Иондаушы сәулелену түрлері

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 31 бет
Таңдаулыға:

Қазтұтынуодағы Қарағанды университеті

Экология және бағалау кафедрасы

Өнеркәсіптік экология пәні бойынша
Радиациялық қауіпсіздікті қамтамассыз ету
тақырыбына

КУРСТЫҚ ЖҰМЫС

Орындаған:
Эко-19-1 к тобының
студенті Омарғали А.Б.

Қабылдаған:
ғылыми жетекші:
х.ғ.к., доцент Оспанова Г.К.

Қарағанды 2022
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..3

1. РАДИАЦИЯЛЫҚ ҚАУІПСІЗДІК ТҰРҒЫСЫНАН ҚАЗАҚСТАНДАҒЫ ҚОРШАҒАН ОРТАНЫҢ КҮЙІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...4
1.1 Радиация және өмір ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..4
1.2. Иондаушы сәулелену түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...8
1.3. Иондаушы сәулеленудің адамға әсері ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... .13

2 РАДИАЦИЯЛЫҚ ҚАУІПСІЗДІКТІ ҚАМТАМАССЫЗ ЕТУ ... ... ... ... ... ... ... 15
2.1.Радиацияның табиғи көздері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...16
2.2. Радиацияның жасанды көздері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...19

3. РАДИАЦИЯЛЫҚ ҚАУІПСІЗДІК НОРМАЛАРЫ ... ... ... ... ... ... .. ... ... 22
3.1. Радиациялық қауіпсіздіктің санитарлық нормалары мен ережелері ... ... ... .22
3.2. Радиациялық қауіпсіздік деңгейін бақылау әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 25
3.3 Халықты радиациядан қорғау шаралары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...27
3.3.1. Адамды радиациядан қорғаудың тәсілдері мен құралдары ... ... ... ... ... ... 27
3.4. Адамдардың радиацияға төзімділігін арттыру жолдары ... ... ... ... ... ... ... ...28

ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...30

ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ..3 1

ҚОСЫМШАЛАР ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..32

КІРІСПЕ

Тақырыптың өзектілігі - Радиоактивтi ластану Қазақстанның экологиялық қауiпсiздiгiне елеулi нақтылы қатер төндiредi, олардың көздерi мынадай негiзгi топтарға бөлiнедi: табиғи радиактивті көздер (ғарыштық, күн сәулесі, жер қойнауындағы пайдалы қазбалар); уран өндіруші және өңдеуші кәсіпорындар;урандық емес өндіруші кәсіпорындар; жұмыс iстемей тұрған уран өндiрушi және уран өңдеушi кәсiпорындардың қалдықтары (уран кен орындардың үйiндiлерi, өздiгiнен төгiлетiн ұңғымалар, қалдық қоймалары, технологиялық желiлердiң бөлшектелген жабдығы); ядролық қаруды сынау нәтижесiнде ластанған аумақтар; мұнай өндiру өнеркәсiбi мен мұнай жабдығының қалдықтары; өнеркәсіптік және зерттеулік атом реакторлары; ядролық реакторлардың жұмыс iстеуi нәтижесiнде пайда болған қалдық-тар мен радиоизотоптық өнiм (иондаушы сәулеленудiң пайдаланудан шыққан көздерi); изотоптарды пайдалатын медициналық және техникалық аспаптар мен жабдықтар, ядролық сынақтар, радиоактивті ластаушы көздер және өзге де факторлардың тұрғындардың денсаулығы мен қоршаған ортаға әсерi салдарын ескере отырып, радиациялық ахуалды сауықтыру-оңалту iс-шараларын дәйектеу.
Қазақстан радиациялық қауiптi қалдықтарды трансшекаралық тасымалдау мен оларды аулаққа шығаруды бақылау туралы Базель конвенциясына қосылды, бұл радиациялық қауiптi қалдықтарды декларациялау жөнiндегi жаңа кеден ережелерiн белгiлеуге және кейiннен олардың қайталама шикiзат пен өнiм түрiнде республика аумағына олардың қайтадан түсуiн болдырмауға мүмкiндiк бередi.
Қазiргi уақытта Қазақстан Республикасының аумағында төрт әскери сынақ полигоны және "Байқоңыр" кешенi жұмыс iстейдi. Зымырандардың жерге түскен және құлайтын бөлiктерi, аса улы отынның төгiлуi және қоршаған орта мен тiкелей жақын жерде тұратын халыққа қолайсыз әсер ететiн басқа да факторлар нақты экологиялық қауiп төндiредi.
Қазiргi уақытта "Қазақстан Республикасы аумағының зымыран-ғарыш қызметiмен байланысты учаскелерiнiң экологиялық жай-күйiнiң мониторингi" бюджеттiк бағдарламасы бойынша ғылыми-зерттеу жұмыстары жүргiзiлуде.
Курстық жұмыстың мақсаты - Радиациялық қауіпсіздігін және радиациялық қорғанысын қамтамасыз ету мәселелерін қарастыру.
Курстық жұмыстың міндеттері:
1) радиацияның шығу көздерін анықтау,
2) Халықты радиациядан қорғау шараларың қарастыру,
3) жербеті қабатына радиоактивтік заттардың түсуінен болатын ластануды қадағалау.

1 РАДИАЦИЯЛЫҚ ҚАУІПСІЗДІК ТҰРҒЫСЫНАН ҚАЗАҚСТАНДАҒЫ ҚОРШАҒАН ОРТАНЫҢ КҮЙІ

0.1 Радиация және өмір

Қоршаған ортадағы радиациялық ахуалды табиғи радиациялық ая және адамның шаруашылық әрекетінің негізінде жасалған нысандардан бөлінетін жасанды сәулелену құрайды. Қазақстан аумағында табиғи аядан сәуле алу айтарлықтай және ол шамамен 310 мбэр мөлшерінде. Сонымен бірге адам медицинадан қосымша 110 мбэр сәуле алады. Сонда қалыпты табиғи мен жасанды сәулеленудің жалпы дозасы Қазақстанда бір адамға шаққанда орта есеппен 420 мбэр болады, бұл әлемдік деңгейден 1,5 есе көп. Егер осы қалыпты ая дозасына радиоактивті ластаушылар көзінен мүмкін болатын 100 мбэр дозаны қосатын болсақ, онда ол өте қауіпті болмақ.
Қазақстанда табиғи радиактивтiлiктiң жоғары деңгейiн беретiн уран берушi алты iрi: Солтүстік Қазақстан, Бетпақдала - Шу - Іле, Шу - Сарысу, Іле, Сырдария, Каспий маңы геологиялық өңiрі, көптеген шағын кен орындары мен уран байқалатын кенiштер, радиоактивті су көздері, уран өндiрушi кәсiпорын-дар мен ядролық жарылыстар жасалған жерлерде шоғырланған қалдықтар бар.
Қазақстан аумағының 30%-iнде адам денсаулығына айтарлықтай қауiп төндiретiн табиғи радиактивтi газ - радонның жоғары бөлiнуiнiң ықтимал мүм-кiндiгi орын алған. Радионуклидтермен ластанған суды ауыз су мен шаруашылық мұқтаждықтар үшiн пайдалану қауiптi болып табылады. Оңтүстік Қазақстан облысындағы Созақ ауданында жүргізілген зерттеулер 250 өздігінен ағатын ұңғымаларды анықтады. Олардың ішіндегі радий мен уран мөлшері жоғары 40 - қа жуығы ауыз су мен шаруашылық қажетіне пайдаланылған. Уран мен радийдің концентрациясы шектеулі мүмкін концентрациядан (РШК) 10 - 100 есе асып түскен.
Қазақстанда әртүрлі ғимараттардағы радон концентрациясы-ның (меншікті активтілігінің) оның жер қыртысынан бөлініп шығу дәрежесіне байланыстылығын зерттеу басталды. Осының негізінде радонның шығу аумақ-тарын аудандастыру картасын жасау көзделген. Қазіргі кезде барлық ғимарат-тарындағы радонның концентрациясы өте жоғары болып келетін (0,2 кБкм3 нормасы кезінде 4 кБкм3 - ті құраған) Арықбалық, Сарытүбек (Ақмола облысы) елді мекендері анықталды.
Қазақстан Республикасында ядролық сынақтар үш полигонда: Семей, Атырау облыстарында (Азғыр) және Батыс Қазақстанда (Капустин Яр) жүргі-зілді. Әлемде ядролық қаруды сынау мақсатында барлығы екі мыңнан астам ядролық жарылыстар (атмосферада, жер астында, су астында) жасалды, оның 490 - ы ( 26 жерүсті, 90 атмосфералық, 374 жерасты) Қазақстанда жүргізілді. Жер бетінде жүргізілген 26 ядролық жарылыстың нәтижесінде республика аумағындағы атмосфераға жалпы активтілігі 45 млн Ки радионуклидтердің орасан көп мөлшері тасталды. Осының негізінде 190 мыңдай адам 0,5 Зв (50 бэр) және одан да жоғары сәуле дозасын алды.
Қазіргі кезде Семей полигоны аумағында жасанды изотоптардың - цезий - 137, стронций - 90, европий - 152, 155, америций - 241, плутоний - 239,240, кобальт - 60 таралуы байқалуда. Бұл Қазақстан Республикасы Ұлттық ядролық орталығы сарапшыларының АҚШ, Россия, Франция, МАГАТЭ ғалымдары мен мамандарымен бірлесе жүргізген бағамы бойынша полигон тіршілігіне үлкен қатер төндіріп тұр.
Лира, Галит, Сай - Утес полигондарында жүргізілген сынақтар осы күнге дейін айтылмай келді. Лира алаңшасында Қарашығанақ қазба орнының конденсатын сақтау мақсатында 700 - 900 м тереңдікте, көлемі 45 - 66 мың м3 алты қуыс жасалған. Олардың төртеуінің көлемі конденсатпен 10 - 75 % ғана толтырылған. Галит алаңшасында осындай мақсатта тасты тұз массивтерінде 17 жарылыс, Сай - Утес полигонында 3 жарылыс жасалды. Бұлардан басқа жер қыртысының геологиялық құрылымын зерттеу үшін Меридиан, Регион, Батолит бағдарламалары бойынша 6 жарылыс жүргізілді. Сонымен бірге Алматы мен Батыс Қазақстан облыстарында мөлшері 5600 м2 болатын радиоактивті ластану аумағы анықталды.
Ядролық полигондардың ортаактивті қалдықтарының көлемі - радиоак-тивтілігі 12,9 млн Ки құрайтын 6,5 млн т, төменактивті қалдықтар көлемі - радиоактивтілігі 11,6 мың Ки құрайтын 5,8 млн т деп бағалануда.
Қазақстан Республикасы аумағында бес ядролық реактор бар. Бір энергетикалық реактор - Ақтауда, үш зерттеулік реактор - Семей полигонында, және бір зерттеулік реактор Алматыда орналасқан. Ақтаудағы БН - 350 энерге-тикалық реакторында төмен - және ортаактивті 9000 м3 қатты мен сұйық қалдықтар жинақталған. Олардың едәуір мөлшері осы реакторды демонтаждау кезінде пайда болуы мүмкін.
Ядролық реакторлар қоршаған ортаға активтілігі 421 мың Ки болатын 14,5 мың т төмен - және ортаактивті қалдықтарды, активтілігі 1,9 млн Ки болатын 450 т жоғарыактивті қалдықтарды тастайды.
Соңғы деректер бойынша республика аумағында изотоптарды пайдала-натын 100 мыңға жуық көздер белгілі. Қазақстанның кәсiпорындарында ион-даушы сәулелердiң пайдаланудан қалған 50 мыңнан астам көздерi бар және радиациялық зерттеу барысында 16-сы адам үшiн аса қауiптi болған 700-ден астам бақылаусыз көздер анықталып, жойылды.
Шығыс Қазақстан облыстық басқармасында есепке алынбаған 2162 радиоизотоптық түтін туралы белгі бергіштердегі иондаушы сәулелену көздері анықталды. Олардың 2146 - ы плутоний - 239 - дың ампулдық көзі екені белгілі болып, 1444 - і жойылды.
Изотоптық өнімдер қалдығының жалпы радиоактивтілігі 32,4 мың Ки құрайды деп бағалануда.
Қазақстандағы әлемдегі қордың (14) бөлігін құрайтын уран - өнеркәсіптік мақсатта өндірілетін негізгі радиоактивті элемент. Бұрынғы Кеңес Одағының әскери - өнеркәсіптік кешені республика аумағында 80 мың т - дан астам уран өндірді. Қазіргі кезде сол кәсіпорындардан тек бесеуі ғана жұмыс істейді. Оның төртеуі - Орталық, Далалық, Алтыншы руда басқармасы мен Үлбі металлур-гиялық зауыты Қазатомпром ҰАК - ының құрамына кіреді. Бесіншісі - Степ-ногорск қаласындағы Тың тау - химиялық комбинаты. Бұларға қарағанда радиациялық ластану тоқтатылған немесе қараусыз қалған нысандардан едәуір мөлшерде болуы ықтимал. Мұндай нысандардың саны Қазақстан аумағында жүзден асып жығылады. Бұлардың қатарына Ақтау қаласындағы Каспий тау - металлургиялық комбинаты, Ақмола облысындағы Қосашы мен Маныбай руд-никтері, Балқаш маңы аумағындағы Ботабұрым мен Қордай рудниктері жатады.
Қараусыз қалған осы 100 - ден аса нысанның радиациялық доза қуаты деңгейі РШК - дан 50 есе асып түседі. Концентрациясы РШК - дан асып түсетін радио-нуклидтердің аэрозолі 10 км - ден алыс қашықтыққа таралуы мүмкін.
Уран өнеркәсібі қызметінің радиоактивті қалдықтарының жалпы көлемі Қазақстан бойынша жалпы активтілігі 251 мың Ки болатын 223 млн т - ны құрайды.
Қазақстан аумағындағы урандық емес өнеркәсіптің радиациялық қауіпті кәсіпорындарына мұнай мен көмір өндіруші кәсіпорындар жатады. Маңғыстау мен Атырау облыстарында мұнай өндіру саласының қарқынды дамуы мұнай өндіру учаскелері мен олармен қатарлас аудандардың техногендік радиоактивті ластануына әкелді, кризистік жағдайлар аймағы тіркелді. Осы облыстардың 100 мың адамды қамтитын 12 қаласы мен елді мекендеріне радиоактивті қауіп төніп тұр. Қазіргі уақытта мұнай өндіруші 22 аса ірі қазба орындарында радио-активті сәулелену қуаты 100 - ден 17000 мкрсағатқа дейін болатын 267 радио-активті ластану учаскелері анықталды.
Кейбір көмір қазу орындарында көмір қабаттарының қышқылданған жоғары бөліктерінің урандық минерализациялануы бар. Мысал ретінде Жамбыл облысындағы Құланды қазба орнын, Алматы облысындағы Ойқарағай қазба орнын келтіруге болады, мұнда 20 мың м3 радиоактивті көмір жиналған. Мұндай көмірді жаққанда, оның күлінің радиоактивтілігі 5 - 6 есе артады.
Радиоактивтік ластану мұнай мен көмір өндіруден басқа, фосфорит, қара, түсті және бағалы металл өндіру кезінде де болады. Аэрогаммаспектрометрлік түсіру нәтижесінде Семей, Тараз, Шымкент қалалары мен Ақмола облысының санитарлық - қорғаныш аймағында металлургиялық, химиялық және тау - руда кәсіпорындарының радиоактивті қалдықтары тіркелген.
Урандық емес өнеркәсібі қызметінің радиоактивті қалдықтарының жалпы көлемі республика аумағында активтілігі 133 мың Ки болатын 2362 мың т - ны құрайды.
Қорыта келгенде Республикамыздың радиациялық ахуалын жақсы деп айта алмаймыз. Жоғары табиғи қалыпты аяға радионуклидтердің әлеуетті қауіпті көздері өз үлесін қосуда. Сонымен жалпы алғанда, Қазақстан Республикасы аумағындағы радиоактивті қалдықтардың жалпы мөлшері активтілігі 15,5 млн Ки болатын 237 млн тоннаны құрап отыр. Салыстыратын болсақ, Чернобыль авариясы кезінде радиоактивті лақтырылымдар 50 - 55 млн Ки болды. Сонда республика аумағындағы радиоактивті қалдықтар Чернобыль-дің үштен бірін құрайды деген сөз. Тек бұл қалдықтар республиканың едәуір үлкен аумағында шашырап жатыр.
Қазатомпром Ұлттық атом компаниясының есептеулері бойынша, республикамыздың мұндай радиоэкологиялық ахуалын сауықтыру үшін шамамен 1110 млн АҚШ доллары қажет.
Радиация дегеніміз белгілі бір нәрсенің центрден шеңберге қарай сәуле тәріздес таралуы.
Радиацияның бірнеше түрлері бар, бірақ біздің сезім мүшелеріміз оларды жарық пен жылуды сезінгеніміз сияқты сезіне алмайды. Адам радиациясы жоқ жерде өмір сүрмейді десе де болады. Радиоактивті сәулеленудің мутация туғызу қабілеті биологиялық түрлердің үздіксіз эволюциясының негізгі себебі ретінде есептеледі. Биологтардың пайымдауы бойынша, Жер бетінде тіршілік пайда болған бері 1 млрд - қа жуық тірі ағзалар дамыды. Қазіргі кезде, түрліше бағамдар бойынша, флора мен фаунаның 2 - ден 15 млн - ға дейін түрі қалды. Радиацияның әсерінсіз біздің планетамызда тіршіліктің мұншама алуан түрлігі болмас еді. Радиациялық аяның (фонның) болуы - Жердегі тіршіліктің міндетті шарттарының бірі, радиация жарық пен жылу сияқты тіршілікке қажет нәрсе. Радиациялық ая шамалы артқанда адам ағзасындағы зат алмасу біршама жақсарады, ал радиациялық аяның төмендеуі тірі ағзалардың өсуі мен дамуын 30 - 50 % - ға баяулатады. Нөлдік радиация кезінде өсімдік тұқымдары өніп шығуын, тірі ағзалар көбеюін тоқтатады. Сондықтан радиофобияға - радиа-циядан қорқынышқа бой алдырудың қажеті жоқ. Бірақ, радиацияның жоғары деңгейінің қандай қатер әкелетінін, оған жол бермеудің жолдарын, қажет болған жағдайда радиациялық қауіпті жағдайларда тірі қалуды білген жөн.
Табиғи радиация - адамның тіршілік ету ортасының табиғи компоненті. Шартты түрде радиациялық сәулеленуді иондаушы және иондаушы емес деп ажыратады.
Иондаушы емес сәулелену дегеніміз жарық, радиотолқындар, Күннің радиоактивті жылуы. Радиацияның бұл түрі адам ағзасына айтарлықтай әсер ете қоймайды, бірақ оның жоғары қарқындылығы зиянды әсер туғызуы мүмкін. Радиация тірі ағза молекулаларының химиялық байланысын бұзатын болса, онда ол иондаушы радиация деп аталады. Иондаушы радиацияны қарапайымдылық үшін жай радиация деп, ал оның мөлшерлік сипаттамасын - доза деп атайды.
Радиоактивтілік - кейбір химиялық элементтер (уран, торий, радий, калифорний және т.б.) атомы ядроларының, олардың атомдық нөмірі мен массалық санының өзгеруіне әкелетін, өздігінен түрленуі (ыдырауы). Мұндай элементтерді радиоактивті элементтер деп атайды.
Радиоактивті заттар жартылай ыдырау кезеңімен өлшенетін қатаң белгілі жылдамдықпен, яғни бүкіл атомдардың жартысы ыдырайтын уақытпен ыдырайды. Радиоактивті ыдырауды тоқтату мүмкін емес, әрі оның иондаушы сәулеленуді бөлуі қатар жүреді. Жартылай ыдыраудың бір кезеңіне тең уақыт ішінде әрбір 100 атомның 50 атомы өзгеріссіз қалады, ал келесі осындай уақыт ішінде - олардың 25 - і ыдырайды, осылайша экспоненциалды заң бойынша жалғаса береді. Мысалы, уран - 238 - дің жартылай ыдырау кезеңі 4,47 млрд жылға, көміртегі - 14 - тікі - 5730 жылға, радий - 223 - тікі - 11,43 күнге, күкірт - 38 - дікі - 2 сағат 52 минутқа тең, ал протактиний - 234 - кі - бір мин-уттан сәл ғана үлкен болып келеді.

1.2. Иондаушы сәулелену түрлері

Иондаушы сәулелену деп ортамен әрекеттесуінің негізінде әртүрлі белгідегі электр зарядтарын түзетін сәулеленуді айтады. Иондаушы сәулелену бөлшектерінің энергиясын жүйеден тыс бірліктермен - электрон - вольттермен өлшейді (эВ).
1 эВ = 1,6 ∙10 -19 Дж .
Иондаушы сәулелену көздері техникада, химияда, медицинада, ауыл шаруашылығында және басқа да салаларда пайдаланылады, мысалы топы-рақтың тығыздығын өлшеу, газ құбырларынан тамшылауды анықтау, пісірме-леу жапсарларын тексеру, табақ, құбыр және өзектердің қалыңдығын өлшеу, маталарды антистатикалық өңдеу, пластмассаларды полимерлеу, қатерлі ісік-терді радиациялық емдеу кезінде қолданылады.
Иондаушы сәулеленуді корпускулярлық және фотондық деп екі түрге жіктейді.
Корпускулярлық иондаушы сәулелену - радиоактивтік ыдырау, ядролық түрлену кезінде немесе үдеткіштерде түзілетін, тыныштықтағы массасы нөлден бөлек элементарлық бөлшектердің ағыны. Мұндай сәулеленуге альфа - бөлшек-тер (α - сәулелену) және бета - бөлшектер (ß - сәулелену), нейтрондар (n), про-тондар (p) және т.б. жатады.
Альфа - бөлшектер (α - сәулелену) дегеніміз гелий атомдарының оң заряд-талған ядролары. Альфа - бөлшектердің энергиясы 4 - 8,8 МэВ,түзу сызықты қозғалыс жылдамдығы - 20000 кмс. Иондаушы қабілеті өте жоғары (254000 жұпқа дейін).
Бета - бөлшектер (ß - сәулелену) - радиоактивті элементтердің бета - ыды-рауы кезінде олардың ядролары бөлетін электрондар немесе позитрондар ағыны. Бета - бөлшектердің альфа - бөлшектерге қарағанда өткіш қабілеті 100 есе жоғары, иондаушы қабілеті төмен, ал массасы ондаған мың есе аз. Бета - бөл-шектердің максималды энергиясы 13,5 МэВ, жылдамдығы жарық жылдамды-ғына жақын. Қазіргі кезде 900 - ға жуық ß - радиоактивті изотоптар анықталып отыр.
Нейтрондық сәулелену - кейбір ядролық реакциялар кезінде (уран мен плутоний ядроларының бөліну кезінде) атом ядроларынан бөлінетін бейтарап бөлшектердің ағыны. Нейтрондық сәулеленудің айрықша ерекшелігі - тұрақты элементтер атомдарын радиоактивті изотоптарға айналдыру қабілеті, бұл нейтрондық сәулеленудің қауіптілігін күрт өсіреді. Нейтронның массасы α - бөл-шектердің массасынан шамамен 4 еседей аз. Энергиясына байланысты баяу нейтрондар (энергиясы 1 КэВ - тен төмен), аралық энергия нейтрондары (энергиясы 1 - ден 500 КэВ - ке дейін) және жылдам нейтрондар (энергиясы 500 КэВ - тен 20 МэВ - ке дейін) деп бөледі.
Позитрондық сәулелену ß - сәулеленуден тек қана зарядының оң белгі-сімен ғана ерекшеленеді.
Фотондық сәулелену - вакуумда 300000 кмс тұрақты жылдамдықпен таралатын электромагниттік тербелістер ағыны. Фотондық сәулеленуге гамма - сәулелену (γ - сәулелену), сипаттамалық, тежеулік және рентгендік сәулелену-лер жатады.
γ - сәулелену электромагниттік сәулеленуге жатады және жарық жылдамдығымен таралатын энергия кванттары ағынын құрайды. γ - сәулелену адам денесі және басқа да материалдар арқылы еркін өтеді, ол сондай - ақ өзі өткен ортада қосымша әрі шашыраңқы сәулелену туғызуы мүмкін.
Сипаттамалық сәулелену атом электрондарының энергетикалық күйінің өзгеруі кезінде пайда болады. Мұндай сәулеленудің энергиясы 1 МэВ - тен аспайды.
Тежеулік сәулелену зарядталған бөлшектердің кинетикалық энергия-сының азаюы нәтижесінде түзіледі.
Рентгендік сәулелену - затты электрондар ағынымен соққылау кезінде пайда болатын, жиілігі жоғары және ұзындығы қысқа толқындардың электро-магниттік сәулеленуі. Ерекше қасиеті - үлкен өткіш қабілеттілігінде. Шығу көзі рентгендік түтіктерде, электрондық микроскоптарда, қуатты генераторларда, түзет-кіш лампаларда, электрондық - сәулелік түтіктерде, т.б. түзілуі мүмкін.
Сәулеленудің барлық түрлері иондаушы және өткіш қабілеттіліктерімен сипатталады.
Сәулеленудің иондаушы қабілеттілігі меншікті ионизациямен, яғни бөлшектің орта массасы көлемінің бірлігінде немесе жүріс жолы ұзындығының бірлігінде түзетін иондар жұбы санымен анықталады. Әртүрлі сәулеленудің иондаушы қабілеттілігі де түрліше болып келеді.
Сәулеленудің өткіш қабілеттілігі жүріс жолының шамасымен анықта-лады. Жүріс жолы дегеніміз белгілі бір ықпалдаус кезінде бөлшектің затта немесе ортада толық тоқтағанға дейінгі жүріп өткен қашықтық.
Сәулеленудің әр түрі түрліше энергия мөлшерін бөліп шығарады, әрі өткіш қабілеттіліктері де әрқилы, сондықтан олар тірі ағза ұлпаларына әртүрлі әсер етеді (1 - сурет).
α - бөлшектердің иондаушы қабілеттілігі жоғары, бірақ өткіш қабілеттілігі төмен.

1-сурет. Сәулеленудің үш түрі және олардың өткіш қабілеті.

ß - сәулеленудің иондаушы қабілеттілігі айтарлықтай төмен, ал өткіш қабілеттілігі өте жоғары.
Фотондық сәулеленулердің иондаушы қабілеттіліктері өте төмен, ал өткіш қабілеттіліктері өте жоғары болып келеді. Энергиясының жоғарылығы (0,01 - 3 МэВ) және толқын ұзындығының қысқалығы γ - кванттардың (γ - сәу-леленудің) үлкен өткіш қабілеттілігіне айтарлықтай септігін тигізеді. γ - квант-тар электрлік және магниттік өрістерде ауытқымайды. Жарық жылдамдығымен таралатын γ - кванттар ауада жұтылмайды, оны тек қана қалың қорғасын немесе бетон қабат қана ұстай алады.Олардың ағынының әлсіреуі γ - квант пен жұту материалының энергиясына байланысты. γ - сәулеленудің қарқындылы-ғын түрліше заттармен әлсірету жартылай әлсірету қабатының шамасымен сипатталады (Кесте - 1). Бұл заттардан өту кезінде γ - сәулеленудің қарқынды-лығы екі есе азаяды. γ - сәулеленудің жоғары өткіш қабілеттілігі оны ішкі, сондай - ақ сыртқы сәуле алу кезінде де өте қауіпті етеді.

1 - кесте. γ - сәулеленуді жартылай әлсірету қабатының шамасы
γ - сәулелену энергиясы, МэВ
Жартылай әлсірету қабатының шамасы

Ауа, м
Алюминий, см
Қорғасын, см
0,5
60
3,2
0,4
1,0
85
4,4
1,0
2,0
120
1,4
1,4

Өлшем бірліктері: активтілік бірлігі ретінде француз ғалымы А. Беккерельдің құрметіне байланысты беккерель (Бк) қабылданған. 1 Бк бір секундтағы бір ядролық түрленуге тең. Активтілікті көбінесе жүйеден тыс бірлік - кюримен (Ки) өлшейді.
1 Кu= 3,7.1010Бк
Экспозициялық доза (Х) дегеніміз аз көлемдегі құрғақ атмосфералық ауада түзілетін бір белгідегі иондардың толық зарядының (dQ) осы көлемдегі ауа массасына (dm) қатынасы:
Х= dQdm, Kлкг

Техникада экспозициялық дозаны рентген арқылы да (Р) өлшейді:

1 P = 2,58 ∙ 10-4 Клкг.

Сәулеленудің сіңірілген дозасы (D) деп белгілі бір элементарлық көлем-дегі затқа берілген сәулеленудің орташа энергиясының (de) осы көлемдегі заттың массасына (dm) қатынасын айтады:

D = de dm , Джкг. (3)

Сіңірілген дозаның өлшем бірлігін физик Грейдің құрметіне байланысты грей (Гр) деп атайды:

1 Гр = 1 Джкг .

Сондай - ақ өлшем бірлігі ретінде рад қолданылады:

1 рад = 0,01 Гр.

Сіңірілген дозаның шамасы сәулеленудің қасиеттерімен қатар сіңіруші заттың қасиеттеріне де тәуелді. Әртүрлі сәулеленудің бірдей дозасы тірі ағзада түрліше биологиялық әсер туғызады. Алайда сіңірілген дозаның мөлшері бір-дейлігі кезінде альфа - , бета - және гамма - сәулеленудің едәуір қауіпті екен-дігі ескерілмейді, сондықтан әртүрлі сәулеленудің адам ағзасының түрліше мүшелеріне ықпал ететін әсерін анықтау үшін эквивалентті және эффективті дозалар түсінігі енгізілген.
Эквивалентті доза (H) - мүшедегі немесе ұлпадағы сіңірілген дозаның сәулеленудің осы түрінің ағза мүшесін немесе ұлпасын зақымдау қабілетін көрсететін коэффициентке көбейтіндісі:

HT, R = DT, R ∙ WR , (4)

DT,R - мүшедегі (R) немесе ұлпадағы (Т) орташа сіңірілген сәулелену дозасы;W - сәулеленудің ағза мүшесін немесе ұлпасын зақымдау қабілетін көрсететін коэффициент.
Эквивалентті дозаның өлшем бірлігі ретінде швед радиологы Рольф Зиверттің құрметіне байланысты зиверт (Зв) қабылданған:

1Зв = 1 Джкг .

Сонымен бірге кейде эквивалентті дозаның өлшем бірлігі ретінде бэр (рад - тың биологиялық эквиваленті) қолданылады:

1 бэр = 0,01 Зв .

Эффективті доза (Е) дегеніміз адамның бүкіл денесінің және оның жекелеген мүшелерінің радиосезімталдығын ескере отырып, сәуле алуының кейіннен шығу зардабының ықтималдығын көрсететін өлшем ретінде пайдаланылатын шама. Оны мүшедегі немесе ұлпадағы (H t,T) эквивалентті дозаның осы мүше немесе ұлпаның зақымдану қабілетін көрсететін (WT) коэффициентке көбейтінділерін қосу арқылы табады:

E = Σ H t,T ∙ WT , (5)

H t,T - (t) уақыт ішіндегі (Т) мүшедегі немесе ұлпадағы эквивалентті доза;
WT - (Т) мүшенің немесе ұлпаның зақымдану қабілетін көрсететін коэффициент.
Бұл коэффициентті мынадай мүшелер мен ұлпалар үшін былай қабылдайды:
гонада - 0,20; жұлын, өкпе, асқазан - 0,12; бауыр, қалқанша без, несеп жолы - 0,05; тері және сүйек беттері жасушалары - 0,01; қалған мүшелер мен ұлпалар - 0,05.

1.3. Иондаушы сәулеленудің адамға әсері

Адамдардың радиациямен зақымдануы ядролық жарылыс кезіндегі өткіш радиация және аумақтың радиоактивті ластануынан болады (2-сурет).

2-сурет. Адамның радиациямен зақымдану түрлері

Өткіш радиация - ядролық жарылыс аймағынан жан - жаққа бірнеше секунд ішінде таралатын гамма - сәулелер мен нейтрондардың ағыны.
Радиоактивтік ластану - жарылыс бұлтынан радиоактивті заттардың орасан мөлшерде түсу нәтижесі. Олар жер бетіне түскен соң, радиоактивті із деп аталатын ластану аумағын түзеді.
Жасанды (антропогендік) мен табиғи радиоактивтік сәулеленулердің табиғи сипаты ұқсас келеді және олар адам денсаулығына зиянды әсер етуі мүмкін.
Иондаушы сәулеленудің адам ағзасына әсер етуінің негізінде ұлпаларда күрделі физикалық және биологиялық процестер жүруі мүмкін. Тірі ұлпаның иондану нәтижесінде оның молекулярлық байланысы үзіледі, қосылыстардың химиялық құрылымы өзгереді, бұл жасушалардың өліміне әкеліп соғады.
Иондаушы сәулеленудің биологиялық зардаптарының қалыптасуына биологиялық ұлпа массасының 60 - 70% - ын құрайтын судың радиолизінен болатын өнімдер ерекше роль атқарады. Суға иондаушы сәулелену әсер еткенде Н пен ОН еркін радикалдары, ал оттегі қатысатын болса - күшті қышқылдау-шылар ретінде саналатын гидропероксидтің (НО2) еркін радикалы мен сутегінің пероксиді (Н2О2) түзіледі. Радиолиз өнімдері ұлпаның молекулаларымен химиялық реакцияға түседі де, сау ағзаға тән емес қосылыстар түзеді. Бұл жекелеген функциялардың немесе жүйелердің, сондай - ақ бүкіл ағза тіршілігі-нің бұзылуына әкеп соғады.
Биологиялық процестердің бұзылуы қайтымды немесе қайтымсыз болуы мүмкін. Қайтымды бұзылу кезінде сәулеленген ұлпа жасушаларының қалыпты жұмысы қалпына келеді, ал қайтымсыз бұзылу кезінде жекелеген мүшелер немесе бүкіл ағза зақымданады да сәуле ауруын туғызады.
Иондаушы сәулелену ағзада биологиялық өзгерістерді сыртқы сәуле алу (сәулелену көзі ағзадан тыс жерде) кезінде де, ішкі сәуле алу (радиоактивті заттар ағзаға пероральдік немесе ингаляциялық жолмен енеді) кезінде де туғызады.
Сәуле ауруының екі формасы болады: ауыр және созылмалы.
Сәуле ауруының ауыр формасы қысқа уақыт аралығында үлкен дозалы сәуле алу нәтижесінде болады. 1000 бэр доза кезінде, ағзаның зақымдануы лездік (сәуле алу өлімі) болады. Сәуле ауруының ауыр формасы радионук-лидтердің көп мөлшерінің ағзаға енуінен де болуы мүмкін.
Созылмалы зақымданулар РШК-дан асатын дозамен жүйелі түрде сәуле алудың нәтижесінде болады.
Сәуле алған адамның денсаулығы күйін тікелей өзгертетін әсерлер соматикалық, ал оның ұрпағында білінетін әсерлер генетикалық (тұқым қуалаушылық) деп аталады.
Иондаушы сәулеленудің биологиялық әсері дозаның жалпы мөлшері мен әсер ету уақытына, сәулелену түріне, сәуле алған беттің өлшеміне және адамның жеке қасиеттеріне байланысты келеді.
Ағзаның биологиялық ұлпаларының сәуле алу дозасына байланысты сәуле ауруын төрт дәрежеге жіктейді (3 - сурет).

Сәуле ауруы
дәрежесі

2 дәрежелі 250 - 400
3 дәрежелі 450 - 700
4 дәрежелі 700
1 дәрежелі 150 - 200

3 - сурет. Адамның сәуле алуының негізінде ауруының дәрежелері

1 - дәрежелі сәуле ауруы (жеңіл) 150 - 200 рад сәулелену дозасы кезінде өрбиді. Жасырын мерзімі - 2 - 3 апта, бұдан кейін әлсіздік, лоқсу, бастың айналуы, температураның жиі көтерілуі пайда болады. Қанда ақ түйіршіктердің (лейкоциттердің) мөлшері азаяды. 1 - дәрежелі сәуле ауруын емдеуге болады.
2 - дәрежелі сәуле ауруы (орташа) 250 - 400 рад сәулелену дозасы кезінде болады. Жасырын мерзімі - 1 апта. Ауру белгілері анық білінеді. Көп жағдайда адамдар уақытша жұмыс қабілетінен айрылады. Дұрыс емделген жағдайда, 2 - 3 айдың ішінде сауығуға болады.
3 - дәрежелі сәуле ауруы (ауыр) 450 - 700 рад сәулелену дозасы кезінде байқалады. Жасырын мерзімі - бірнеше сағат. Аурудың алғашқы белгілері сәуле алғаннан кейін - ақ бірден анық біліне бастайды. Ауру жедел әрі ауыр өтеді. Бастың қатты ауруы, жүрек айну мен қайта - қайта құсу, іштің өтуі, ішкі мүшелер, тері мен кілегей қабаттарына қан кетуі, қан құрамының өзгеруі, шаштың түсуі, орталық жүйке жүйесі мен жыныс бездері қызметінің бұзылуы байқалады. Уақытында әрі тиімді емделген жағдайда, адам 6 - 8 айдың ішінде сауығуы мүмкін. 20 - 70 % жағдайда өлуі мүмкін.
4 - дәрежелі сәуле ауруы (өте ауыр) 700 рад - тан жоғары сәулелену дозасы кезінде 20 - 30 минуттан кейін біліне бастайды. Дене температурасы 380С - тан асып, тері мен кілегей қабаттары зақымданады. Дәрет сұйылады. Емделмеген жағдайда адам 2 - 3 апта ішінде өледі. Аурудың барлығы дерлік өліммен аяқталады.
Иондаушы сәулеленулердің жеке адамға, сондай - ақ кейінгі ұрпаққа әсер етуінің жалпы ықпалы 4 - суретте көрсетілген.

4 - сурет. Адамдардың сәуле алуының ықтимал зардаптарының түрлері.

2 РАДИАЦИЯЛЫҚ ҚАУІПСІЗДІКТІ ҚАМТАМАССЫЗ ЕТУ

Қоршаған ортаны радиоактивті ластаушы көздер табиғи және жасанды (антропогендік) болып бөлінеді. Иондаушы сәулеленудің табиғи көздеріне ға-рыштық сәулелену мен жер радиациясы кіреді. Ал антропогендік көздеріне ядролық реакторлар, рентгендік түтіктер, көмір жағу, ядро-лық сынақтар, медициналық зерттеулер, радиотерапия және т.б. жатады.

2.1. Радиацияның табиғи көздері

Ғарыштық сәулелену галактикалық, галактикааралық және күннен болатын сәулелену деп бөлінеді. Галактикалық және галактикааралық сәуле-лену - бұл протондардың (90%), альфа - бөлшектердің (9%), нейтрондардың, фотондардың, жеңіл элементтердің (литий, бериллий, көміртегі, азот, оттегі) ядроларының (1%) ағыны.
Галактикалық сәулеленудің орташа ғұмыры 1 млн - нан 10 млн жылға дейін, ал галактикааралық сәулеленудікі - одан да ұзағырақ. Нейтрондар мөл-шерінің аздығы олардың ғұмыр кезеңінің төмендігімен (16 минут), сондай - ақ сәулелену көздерінің Жерден алыстығымен байланысты. Жеңіл бөлшектер мен фотондар ғарыш шаңымен жұтылады. Галактикалық сәулеленудің энергиясы өте жоғары - 1012 - 1014 МэВ болып келеді. Жұлдыздардың магнитті өрісінің әсерімен ғарыштық бөлшектер өте жоғары жылдамдықпен қозғалады да, қосымша энергия алады. Жер радиусының бірден сегізге дейінгі қашықтықта ғарыштық бөлшектер Жердің магниттік өрісімен бөгеледі. Осылайша, Жердің магниттік өрісі адамдарды ғарыштық радиациядан қорғайды. Ғарыштық радиацияның тығыздығы 1 - 2 бөлшек(см2с) болып келеді. Ғарыштық сәулелену атмосфераның жоғарғы қабаттарына жеткен кезде, ғарыштық бөлшектердің әсерінен екінші немесе кейінгі сәулелену өрбиді. Сәулеленудің жоғары қарқындылығы 20 - 25 км биіктікте байқалады, биіктік азайған сайын оның да қарқындылығы төмендейді (2 кесте ).

2 - кесте. Биіктікке байланысты ғарыштық сәулеленудің сіңірілген және эквивалентті дозаларының қуаты

Сәулелену дозасының қуаты
Биіктік, км

0
4
6
8
10
12
14
16
18
... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.