, 1986);
• авария на АЭС Фукусима-1 (Япония, 2011).

Подобные инциденты произошли по разным причинам. Несмотря на это, в отрасли ключевой приоритет деятельности – безопасность. Для этого новые объекты проектируют с учетом воздействия самых тяжелых негативных факторов.

Последствия испытаний ядерного оружия

Если утечки радиационного загрязнения в процессе деятельности по добыче электроэнергии происходят непроизвольно, то испытания ядерного оружия – точечные действия государств.

Крупнейшие ядерные державы имеют полигоны для тренировки взрывов, а после полной отработки территория используется в качестве могильника.

Для радиационного фона характерно, что осадки от испытаний оружия отличаются периодом полураспада:

• коротким;
• длинным.

В первом случае опасность исходит только в течение первого времени, во втором – от накопления, непосредственного контакта.

Радиационные отходы

Ряд предприятий осуществляет деятельность в сфере обработки отходов, включая радиоактивные. Такие операторы обычно обслуживают ядерные объекты: электростанции, военные полигоны, научные лаборатории. Выделяется 3 вида радиационных отходов:

• твердые;
• жидкие;
• газообразные.

По правилам безопасности такие отходы должны обрабатываться в специальной таре, исключающей утечку сырья в окружающую среду. Применяются следующие меры по обработке: упаривание, сжигание, прессовка, захоронение в могильниках.

Утечки из реакторов или других радиоактивных источников

В результате нарушения технологических процессов или несовершенства конструкции объекта может произойти непроизвольная утечка вредных веществ во внешнюю среду.

Добыча и переработка радиоактивного сырья

Некоторые природные материалы обладают радиоактивным излучением: радий, радон, палладий, уран. Добыча указанных материалов ведется путем вскрытия горных пород и обработки каменной массы. Добываемые породы используются и в ядерной отрасли. Например, при производстве боевых ядерных ракет применяется уран, который обогащается до необходимого значения.

Какие выделяют зоны радиоактивного заражения на следе облака ядерного взрыва

Радиоактивное заражение – один из самых опасных и долговременных поражающих факторов при ядерном взрыве. Зона радиоактивного заражения – это территория, подвергшаяся заражению радиоактивными веществами в результате их выпадения после наземных (подземных) и низких воздушных ядерных взрывов. От вида атомного взрыва во многом зависит степень зараженности территории. Вредное воздействие ионизирующих излучений оценивается полученной дозой излучения (дозой радиации), т. е. энергией этих лучей, поглощенной в единице объема облучаемой среды. Эта энергия измеряется существующими дозиметрическими приборами в рентгенах. Рентген – это такое количество гамма-излучения, которое создает в 1 см3 сухого воздуха (при температуре 0 °С и давлении 760 мм рт. ст.) 2,08 × 109 ионов. Для оценки интенсивности ионизирующего излучения, испускаемого радиоактивными веществами на зараженной местности, введено понятие «мощность дозы ионизирующего излучения» (уровень радиации). Эта характеристика является важнейшей для оценивания уровня радиации на местности. Ее измеряют в рентгенах в час (Р/ч), небольшие мощности дозы – в миллирентгенах в час (мР/ч). Постепенно, с течением времени, мощность дозы излучения снижается. Так, мощность дозы излучения, замеренная через 1 ч после наземного ядерного взрыва, уменьшается в 1,5 раза, через 2 ч уменьшится вдвое, спустя 3 ч – в 4 раза, через 7 ч – в 10 раз, а через 49 ч – в 100 раз. Однако, несмотря на быстрое падение уровня радиации, изначальный ее уровень настолько велик, что последствия атомного взрыва остаются заметными и вредными на протяжении десятков лет. Необходимо отметить, что при аварии на атомной электростанции с выбросом осколков ядерного топлива (радионуклидов) местность также может быть загрязнена на протяжении от нескольких месяцев до нескольких лет. Типичным примером такого заражения является катастрофа на чернобыльской атомной станции. Степень радиоактивного заражения и размеры зараженного участка (радиоактивного следа) при ядерном взрыве зависят от мощности и вида взрыва, метеорологических условий, а также характера местности и грунта. Радиационный след обычно имеет форму эллипса, растянутого вдоль направления ветра. Причем чем сильнее ветер, тем больших размеров будет достигать радиационный след. Размеры радиоактивного следа условно делят на зоны. Первая и самая опасная из них – зона чрезвычайно опасного заражения . На внешней границе зоны доза излучения с момента выпадения радиоактивных веществ из облака на местность до полного их распада равна 4000 Р (в середине зоны – 10 000 Р), мощность дозы излучения через 1 ч после взрыва – 800 Р/ч. Такая доза излучения смертельно опасна для жизни людей, и находиться в этой зоне запрещается. По возможности пострадавших немедленно стоит эвакуировать из данной зоны. Но сделать это, к сожалению, почти невозможно.

Следующая зона – зона опасного заражения . На внешней границе зоны, доза излучения – 1200 Р, мощность дозы излучения через 1 ч после взрыва – 240 Р/ч.

Зона сильного заражения . На внешней границе зоны доза излучения – 400 Р, мощность дозы излучения через 1 ч после взрыва – 80 Р/ч. В этой зоне нахождение людей или животных также является опасным для жизни. Поэтому необходимо немедленно эвакуироваться, используя при этом подручные средства защиты, или же укрыться в специальном убежище.

Зона умеренного заражения . На внешней границе зоны доза излучения – 40 Р, мощность дозы излучения через 1 ч после взрыва – 8 Р/ч. В результате воздействия ионизирующих излучений, так же как и при воздействии проникающей радиации, у людей возникает лучевая болезнь. Доза 150–250 Р вызывает лучевую болезнь первой степени, доза 250–400 Р – лучевую болезнь второй степени, доза 400–700 Р – лучевую болезнь третьей степени, доза свыше 700 Р – лучевую болезнь четвертой степени. Доза однократного облучения в течение 4 суток до 50 Р, как и многократного до 100 Р за 10–30 дней, не вызывает внешних признаков заболевания и считается безопасной. Однако более длительное воздействие может вызвать необратимые изменения в человеческом организме. При этом нельзя забывать, что при первых экспериментах с атомными взрывами люди вообще ничего не знали о лучевой болезни и работали в зоне заражения даже без легкой защиты. И исследований о вреде радиоактивного излучения небольшой мощности не проводились в достаточном объеме. Поэтому нельзя гарантировать, что небольшое повышение уровня радиации безопасно для человека. К тому же следует учитывать, что люди, находящиеся в зоне с небольшой мощностью радиоактивного излучения, впоследствии обнаруживают у себя заболевания щитовидной железы, т. е. страдают от недостатка йода в организме.

Химическое заражение

Химическое заражение местности происходит при выбросе веществ и соединений, обладающих высокой токсичностью. Примеры — иприт, фосген, зарин, сенильная кислота, адамсит и другие. Они имеют нервно-паралитическое, удушающее, раздражающее и кожно-нарывное воздействие.

Заражение осуществляется при попадании веществ на кожу, слизистые оболочки, они проникают в кровь при наличии открытых ран, а также через пищу и воду. Соединения обладают высокой проникающей способностью и наносят обширные поражения.

Как и в случае радиоактивного заражения, при химическом необходимо немедленное оповещение населения и проведение эвакуационных мероприятий.

Находясь в опасной зоне требуется использовать противогазы и респираторы. Если такой возможности нет, подойдет марля или любая ткань, смоченная водой. Затем требуется немедленно отправиться в укрытие и оставаться там.

Заходя в закрытое помещение, нужно снять всю одежду, которая была на человеке в момент заражения.

Покидая зону заражения, необходимо соблюдать максимальные меры предосторожности, защищать кожу, слизистые и органы дыхания. Запрещается курить на зараженных территориях, пить воду, принимать пищу, дотрагиваться до зараженных предметов

Покинувшие зону заражения люди подвергаются обязательной санитарной обработке.

Характеристика зон

В зоне А человек получает облучение, которое может составить 40-400 Р. Этот показатель определяется временем пребывания на этой территории людей. Указанная цифра характеризует общее количество радиации, которое воздействует на организм в период полного распада выпавших здесь веществ. Спустя час после взрыва на внешней границе зоны А уровень излучения не превышает 7 Р/ч.

В зоне сильного заражения человек получает облучение 400-1200 Р. При этом на границе между зонами Б и А радиация через час после взрыва составит 80 Р/ч.

В зоне опасного радиоактивного заражения уровень радиации становится очень высоким. Человек, который находится на этом участке, получает дозу облучения 1200-4000 Р. В зоне Г уровень заражения человека радиацией может достигать 10 тыс. Р.

Основные понятия

Радиоактивное загрязнение окружающей среды – это, можно сказать, современное понятие, возникшее в результате научно-технического прогресса и связанное с возможностями человека в области атомарного строения вещества. Понятие стало наиболее актуально с первыми успехами по расщеплению атома, с первым преступлением по его применению против жизни человека, а в последующем и для удовлетворения потребностей людей.

Радиоактивным является химический элемент, природного или синтетического происхождения, все изотопы которого радиоактивны. К таким же относят также смеси, хотя бы один изотоп которых радиоактивен.

Радиоактивность состоит из двух латинских слов «radius»  — луч и «āctīvus» — действенный, то есть «активный луч». В действительности — это свойство атомных ядер изменять свой состав и строение, в результате чего происходит выброс элементарных частиц, квантов и даже ядерных фрагментов.

В периодической таблице Менделеева такие элементы идут после свинца, в их числе висмут технеций и прометий. В природных смесях с одним радиоактивным изотопом, наиболее известными такими элементами являются: калий, кальций, ванадий, цирконий, молибден, кадмий, вольфрам, осмий, платина, висмут, уран, радий, радон, астат и углерод-14, образующийся в атмосфере под влиянием солнечных лучей.

В производственной деятельности человека эти элементы нашли свое применение в энергетике – для атомных реакторов и батарей, а также для военных целей.

Загрязнение — это появление в стройной и отлаженной системе несвойственных или излишних элементов, которое не может не сказаться на ее функционировании. Количественные и качественные показатели такого загрязнения могут привести к уничтожению системы.

Основными объектами загрязнения окружающей среды, естественно, являются ее составляющие: вода, земля и воздух.

Загрязнение может быть естественным процессом в существование биосистемы, которое последней как производится, так и нейтрализуется. Это естественное загрязнение. Но есть загрязнение, возникающее в процессе производственной деятельности человека или антропогенное. Такое загрязнение должно быть устранено либо источником его происхождения, то есть человеком, либо при его максимальном участии. Потому что устранение такого загрязнения природной системой не предусмотрено и требует дополнительных ресурсов.

Загрязнения можно классифицировать по масштабам влияния на биосистему. Это: локальные, региональные и глобальные. И по видам: биологическое, механическое, физическое и химическое. Радиоактивное загрязнение относят к физическому виду.

Иногда говорят еще о радиоактивном заражении. Хотя заражение или инфекция, от латинского слова «inficio» или заражать, относится к процессам, вызываемым у одних живых организмов другими – бактериями, вирусами, грибами и другими простейшими. Потому правильнее, наверное, говорить все-таки о радиоактивном загрязнении, а не заражении.

Источники радиоактивного загрязнения

Радиоактивное загрязнение растет из-за увеличения использования высокоэнергетических частиц. Это происходит в основном из отходов, которые остались после использования излучающих веществ. Радиоактивные отходы – это, как правило, продукт процесса, таких как ядерный распад, который широко используется в реакторах, оружие и другие ядерные топливные циклы.

Часто радиоактивные отходы утилизируют без каких-либо мер предосторожности, чтобы изолировать выбросы, которые затем загрязняют воздух, почву и воду. Большое количество радиоактивных отходов образуется от ядерных реакторов, используемых на атомных электростанциях и для многих других целей

Это происходит при добыче и переработке радиоактивных материалов. Ядерные катастрофы и ядерные взрывы это два худших техногенных источника последующего радиоактивного излучения.

Основные источники,  засоряющие землю следующие:

• при добыче урана
• производстве ядерного топлива
• в ядерных энергетических реакторах
• использование радиоизотопов в промышленности для различного применения
• ядерные испытания, проведенные сотрудниками обороны
• утилизация ядерных отходов.

Загрязняющие компоненты

Существует множество радиоактивных загрязняющих компонентов. Основной из них – это йод-131, во время распада которого происходит мутация и гибель клеток живых организмов. Он попадает и оседает в щитовидной железе людей и животных. Стронций-90 является очень опасным, откладывается в костях. Цезий-137 считается основным загрязнителем биосферы. Среди других элементов, опасен кобальт-60 и амерций-241.

Все эти вещества попадают в воздух, воду, землю. Они заражают предметы живой и неживой природы, и вместе с тем попадают в организмы людей, растений и животных. Даже если люди не имеют непосредственное взаимодействие с радиоактивными веществами, воздействие на биосферу оказывают космические лучи. Такое излучение наиболее интенсивно в горах и на полюсах земли, на экваторе – менее влияет. Те породы, которые залегают на поверхности земной коры, также выделяют излучение, особенно радий, уран, торий, встречающиеся в гранитах, базальтах и других магнетических породах.

Последствия радиоактивного загрязнения

Используя ядерное оружие, эксплуатируя предприятия энергетической сферы, добывая некоторые виды горных пород, можно нанести существенный урон биосфере. Накапливаясь в организме, разные радиоактивные вещества влияют на клеточном уровне. Они уменьшают способность к размножению, а, значит, будет уменьшаться численность растений, животных, усугубятся проблемы людей с зачатием детей. Кроме того, радиоактивное загрязнение увеличивает количество различных заболеваний, в том числе и смертельных.

Радиоактивные вещества имеют колоссальное влияние на всё живое в нашем мире. Они проникают в воздух, воду, почву и автоматически становятся частью биосферного круговорота. Избавиться от вредных веществ невозможно, но влияние их многие недооценивают.

Радиоактивные вещества могут оказывать внешнее и внутреннее воздействие. Существуют такие соединения, которые накапливаются в организме и наносят непоправимый ущерб. К особо опасным веществам относят тритий, радиоизотопы иода, торий, радионуклиды урана. Они способны проникать в организм и передвигаться по пищевым цепям, тканям. Попадая вовнутрь, они облучают человека и замедляют процессы роста молодого организма, обостряют проблемы у зрелого человека.

Вредные вещества достаточно легко приспосабливаются и имеют свои особенности, например, некоторые из них избирательно накапливаются в определенных органах и тканях. Ученые выявили, что некоторые вещества способны транспортироваться из растений в организм сельскохозяйственных животных, а далее вместе с мясом и кисломолочными продуктами попадают в организм человека. Как следствие, люди страдают от болезней печени и проблем с функционированием половых органов. Особо опасным последствием является влияние на потомство.

Радиоактивные вещества могут по-разному влиять на организм человека. Так, некоторые воздействуют уже через несколько минут, часов, в то время как другие способны проявиться через год и даже десятилетия. Насколько сильным будет воздействие, зависит от дозы радиации. Доза же зависит от мощности радиации и длительности её воздействия на организм. Очевидно, что чем больше человек будет находиться в радиоактивной зоне, тем серьезней будут последствия.

В качестве первичных симптомов, которые могут проявиться выделяют тошноту, рвоту, боль в груди, одышку, головную боль и покраснение (шелушение) кожи. Случается, что при контакте с бета-частицами могут возникнуть радиационные ожоги. Они бывают легкой, средней и тяжелой степени. К более серьезным последствиям относят катаракту, бесплодие, анемию, мутации, изменения состава крови и другие заболевания. Большие дозы могут спровоцировать смертельный исход.

Установлено, что около 25% радиоактивных веществ, попадающих в организм через органы дыхания, остаются в нём. В данном случае внутреннее облучение во много раз сильнее и опаснее, чем внешнее.

Радиация способна кардинально изменить среду обитания человека и всех живых организмов на земле.

Крупнейшие катастрофы

За историю человечества можно назвать два крупных случая, когда произошло глобального радиоактивное загрязнение планеты. Это аварии на Чернобыльской АЭС и на АЭС Фукусима-1. В зоне поражения загрязнению поддалось все, а люди получили огромное количество радиационного излучения, что привело либо к смерти, либо к серьезным заболеваниям и патологиям, передающимся по наследству.

Все виды животных и растений могут нормально существовать в условиях оптимальной радиации, происходящей в естественной среде. Однако в случае аварий или любых других катастроф, радиационное загрязнение приводит к серьезным последствиям.

Презентация на тему: » Загрязнение окружающей среды радиоактивными веществами.» — Транскрипт:

1

Загрязнение окружающей среды радиоактивными веществами

2

Цель работы: 1)Определение радиоактивного загрязнения, и его источники. 2)Как влияет радиоактивность на человека? 3) Средства защиты населения от радиоактивного излучения. 4)Медицинская помощь при радиационном поражении. 5)Заключение.

4

Влияние радиоактивности на человека… Существует несколько путей поступления радиоактивных веществ в организм: 1) при вдыхании воздуха 2) через зараженную пищу или воду 3) через кожу 4) при заражении открытых ран Наиболее опасен первый путь, поскольку во-первых, объем легочной вентиляции очень большой, а во- вторых, значения коэффициента усвоения в легких более высоки. При попадании радиоактивных веществ в организм любым путём они уже через несколько минут обнаруживаются в крови. Если поступление радиоактивных веществ было однократным, то концентрация их в крови вначале возрастает до максимуму, а затем в течение суток снижается. В последующем развитие лучевого поражения проявляется в нарушении обмена веществ с изменением соответствующих функций органов. В отдалённые сроки могут наблюдаться и генетические повреждения.

5

Средства защиты населения от радиоактивного излучения. Противорадиационная защита населения включает: оповещение о радиационной опасности, использование коллективных и индивидуальных средств защиты, соблюдение режима поведения населения на зараженной радиоактивными веществами территории, защиту продуктов питания и воды от радиоактивного заражения, использование медицинских средств индивидуальной защиты, определение уровней заражения территории, дозиметрический контроль за облучением населения и экспертизу заражения радиоактивными веществами продуктов питания и воды. К средствам индивидуальной защиты можно отнести противорадиационный костюм с включением свинца. Лучшим поглотителем гамма- лучей является свинец. Медленные нейтроны хорошо поглощаются бором и кадмием. Быстрые нейтроны предварительно замедляются с помощью графита.

6

Медицинская помощь при радиационном поражении. Первая медицинская помощь жертвам радиационного заражения должна оказываться в условиях максимального уменьшения вредных воздействий. Для этого пострадавших транспортируют в незараженную местность или в специаль­ные убежища. Изначально необходимо произвести определенные дейст­вия, позволяющие сохранить жизнь пострадавшему. Преж­де всего, нужно организовать санитарную обработку и частич­ную дезактивацию его одежды и обуви для предотвращения вредного влияния на кожный покров и слизистые оболочки. Для этого обмывают водой и обтирают влажными тампонами открытые участки кожи пострадавшего, промывают глаза, поласкают рот. При дезактивации одежды и обуви необходимо использовать средства индивидуальной защиты для предотв­ращения вредных воздействий радиоактивных веществ на по­страдавшего. Также необходимо предотвратить попадание за­раженной пыли на других людей. При необходимости проводят промывание желудка пострадавшего, применяют абсорбирующие средства (активированный уголь и др.).

8

Заключение. Охрана природы — задача нашего века, проблема, ставшая социальной. Снова и снова мы слышим об опасности, грозящей окружающей среде, но до сих пор многие из нас считают их неприятным, но неизбежным порождением цивилизации и полагают, что мы ещё успеем справится со всеми выявившимися затруднениями. Однако воздействие человека на окружающую среду приняло угрожающие масштабы. Чтобы в корне улучшить положение, понадобятся целенаправленные и продуманные действия. Ответственная и действенная политика по отношению к окружающей среде будет возможна лишь в том случае, если мы накопим надёжные данные о современном состоянии среды, обоснованные знания о взаимодействии важных экологических факторов, если разработаем новые методы уменьшения и предотвращения вреда, наносимого Природе Человеком. —Сохраним природу всем миром!!!!

9

Проект подготовил Стыцюк Антон