Ім'я файлу: 2Действие радиации на организм человека. Способы защиты от нее.
Розширення: docx
Розмір: 221кб.
Дата: 21.04.2020
скачати
Розширення: docx
Розмір: 221кб.
Дата: 21.04.2020
скачати
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Санкт-Петербургский государственный технологический институт
(технический университет)»
(СПбГТИ(ТУ))
ЗАДАНИЕ
Эссе на тему «Действие радиации на организм человека. Способы защиты от нее.» ОК-9
(виды работ: отчет, эссе ,статья , компетенции.)
УГНС _______________________________________ ________________________________
Направление подготовки _______________________________________________________
(код, название)
Направленность, магистерская программа (подчеркнуть) ____________________________
_________________________________________________________________________
(код, название)
Факультет_____ экономики и менеджмента______________________________________
Кафедра ________________________________________________________________
Учебный модуль Безопасность жизнедеятельности
Курс ___ Группа __________
Студент____________________________________________________________________
(Фамилия, Имя, Отчество)
Цель работы (формулируется преподавателем, задание в соответствии с целями освоения компетенции) Выбрать тему эссе, обосновывать актуальность и практическую значимость темы эссе, написать эссе.
Исходные данные (информационные источники) Научные журналы E-library.ru – научная электронная библиотека - http://elibrary.ru Подписка СПбГТИ (ТУ) ФЭМ содержит 8 журналов. А также отечественная или зарубежная литературы по выбранной теме эссе.
Дата выдачи задания _________________________________________________________
Срок представления отчета к защите ____________________________________________
Преподаватель ________________________ ______________________
(подпись, дата) (инициалы, фамилия)
Задание принял
к выполнению _________________________ _____________________
(подпись, дата) (инициалы, фамилия)
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Санкт-Петербургский государственный технологический институт
(технический университет)»
(СПбГТИ(ТУ))
ОТЧЕТ
Эссе «Действие радиации на организм человека. Способы защиты от нее. »_(ОК-9)
(виды работ: отчет, эссе ,статья , компетенции.)
УГНС _______________________________________ ________________________________
Направление подготовки _______________________________________________________
(код, название)
Направленность, магистерская программа (подчеркнуть) ____________________________
_________________________________________________________________________
(код, название)
Факультет_____ экономики и менеджмента______________________________________
Кафедра ________________________________________________________________
Учебный модуль Безопасность жизнедеятельности
Курс ___ Группа __________
Студент____________________________________________________________________
(Фамилия, Имя, Отчество)
Рецензия преподавателя (формулируется преподавателем1 в соответствии с результатами освоения компетенции и подтверждается данными таблицы 1)
Рецензия соответствует структуре и заданным требованиям. Компетенция освоена и сформирована. 25 баллов.
Таблица 1
| Компетенция | Вид работы | Наименование работы | Степень (оценка) освоения компетенции по БРС |
| Владение навыками понятийно-терминологического аппарата в области безопасности; основами правового регулирования в области техносферной безопасности. ОК-9 | Эссе | «Действие радиации на организм человека. Способы защиты от нее.» | Работа соответствует структуре и заданным требованиям. Компетенция освоена и сформирована. |
Преподаватель _________________________ ______________________
(подпись2, дата) (инициалы, фамилия)
1 – в отчетах в электронной форме рецензия формулируется в специальном поле загруженного в портфолио документа в соответствии со шкалой оценки результатов освоения компетенции и фиксируется простой электронной цифровой подписью.
2 – окончательная редакция отчета в электронной форме подписываются простой электронной цифровой подписью, после чего документ изменениям не подлежит.
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ 3
1. Радиация: виды, источники, влияние радиации на человека 4
1.1. Источники радиации 7
1.2. Влияние радиоактивного облучения на живые организмы 7
2. Способы защиты от радиации 11
Заключение 13
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Радиация – это излучение, невидимое для человеческого глаза, которое, тем не менее, оказывает мощное воздействие на организм человека. В нашем случае, воздействие носит негативный характер. Ещё несколько сот лет назад, человечество и понятия не имело о скрытой угрозе для человека и всего живого на планете, а словосочетаний «ядерная энергия, «радиация» в словарном запасе не было. Сейчас такие слова вызывают опасения и страх. Воздействие радиации на живые организмы до конца не изучены, и учёным предстоит ещё сделать много открытий в этой области. Как сказал один из исследователей, современное человечество купается в океане радиации.
Радиацию человек не может увидеть или почувствовать своими органами, она не имеет запаха или цвета, но радиоактивные частицы при детальном исследовании обнаруживаются в почве и воздухе, воде и продуктах питания, детских игрушках, одежде, строительных материалах и предметах искусства. Самый безобидный на первый взгляд предмет может излучать радиацию и быть потенциально опасным для здоровья.
Цель – изучить действие радиации на организм человека, определить способы защиты от нее.
Задачи: охарактеризовать радиацию; узнать, как радиация влияет на человека; рассмотреть способы борьбы и защиты от радиации.
Объект исследования: радиация.
Предмет исследования – влияние радиации на человека.
Гипотеза:информированность общества о влиянии радиации на организм поможет снизить количество людей, получающих облучение по незнанию. Методы исследования: изучение и анализ специальной литературы и специализированных Интернет-ресурсов.
Структура работы. Исследование состоит из введения, двух глав, заключения и списка использованной литературы.
1. Радиация: виды, источники, влияние радиации на человека
Радиация это ионизирующее излучение, которое причиняет непоправимый вред людям, животным, рыбам и растениям. Все живое на планете при воздействии радиации будет иметь негативные последствия, такие как болезни, изменения структуры, замедление процессов жите деятельности, а при боле мощном излучении погибнуть. Радиация не видна человеческому глазу, её невозможно взять в руки, но все же важно понять и изучить основные свойства, знать перечень возможных последствий чтобы знать как защитить себя и своих близких.
Из науки физики знаем такое определение этого явления – это нестабильность некоторых ядер атомов. Из-за этой нестабильности происходит распад ядра, сопровождаемый выделением так называемого ионизирующего излучения, то есть облучения или проще радиация.[1, с.48]
Радиационное загрязнение окружающей среды является одним из наиболее вредных загрязнений, так как последствия других загрязнений возникают после длительного воздействия, тогда как радиационное загрязнение может привести к непоправимым потерям даже после кратковременного воздействия. Радиоактивные вещества являются одними из самых токсичных известных веществ.
Исследователи выделили несколько типов излучения: альфа-частицы, бета-частицы, гамма-излучение, нейтроны и рентгеновское излучение. Первые три наиболее опасны для человека и животных.
Главная особенность радиоактивных реакций заключается в том, что они происходят спонтанно. Радиоактивные реакции протекают непрерывно и всегда сопровождаются выделением определенного количества энергии, которое зависит от силы взаимодействия атомных частиц друг с другом. Ни температура, ни наличие электрических и магнитных полей, ни использование наиболее эффективного химического катализатора, ни давление, ни агрегатное состояние вещества не влияют на скорость реакций внутри атомов.
Одним из основных факторов влияния на живые организмы радиации принято считать дозу радиации или мощность излучения. Для его измерения, в течении некоторого периода времени, было разработано устройство которое получило название дозиметром (измеряет мощность радиации). Само измерение называется дозиметрией.
Путём практических опытов установлена допустимая, неопасная доза облучения, которая не вызывает радиоактивного отравления, составляет 0,03 мЗв за один год. Если разовая доза ионизирующего излучения превышает значение 0,2 мЗв, уровень радиации становится опасным для человека и может вызвать рак, генетические мутации последующих поколений, нарушение работы органов эндокринной, сердечно-сосудистой, центральной нервной системы и спровоцировать болезни желудка и кишечника и других органов. [3, с.425]
Простым измерением радиоактивности является Беккерель (Бк) . Это мера активности ядра, активность – это число распадов в секунду от нестабильного ядра.
Источник, который излучает одна частица в секунду имеет активность один Бк. Тем не менее, эта частица может быть альфа или бета и, следовательно, будет иметь другое влияние на организм человека.
бета-частица имеет много энергии, но не может причинить много вреда из-за своей низкой ионизации мощность;
альфа-частица будет иметь меньше энергии, но будет наносить больше урона на более коротком расстоянии, потому что она больше.
Зиверт (Зв) – это единица измерения дозы облучения, которая представляет собой величину ущерба, который может быть вызван поглощением 1 джоуля энергии на каждый килограмм массы тела.
Как правило, поглощение составляет менее 1 Зв, поэтому вместо этого часто используются миллисиверты (мЗв). 1000 мЗв = 1 Зв. [10, с.241]
Некоторые примеры доз приведены в таблице 1 ниже: [2, с.67]
Таблица 1
Примеры доз радиации
| Употребление в пищу банана, содержащего радиоактивный калий | 0,000000098 Зв | 0,000098 мЗв |
| Экспозиция для бортпроводников на авиалайнерах (в год) | 0,0016 Зв | 1,6 мЗв |
| 6 месяцев на Международной космической станции | 0,08 Зв | 80 мЗв |
| Высшая доза для работника во время бедствия на Фукусиме | 0,67 Зв | 670 мЗв |
| Типичная смертельная доза | 10 Зв | 10 000 мЗв |
1.1. Источники радиации
Существует два типа источников излучения. Один вид образуется в природе естественным путем (например, природный уран, торий, радон, радиоактивный калий, радиоактивный углерод, радий, минералы, гравий, бетон и т. д.). Земная кора содержит естественные радиоактивные элементы, которые создают естественный радиационный фон. В породах, почве, атмосфере, воде, растениях и тканях живых организмов присутствуют радиоактивные нуклиды. [12, с.258]
Другие источники излучения появились в результате жизнедеятельности человека при проведении ядерных испытаний, эксплуатации атомных электростанций (АЭС) и излучения от электронных устройств. Это искусственные радиоактивные источники. Они находят применение в науке, медицине, промышленности. Важно осознать, что применение радиоактивного излучения может быть как во благо, так и во вред человеку, например процесс распада выделяет много тепла и энергии которая может быть использована для отопления, получения электрической энергии, в медицине. Во вред человечеству – использована в военных целях.
1.2. Влияние радиоактивного облучения на живые организмы
Процесс воздействия на организм излучения принято называть радиацией. Во время облучения энергия отрицательного излучения передается клеткам, видоизменяя и разрушая их. Облучение может изменить ДНК, привести к генетическим повреждениям и мутациям, более того, для этого достаточно одного кванта (радиационные частицы). И чем выше уровень радиации, тем дольше воздействие, тем выше риск.
Ядерная радиация может ионизировать химические вещества в организме, которые изменяют поведение клеток. Она также может выделять большое количество энергии в организм, что может полностью повредить или уничтожить клетки.
Учёные разделяют такие степени влияния:
- Соматические эффекты – это воздействия на клетки организма, которые не наследуются в следующем поколении. Соматические эффекты являются прямым результатом воздействия радиации на клетки и ткани организма. Эти эффекты наблюдаются либо относительно скоро после облучения людей («ранние» или «краткосрочные» эффекты), либо после периодов от нескольких месяцев до нескольких лет («поздние» или «долгосрочные» эффекты). Доза от 1000 рад и более от общего облучения тела, доставленная в течение короткого периода времени, приводит к смерти в течение приблизительно недели. Дозы в 100-1000 рад от общего облучения тела, доставленные в течение короткого периода времени, могут привести к повреждению и смерти у части людей, подвергшихся воздействию.
- Генетический – это результаты генных мутаций или хромосомных аномалий, возникающих в половых клетках. Из облученных индивидов могут проявляться у их потомков, иногда поколениями, удаленными от облученного предка. Генетические эффекты, как правило, вредны, но могут иметь различную степень тяжести, от пренатальнοй смерти до серьезных пороков развития или психических расстройств, до легких нарушений репродуктивной функции человека или его жизнеспособности. Поскольку они встречаются среди потомков облученных людей, они представляют большую обеспокоенность для населения, чем для лиц, фактически подвергающихся воздействию радиации. Явное свидетельство генетического повреждения у потомков облученных людей настолько скудно, что генетический вред не может быть количественно выражен с точки зрения социального бремени, которое в конечном итоге приведет к определенной дозе радиации. Побочные эффекты радиации вызывают ионизацию атомов, которая воздействует на молекулы человеческого тела, что также влияет на клетки, ткани, органы и весь организм. [18, с.327]
Ниже приведены части тела, которые чаще всего подвержены воздействию излучения:
1
. Волосы. Когда радиационное облучение составляет более 200 мкм, выпадение волос становится быстрым и происходит в виде комков.2. Мозг. Когда радиационное облучение составляет более 5000 Ом, клетки и мелкие кровеносные сосуды не затрагиваются, что приводит к полному повреждению головного мозга.
3. Щитовидная железа может быть повреждена из-за наличия достаточного количества радиоактивного йода. Но потребление йодида калия может уменьшить воздействие радиации.
4. Система крови. Когда радиационное облучение составляет около 100 мкм, первым симптомом является снижение количества лимфоцитов. Другими симптомами являются легкая лучевая болезнь и грипп.
5. Сердце. Когда радиационное воздействие составляет от 1000 до 5000 Ом, маленькие кровеносные сосуды в сердце начинают разрываться, что приводит к сердечной недостаточности.
6. Желудочно-кишечный тракт. Радиационное повреждение слизистой оболочки кишечного тракта вызовет тошноту, кровавую рвоту и диарею. Это происходит, когда воздействие на жертву составляет 200 бэр или более. Излучение начнет разрушать клетки тела, которые быстро делятся. К ним относятся кровь, желудочно-кишечный тракт, репродуктивные и волосковые клетки, а также наносит вред их ДНК и РНК выживших клеток.
7. Репродуктивный орган. Репродуктивный орган может быть легко поврежден, так как клетки быстро делятся и воздействие, необходимое для побочных эффектов, составляет менее 200 Римс. Длительное воздействие может привести к лучевой болезни, делающей жертву стерильной. [16, с.91]
Риск, связанный с радиоактивными материалами, зависит от степени воздействия. Воздействие высокорадиоактивных материалов или воздействие радиоактивных материалов в течение длительных периодов времени или на регулярной основе увеличивает полученную дозу, что, в свою очередь, увеличивает риск. Риск – это вероятность повреждения клеток.
Учитывая, что радиоактивные материалы опасны, могут быть приняты определенные меры предосторожности для снижения риска использования радиоактивных источников. Это включает:
хранить радиоактивные источники, такие как технеций-99, в экранированном виде (предпочтительно в коробке со свинцовым покрытием), когда они не используются.
носить защитную одежду, чтобы предотвратить загрязнение организма в случае утечки радиоактивных изотопов
избегать контакта с голой кожей и не пытаться попробовать источники
носить маски для лица, чтобы избежать вдыхания материалов
ограничить время облучения
обрабатывать радиоактивные материалы щипцами чтобы сохранить безопасное расстояние от источников
контролировать все процессы с помощью детекторных значков.
Для здоровья важна не только мощность облучения, но и время воздействия. Кратковременная внезапная доза большого количества радиации может вызвать широкий спектр последствий для здоровья, от изменений в химическом составе крови до смерти. Кратковременное облучение десятками радиальных лучей, вероятно, вызовет очень заметные симптомы или болезнь; предполагается, что доза около 500 Римс с вероятностью 50% может привести к смерти жертвы в течение 30 дней после воздействия. Воздействие радиоактивных выбросов оказывает кумулятивное воздействие на организм в течение всей жизни человека, что является еще одной причиной, по которой важно избегать ненужного воздействия радиации. Влияние кратковременного воздействия радиации на здоровье показано в таблице 2 ниже. [21, с.443]
Таблица 2
Воздействие радиации на здоровье
| Выдержка (рем) | Эффект на здоровье | Время начала (без лечения) |
| 5-10 | изменения в химии крови | - |
| 50 | тошнота | 2 часа |
| 55 | усталость | - |
| 70 | рвота | - |
| 75 | потеря волос | 2-3 недели |
| 90 | понос | - |
| 100 | кровоизлияние | - |
| 400 | возможная смерть | в течении 2 месяцев |
| 1000 | разрушение слизистой оболочки кишечника | - |
| | внутреннее кровотечение | - |
| | смерть | 1-2 недели |
| 2000 | повреждение центральной нервной системы | через минуту |
| | потеря сознания; | через минуту |
| | смерть | моментально |
К сожалению, природа не предусмотрела органы чувств человека, которые могли бы дать ему сигналы опасности при приближении к радиоактивному источнику. Мы постоянно подвергаемся воздействию фоновой радиации от различных природных источников, включая космическое излучение, камни, медицинские процедуры, потребительские товары и даже наши собственные атомы. Мы можем минимизировать воздействие, блокируя или экранируя излучение, удаляясь от источника и ограничивая время воздействия.
2. Способы защиты от радиации
Несмотря на высокую опасность, создаваемую практически любым источником излучения, методы радиационной защиты все еще существуют. Все способы защиты от радиационного воздействия можно разделить на три типа: время, расстояние и специальные экраны.
1) Защита временем
Смысл этого метода радиационной защиты состоит в том, чтобы минимизировать время, проведенное рядом с источником излучения. Чем меньше времени человек находится возле источника излучения, тем меньше вреда он нанесет здоровью. Этот метод защиты использовался, например, при ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС.
2) Защита расстоянием
Если поблизости вы найдете объект, являющийся источником излучения, вам необходимо отойти от него на расстояние, на котором радиационный фон и излучение находятся в допустимых пределах. При скорости воздействия 1 фут 1000мР / час, но в 2 футах она снижается почти до 1/4 от предыдущей. Также можно принести источник излучения в безопасное место или для утилизации.
3) Противорадиационные экраны и спецодежда
В некоторых ситуациях просто необходимо проводить определенную деятельность в зоне с повышенным радиационным фоном. Для этого были разработаны средства индивидуальной защиты от радиации. Это экраны из материалов, задерживающих различные виды излучения и специальную одежду. [23, с.54]
Толщина экранирующего материала может варьироваться для разных материалов. Наиболее распространенные материалы, используемые в целях экранирования, перечислены ниже.
Наименование, Плотность (г / см2)
Свинец 11,35
Сталь 7,87
Бетон 2,35
Высокоплотный бетон 3.8 - 4.6
Полиэтилен 0,92
Н
а рисунке 2 ниже показано ослабление путем экранирования:
Рис.2 - Ослабление путем экранирования
В случае таких катастроф, как Чернобыль, или террористических актов с использованием радиоактивных веществ, в Соединенных Штатах были созданы гели и пены, которые могут поглощать радионуклиды с различных поверхностей. Эти чистящие средства основаны на тех же полимерах, которые используются в детских подгузниках. Пена поглощает более 98% радиоактивных изотопов с бетонных поверхностей за полчаса.
Преграды. Находясь в зоне повышенной радиации, следует использовать средства индивидуальной защиты. Хорошими барьерами для радиации могут быть вода, почва, кирпич, сталь, свинец. Для работы в местах с высокой радиацией есть радиационные костюмы. Чтобы защититься от альфа-излучения, достаточно защитить кожу. При этом необходимо использовать перчатки, респиратор, плащи, одежду. Чтобы защититься от бета-излучения, достаточно укрыться в комнате. Для защиты от гамма-излучения придется использовать специальное оборудование, содержащее свинец, чугун, сталь. Такое оборудование будет довольно тяжелым и дорогим.
В социальном аспекте радиационная защита означает использование барьеров и соблюдение правил времени и расстояния при превышении допустимой дозы облучения. [34]
Заключение
Для населения планеты и отдельных граждан развитие цивилизации неотъемлемая часть бытия. Исследователи и научные деятели пытаются постоянно найти новые методы и новые изобретения которые позволили б быть на шаг впереди другой страны. Соперничество порождает развитие и является одним из стимулов прогресса в экономики и развитии стран. Однако не все открытия имеют только позитивный эффект, зачастую открытия имеют и негативные стороны, как и в нашем примере. Да благодаря радиоактивности был сделан значительный прорыв в области медицины и в различных отраслях, в том числе в энергетике. Но в то же время негативные аспекты свойств радиоактивных элементов стали проявляться все отчетливее: оказалось, что воздействие радиации на организм может иметь трагические последствия. На сегодняшний день мало изучены последствия малых доз радиации получаемые человеком при использовании медицинских приборов, средств связи, использовании атомной энергетики. С первого взгляда кажется что использование атома в мирных целях, это благо для человека – а в конечном итоге имеем, малоизученные последствия в генетике, наследственности, проблемах психического характера. Мало изученными, также остаются, последствия влияния радиации на окружающую среду.
За последние десятилетия воздействие естественных источников излучения возросло из-за использования воздушного транспорта, испытаний ядерного оружия, ввода в эксплуатацию многочисленных атомных электростанций, широкого использования рентгеновской диагностики в медицине и использования радиоизотопов и электронных устройств в повседневная жизнь.
И чем больше стало известно о воздействии радиации на организм человека и окружающую среду, тем более противоречивыми стали мнения о том, какую роль должна играть радиация в различных областях человеческой деятельности.
Одной из глобальных проблем- изучение воздействие радиоактивного излучения на экосистему мирового океана, озонового слоя земли, да живой природы в целом которая окружает человека. Проблема в том, что человек не живет в системе природы, а является ее частицей одним целым. И любое изменение системы наносит непоправимый вред планете.
Проблема защиты от вредного воздействия радиации, на мой взгляд, является одной из наиболее актуальных проблем, гипотеза исследования подтвердилась, информированность общественности о воздействии радиации на организм поможет сократить количество людей, получающих облучение за счет незнания.