Естествен радиационен фон

ТЕМА: естествени източници на радиация.

Ядрени реактори. Аварията в Чернобил

Естествен радиационен форма лъчи инцидент на Земята от космоса (космическа радиация) и радиоактивни елементи, съдържащи се в земни образувания, строителни материали и храна (наземно излъчване).

1) радиоактивни изотопи от естествен произход присъства във всички мембрани земята литосферата, хидросферата и атмосфера биосферата.

Всички естествени източници на радиация може да засегне правата на вътрешни и външни средства. Сред външните заслужават специално внимание, космическите лъчи и естествения радиационен почвата и строителни материали. Сред домашните-радиоактивни вещества в атмосферния въздух, вода, храна и хората. Пет големи природни източници на йонизиращи лъчения

1. радон на газ и неговите разлагащи се продукти - 49.5%;

2. радиоизотоп 40 К - 15%;

3. космическа радиация - 15,3%;

4. Броят на Radium уран - 12.2%;

5. уран торий серия - 8%.

Сухоземните източници на радиация съставляват голяма част от радиацията, на които е изложен човек. Като цяло, те дават повече от 5/6 от годишната ефективна доза еквивалент, получени от населението, главно поради вътрешно облъчване. Земята радиация създаде радиоактивни елементи, съдържащи се в земни образувания, природен газ, строителни материали, храна, вода, въздух и др.

Радиоактивни елементи земни форми и храните. Основният източник на приходи в условията на естествени радиоактивни вещества са скали, които съдържат радиоактивни елементи, които са възникнали по време на периода на формиране и развитие на планетата. В резултат на разрушителните процеси на метеорологични, хидроложки, геохимични и вулканичен характер на радиоактивните вещества са предмет на широк дисперсия. Размерът на радиоактивни елементи, съдържащи се в скалите, зависи от вида на рок и местоположението му.

Обикновено в почвата не съществува равновесие между прекурсори и дъщерни нуклиди поради техните различни химични свойства на. През значително излишък (по отношение на 226 Ra) 210 Pb количество в горния слой на почвата (0-5-10 съм 2) Смята се, че основната причина за натрупването на 210 Pb в горния почвен слой -., Атмосферни утаяване.

По този начин, в пепелта от растения, отглеждани на почви с конвенционален уран съдържа средно 3 • 10 4 гр / кг, а в пепелта на растениевъдството в почвата уран, - 2 • 10 "3 г / кг.

От натрупването на радиоактивни вещества от растенията се влияе от много фактори. По този начин, в изискани почви им усвояване, като правило, не е по-малко интензивно, отколкото в Русчук. Когато се прилага към хранителни вещества в почвата намалява радионуклид в растението, и коефициент мокро натрупване на почвата по-малък от сух. Намаляване на рН се придружава от увеличаване съотношение натрупване. Натрупването също се влияе от формата на кореновата система, производителността, продължителността на периода на растеж и други фактори.

На първо място сред най произведени активност изотопи счита изотоп калий - 40 К, който се усвоява с нерадиоактивен изотоп на калий, от съществено значение за живота на организма.

Като естествен елемент е съставен от три изотопи 39 К (93.98%), К 40 (0,119%) и 41 К (6.91%). От тях 40 К е радиоактивен изотоп с период на полуразпад от 1.3 • септември 10 години.

Таблица 5 представя данни за съдържание на калий в някои храни от растителен и животински произход, и специфична активност от 40 К.

Радиоактивността на човешкото тяло, поради наличието в тялото на всички радиоизотопи, които се намират в биосферата.

Данни за съдържанието на естествени радионуклиди в човешкото тяло са показани в таблицата.

Размерът на тритий - 10,2% в мускулите, и 6.4% в костите. Специфична активност на човешкото тяло мека тъкан поради 3 Н е 0.55 Bq / кг, и костно - 0.34 Bq / кг.

Рубидиев е подобен в химическия състав на калий. Радиоизотопни 87 Rb - дълъг живот (период на полуразпад 6.1 • I0 до 10 години) с лека # 946; лъч емисия (0.275 MeV) и # 947; лъч емисия (0,94MeV). Концентрацията на меките тъкани на организма приблизително 8.5 Bq / кг.

Строителни материали. Материали, използвани в строителството, могат да съдържат радиоактивни вещества.

От особен интерес са на нивото на радиоактивност в жилищни сгради. най-малко # 947; -fon отбелязано в сгради, построени от дърво, - до 0.5 Gy / кг, повече - в тухлени сгради - до 1 Gy / кг и бетон - 1.7 Gy / кг. Средната доза абсорбира енергия е 6 закрит • I0 -9 Gy / ч.

Значителна доза облъчване лице получава от вдишване въздуха, като дълго време в невентилирани зони. Най-голям принос за дозата прави невидим, без вкус и мирис на газ радон.

благороден газ радон на радон 222 се формира от разпространена в земната кора скали непрекъснато разлагащи -226 радий (226 Ра). 222 Rn е инертен газ, е сравнително добре разтворим във вода (коефициент на разтворимост от около 0.5 - 0.2% при Т = 0 - 30 ° С). От почвата тя влиза в повърхностния слой на атмосферата и подземните водоизточници непрекъснато излъчващи висока енергия (5.49 MeV) # 945; и меки частици (0.51 MeV) # 947; микрофлора почвата лъч емисии, корените на растенията и наземни флората и фауната.

Радон, разлагаща от своя страна, дава редица дъщерни продукти. Сред тях, на първата част също е на високо енергийни източници на емисии # 945;-частици: полоний - 218 (полуживот (РР) - 3.05 минути); Бисмут - 214 (РР - 19,7 минути); Полоний - 210 (РР - 138.4 дни); и втората част - по-проникваща # 946; и частици # 947; лъчи: Bi - 214 (РР - 19,7 минути); талий - 206 (РР - 4,2 м). Всички деца елементи при нормални температури на околната среда - твърдите вещества. Те се формират от отделен газови молекули радон и съществуват в молекулярно диспергирана състояние във вода и като аерозол в атмосферата. В присъствието на атмосферни аерозолни частици евентуално друга връзка (отлагане) дъщеря изотопи в тях. Същият отлагането става при външните и вътрешните повърхности Tacna животни, растения, т / о. Ето защо, neskotrya Кратко PP, радонови дъщерните продукти са постоянно го съпътстват като аерозоли (равновесно състояние).

Просмукване в основата и на пода на земята или освободен от материалите, използвани в строителството домове, радон се натрупва в затворени невентилирани зони (мазета, бани, кухни).

Най-често срещаните строителни материали съдържат някои радон. Това дърво, тухли и бетон. Много повече от нея в пемза, гранитогрес, суха мазилка, изграждащи блокове, изработени от фосфогипс.

Основният източник на радон въвеждане затворени пространства е земята. Концентрацията на радон на по-горните етажи на високото строителство обикновено е по-ниска, отколкото в първия и сутеренни етажи. Ефективно средство за намаляване на високите концентрации на радон, изтичащи през отвори на пода са инсталирани в мазета. Изолиране на радон от стената намалява, когато покритието от три пласта блажна боя или слой от тапети, както и стената на пластмасов материал.

Радон влиза съоръженията кухня заедно с природен газ. Намаляване на съдържанието на радон на природен газ се извършва по време на обработката на станции за зареждане и по време на съхранение. Колкото по-дълго по пътя от гарата на потребителя, толкова по-малък природен газ радон в. Намаляване на натрупването на радон в кухнята, можете да използвате локална смукателна вентилация.

Най-високата концентрация на радиоактивните газове се открива в повърхностния слой. При атмосферно налягане попада увеличава газови емисии и намалява по време на топене snogov и лед формация. Takzho sozonnye маркирани колебания на радон съдържание с минимум и зимен максимум lotom.

Радиоактивността на Земята понякога по няколко пъти на радиацията от космоса. Така че, ако всички източници на експозиция на човека се приема като 100%, след излъчването от въздуха възлиза на 52%, почвата и строителни материали, 14%, храни и напитки - 12% пространство - 10%.

Cosmic радиация има три източника на произход.

1. галактическа радиация;

2. Земята радиационните пояси;

3. слънчева радиация;

Galactic радиация влиза в слънчевата система от междузвездното пространство, от дълбините на космоса. Астронавти го описват във вид на светещи облаци, звезди, малки ивици. Това може да се види дори в тъмното с очите си затворени в резултат на преминаването на частици през клепача и непосредственото им въздействие върху ретината. Те имат много висока енергия, високо тегло и голям размер.

Но повечето от тях се отклоняват под влиянието на геомагнитното поле на Земята, а останалата част преминава през атмосферата, многократно се сблъскат с други атоми и молекули и по този начин да се забави.

Космическите лъчи достигат Земята представляват поток на ядрените частички, средната енергия на което е 1.6 х 10 -9 J. Тази така наречена първична космическа радиация. Тя се състои от протони (92%) и частиците - хелиеви ядра (7%) и други ядра на атомите. В пространството взаимодействие частици с атоми и молекули на атмосферата възниква вторични космическите лъчи в резултат на образуваните радионуклиди. Както приближава земната повърхност интензивността на първични космическа радиация намалява; в своя поток плътност засяга магнитното поле на Земята, отклоняване на заредените частици обратно в пространството.

Земята радиационни пояси. Около Земята има райони (слоеве), в който магнитното поле притежава огромно количество заредени частици и води до тяхното движи напред-назад от полюс до полюс в различни посоки по затворени пътища. Тези слоеве се наричат радиационните колани или пояси на Ван Ален.

Има две зони: външни и вътрешни. Вътрешният има максимална плътност на частиците (за предпочитане протони) над екватора на височина от около 35 х 10 5 m, външният слой - д - на височина от около 22 х 10 6 m.

Земята радиационните пояси - източник на радиационни опасности в космическите полети.

Някои принос към общия поток на космическите лъчи инцидент на повърхността на Земята, Слънцето, въведена. С рязко увеличение на слънчеви активност се увеличава и интензивността на космическа радиация.

Слънчева радиация - електромагнитна радиация и еритроцитите на слънцето. Електромагнитна радиация обхваща дължина на вълната на гама лъчи на радио вълни, енергията си максимум във видимия спектър, и еритроцитите радиация - предимно протони и електрони.

повърхност на Sun се нагрява до температура от 5700 ° С, но от време на време всяка област на температурата на повърхността достига един милион градуса. Този вид дейност започва с петна (структури в фотосферата на Слънцето), които от време на време се превръщат в слънчевите изригвания (внезапна локално увеличаване на яркостта на Слънцето хромосферата). Слънчевите изригвания се развиват бързо, в рамките на няколко минути, не е възможно да се предскаже точно, с изключение, че те се повтарят в 11 години.

По време на огнища нд излъчва огромни количества енергия под формата на излъчване във видимата, ултравиолетовата и рентгенов спектър. Всички видове, създадени вълни (светлината, радиовълни, рентгенови лъчи) достига до Земята. Всеки слънчево изригване засяга човешки нервни окончания реагират дори незначителни енергийни и магнитното поле колебания много силно въздействат на пациентите.

От практическа гледна точка, богат обмислен родно място, съдържаща до 0.1% спрямо общото тегло на уран видове. Депозити, съдържащи 0.02-0.05% уран, въпреки че не е широко развита, но се считат за много обещаващо. В районите, където има залежи от уран радиоактивност се увеличава. От земни форми уран влиза в почвата и водата, включени в хранителната верига.

От радиоактивното разпадане на 238 U на най-голям интерес представляват радий-226, оловно-210, полоний-210

Торий - 232 (232 Th) е на второ място след широкото природен уран радионуклид. В природата, тя е в равновесие с многобройните си, обикновено краткотрайни дъщерни продукти на радиоактивното разпадане.

Th с чисти PP 232 = 1.1 х 10 десетгодина е само # 945; излъчватели (с енергия на 3.95-4.01 MeV).

Всички живи организми, включително и хората, непрекъснато се облъчват естествен ядрена радиация. Той се състои основно от горе-посочените източници. Всеки от тези източници са налични в биосферата в малко количество, осигурява интензивността на емисиите е малък. Поради това е легитимно да се отчита общо съвместно равнище на интензивност на природен йонизиращо лъчение от всички източници, тя е постоянно излъчване.

За измерване на нивата на радиация, съществува в природата е прието да се използва количество от 10 -5 Св.

Всички по-горе се отнася за естествени източници на радиация. Сред изкуствени източници на радиация са: ядрени реактори, ядрени централи и различни аварии в ядрени съоръжения

Има опасност за човечеството тестваме ядрени оръжия в атмосферата, водата и (разбира се много по-малко) под земята. Тези тестове са, разбира се, са забранени от международните споразумения. Те подписаха по-голямата част от страните по света, и контролът е инсталирана най-задълбочен и надежден. До сега, трайните последици от тестовете, извършени по-рано ядрени оръжия.

Една от основните изкуствени източници на радиация са ядрени реактори. Източникът на енергия в ядрени реактори е радиоактивно разпадане на елементите, потокът на ядрени реакции.

Ядрената реакция - е взаимодействието на атомните ядра с друг ядро или елементарна частица е съпроводено с промяна в състава и структурата на ядрото и освобождаването на вторичните частици, или # 947; лъчи.

В резултат на ядрени реакции могат да образуват нови радиоактивни изотопи, които не са в света, в природни условия.

Първият ядрен Реакцията се извършва от Е. Rutherford през 1919 г. в експерименти за откриване на протоните в ядрата на продукти на разпад. През 1939 г. немските учени О. Хан и Ф. Щрасман уран разпад е била открита.

Кинетичната енергия, освободена от делене на ядрото на уран е огромни - около 200 MeV.

В ядрен реактор е разделянето на U-235 ядра, причинени от сблъсък с неутрони. В процес 2 или 3 освободени неутроните. При благоприятни условия, тези неутрони могат да ударят други уранови ядра и причина дивизия. На този етап ще има от 4 до 9 неутрони може да доведе до нови ядра разпада на уран и т. D. Такива процес лавина наречен верижна реакция.

За верижна реакция е необходимо т.нар неутронно умножение фактор по-голям от единица. С други думи, в всяко следващо поколение на неутроните трябва да е по-голяма от предишната.

Фактът, че неутроните, произведени в упадъка на уранови ядра имат прекалено много скорост и ядрата на уран-235 вероятност за улавяне на бавните неутрони в стотици пъти повече от най-бързо. Следователно, един от елементите на ядрен реактор е така наречената неутрони модератор.

Е неутрони модератор е тежка вода D2 О. Обичайна вода чрез реакция с неутроните се превръща в тежка вода.

Добър ретардер е и графит, чието ядро не абсорбират неутроните.

Така ядрен (или атомно) реактор е устройство, което поддържа контролирана реакция ядрено делене.

Ядрен реактор се състои от следните части:

· В основата на ядреното гориво и модератор;

· Неутронен отражател обграждащ ядрото;

· Система верига за контрол на реакция, включително аварийна защита;

· Системата за дистанционно управление.

Основните характеристики на реактора - неговата изходна мощност. Захранване 1 MW съответства верижна реакция, в която 3 10 16 подразделения в 1 сек.

Активна област се охлажда от охладителна течност се изпомпва, както който може да се използва вода или метал с ниска точка на топене (например, натрий, като 98 ° С точка на топене). В парогенераторното прехвърля топлоносител топлинна енергия на водата, което го прави пара с високо налягане. Парата се отнася до турбина свързан с електрически генератор. От парната турбина влиза в кондензатора.

Въпреки това, основният проблем е да се гарантира, че пълният радиационната безопасност на хората, които работят в атомни електроцентрали, както и за предотвратяване на аварийни изпускания на радиоактивни вещества, които се натрупват в големи количества в активната зона на реактора. При проектирането на ядрени реактори този въпрос получи много внимание. Въпреки това, след няколко аварии в ядрени централи, особено в атомната електроцентрала в Пенсилвания (САЩ, 1979) и в Чернобил (1986), ядрена безопасност проблем власт стана особено остър.