Радиоактивность - это неустойчивость ядер некоторых атомов, проявляющаяся в их способности к самопроизвольным превращениям (распаду), сопровождающимся. - презентация

1

2

3 Радиоактивность - это неустойчивость ядер некоторых атомов, проявляющаяся в их способности к самопроизвольным превращениям (распаду), сопровождающимся испусканием ионизирующего излучения - радиацией.

4 Радиоактивность как физическое явление - это способность самопроизвольного превращения неустойчивого изотопа химического элемента в устойчивый изотоп. Такое превращение сопровождается испусканием элементарных частиц (альфа-, бета -) и излучения (гамма - кванты). Любая среда представляет собой мельчайшие нейтральные частицы атомы, состоящие из положительных ядер и окружающих их отрицательных электронов. Ядро атома состоит из нескольких элементарных частиц протонов и нейтронов, удерживаемых ядерными силами. Ионизирующее излучение возникает при распаде нуклида вещества. Часто нестабильный нуклид оказывается в возбужденном состоянии. Испускание частицы не приводит к полному снятию возбуждения, поэтому нуклид выбрасывает порцию энергии в виде гамма- излучения (гамма-кванта). Как и в случае рентгеновских лучей (отличающихся от гамма-излучения только частотой), при этом не происходит испускания каких- либо частиц. Весь процесс самопроизвольного распада нестабильного нуклида называется радиоактивным распадом, а сам нуклид радионуклидом. Радиоактивность как физическое явление - это способность самопроизвольного превращения неустойчивого изотопа химического элемента в устойчивый изотоп. Такое превращение сопровождается испусканием элементарных частиц (альфа-, бета -) и излучения (гамма - кванты). Любая среда представляет собой мельчайшие нейтральные частицы атомы, состоящие из положительных ядер и окружающих их отрицательных электронов. Ядро атома состоит из нескольких элементарных частиц протонов и нейтронов, удерживаемых ядерными силами. Ионизирующее излучение возникает при распаде нуклида вещества. Часто нестабильный нуклид оказывается в возбужденном состоянии. Испускание частицы не приводит к полному снятию возбуждения, поэтому нуклид выбрасывает порцию энергии в виде гамма- излучения (гамма-кванта). Как и в случае рентгеновских лучей (отличающихся от гамма-излучения только частотой), при этом не происходит испускания каких- либо частиц. Весь процесс самопроизвольного распада нестабильного нуклида называется радиоактивным распадом, а сам нуклид радионуклидом.

5 Радиоактивность и сопутствующие ей ионизирующие излучения существовали во Вселенной всегда. Самое неприятное свойство радиоактивного (ионизирующего) излучения его негативное воздействие на ткани живого организма, которое, к сожалению, может ощущаться лишь спустя некоторое время. Для измерения степени воздействия радиации существуют соответствующие измерительные приборы. Их цель выявить потенциально опасные источники излучения и тем самым обезопасить от них человека.

6 Естественные земного космического происхождения Радон (тяжелый газ) Гранит Пемза Глиноземное сырье Искусственные искусственные радионуклиды, пучки нейтронов и заряженных частиц испытания ядерного оружия, аварии на АЭС и ядерных реакторах, проявляющиеся в радиоактивных выбросах, осадках и отходах

7 Поврежд ений, вызванных в живом организме ионизирующим излучением, будет тем больше, чем больше энергии излучение передаст тканям. Количество этой энергии называется дозой, по аналогии с любым веществом, поступающим в организм и полностью им усвоенным. Дозу излучения организм может получить независимо от того, находится ли излучающий радионуклид вне организма или внутри него. Количество энергии излучения, поглощенное облучаемыми тканями организма, в пересчете на единицу массы называется поглощенной дозой и измеряется в Греях (Гр). Однако эта величина не учитывает того, что при одинаковой поглощенной дозе альфа- излучение в несколько раз опаснее бета- или гамма-излучения. Пересчитанную в соответствии с опасностью излучения дозу называют эквивалентной дозой. Эквивалентная доза измеряется в единицах, называемых Зивертами (Зв). Следует учитывать также чувствительность конкретного органа к облучению. Например, при одинаковой эквивалентной дозе облучения возникновение рака в легких более вероятно, чем в щитовидной железе, а облучение половых желез особенно опасно из-за риска генетических повреждений. Следовательно, дозы облучения человека следует учитывать с различными коэффициентами. Умножив эквивалентные дозы на соответствующие коэффициенты и просуммировав по всем органам и тканям, мы получим эффективную эквивалентную дозу, отражающую суммарный эффект облучения для организма (она также измеряется в Зивертах).

8 Беккерель (Бк, Вq); Кюри (Ки, Си) 1 Бк=1 распад в секунду 1 Ки=3,7х10 10 Бк Единицы активности радионуклида. Представляют собой число распадов в единицу времени. Беккерель (Бк, Вq); Кюри (Ки, Си) 1 Бк=1 распад в секунду 1 Ки=3,7х10 10 Бк Единицы активности радионуклида. Представляют собой число распадов в единицу времени. Грей (Гр, Gy); Рад (Рад, Rad) 1 Гр=1 Дж/кг 1 Рад=0.01 Гр Единицы поглощенной дозы. Представляют собой количество энергии ионизирующего излучения, поглощенное единицей массы какого- либо физического тела (например, тканями организма). Грей (Гр, Gy); Рад (Рад, Rad) 1 Гр=1 Дж/кг 1 Рад=0.01 Гр Единицы поглощенной дозы. Представляют собой количество энергии ионизирующего излучения, поглощенное единицей массы какого- либо физического тела (например, тканями организма).

9 Зиверт (3в, Sv) Бэр (бэр, rem) - «биологический эквивалент рентгена» 1Зв = 1Гр = 1 Дж/кг (для бета и гамма) 1 мк Зв=1/ Зв 1 Бэр=0,01Зв=10 мЗв Единицы эквивалентной дозы. Представляют собой единицу поглощенной дозы, умноженную на коэффициент, учитывающий неодинаковую радиационную опасность разных видов ионизирующего излучения. Зиверт (3в, Sv) Бэр (бэр, rem) - «биологический эквивалент рентгена» 1Зв = 1Гр = 1 Дж/кг (для бета и гамма) 1 мк Зв=1/ Зв 1 Бэр=0,01Зв=10 мЗв Единицы эквивалентной дозы. Представляют собой единицу поглощенной дозы, умноженную на коэффициент, учитывающий неодинаковую радиационную опасность разных видов ионизирующего излучения. Грей в час (Гр/ч); Зиверт в час (Зв/ч); Рентген в час (Р/ч) 1 Гр/ч=1 Зв/ч=100 Р/ч (для бета и гамма) 1 мк3в/ч=1 мкГр/ч=100мкР/ч 1 мкР/ч=1/ Р/ч Единицы мощности дозы. Представляют собой дозу, полученную организмом за единицу времени. Грей в час (Гр/ч); Зиверт в час (Зв/ч); Рентген в час (Р/ч) 1 Гр/ч=1 Зв/ч=100 Р/ч (для бета и гамма) 1 мк3в/ч=1 мкГр/ч=100мкР/ч 1 мкР/ч=1/ Р/ч Единицы мощности дозы. Представляют собой дозу, полученную организмом за единицу времени.

10 Особое место по своему негативному воздействию на человека занимают испытания ядерного оружия, аварии на АЭС и ядерных реакторах, проявляющиеся в радиоактивных выбросах, осадках и отходах. При выпадении радиоактивных осадков на поверхность Земли радиация может попасть в человеческий организм с пылью, водой и продуктами питания и вызвать необратимые реакции.

11 Ионизирующее излучение может оказывать следующие воздействия на ткани живого организма: Заряженные частицы. Проникающие в ткани альфа- и бета-частицы теряют энергию вследствие электрических взаимодействий с электронами тех атомов, около которых они проходят. Гамма-излучение и рентгеновское излучение передают свою энергию веществу несколько иными способами, которые, в конечном счете, также приводят к электрическим взаимодействиям. Электрические взаимодействия. После того, как ионизирующее излучение достигнет соответствующего атома в ткани организма, от этого атома отрывается электрон. Этот электрон заряжен отрицательно, поэтому оставшаяся часть атома, исходно считавшегося нейтральным, становится положительно заряженной. Описанный процесс называется ионизацией. Оторвавшийся электрон может далее ионизировать другие атомы. Физико-химические изменения. Свободный электрон и ионизированный атом не могут долго пребывать в таком состоянии и в течение очень короткого времени участвуют в сложной цепи реакций, результатом которых является образование новых молекул. В процессе этих реакций образовываются чрезвычайно реакционно-способные молекулы (такие, как свободные радикалы). Химические изменения. Образовавшиеся свободные радикалы взаимодействуют как между собой, так и с другими молекулами через цепочку реакций. Они могут вызвать модификацию важных в биологическом отношении молекул, ответственных за нормальное функционирование клетки. Биологические эффекты. Биохимические изменения могут произойти мгновенно или спустя десятилетия после облучения и явиться причиной как гибели клеток, так и патологических изменений в них.

12

13 Атомная бомба сброшенная на Хиросиму и Нагасаки..

14 Хиросима располагалась на плоской местности, немного выше уровня моря в устье реки Ота, на 6 островах. Население города перед войной составляло свыше 340 тысяч человек, что делало Хиросиму седьмым по величине городом Японии. В городе располагался штаб Пятой дивизии и Второй Основной армии фельдмаршала Сунроку Хата(англ.), командовавшего защитой всей Южной Японии. Хиросима была важной базой снабжения японской армии. В Хиросиме (также как и в Нагасаки) большинство застройки составляли одно- и двухэтажные деревянные здания с черепичными крышами. Фабрики располагались на окраинах города. Устаревшее пожарное оборудование и недостаточный уровень подготовки персонала создавал высокую опасность пожара даже в мирное время. Население Хиросимы достигло максимума в 380 тысяч человек в ходе войны, но перед бомбардировкой население постепенно уменьшалось вследствие систематической эвакуации по приказу японского правительства. На время атаки население составляло около 245 тысяч человек.

15 Находившиеся ближе всего к эпицентру взрыва умерли мгновенно, их тела обратились в уголь. Световое излучение вжигало тёмный рисунок одежды в кожу и оставляло силуэты человеческих тел на стенах. Находившиеся вне домов люди описывали ослепляющую вспышку света, с которой одновременно приходила волна удушающего жара. Взрывная волна, для всех находившихся рядом с эпицентром, следовала почти немедленно, часто сбивая с ног. Находившиеся в зданиях, как правило, избегали воздействия светового излучения от взрыва, но не взрывной волны осколки стекла поражали большинство комнат, а все здания, кроме самых прочных, обрушивались.. Количество погибших от непосредственного воздействия взрыва составило от 70 до 80 тысяч человек. К концу 1945 года, в связи с действием радиоактивного заражения и других пост- эффектов взрыва, общее количество погибших составило от 90 до 166 тысяч человек. По истечении 5 лет, общее количество погибших, с учётом умерших от рака и других долгосрочных воздействий взрыва, могло достичь или даже превысить человек. Несколько дней спустя после взрыва среди выживших медики стали отмечать первые симптомы облучения. Смерти от лучевой болезни достигли пика через 34 недели после взрыва. Долгосрочные эффекты для здоровья, связанные с лучевой болезнью, такие, как повышенный риск рака, преследовали выживших в течение всей оставшейся жизни, так же, как и психологический шок от пережитого во время взрыва.

16 В мирных целях: Электростанции. Медицина(лечение, диагностика). Наука. Атомные ледоколы В военных целях: Баллистические ракеты. Атомные подводные лодки и корабли.

17 Компьютерный томограф - современное высокоэффективное диагностическое оборудование

18

19 Атомная электростанция (АЭС) ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор (реакторы) и комплекс необходимых систем, устройств, оборудования и сооружений с необходимыми работниками.

20

21