Радиацияның тірі ағзаларға әсері және радиациялық қауіп
Жұмыс мақсаты: Өскемен қаласының радонмен ластану қауіптілігінің деңгейін анықтау, радияциялық жағдайға талдау жасау.
Міндеттері:
1. Радиобелсенділіктің табиғаты мен пайда болуы туралы сипаттау;
2. Радиобелсенділіктің қоршаған ортаға, адам ағзасына әсерін анықтау;
3. ШҚО радиациямен ластану мәселесін талдау;
4. Өскемен қаласындағы радияциялық жағдайды анықтау, оған талдау жасау;
5. Ғимараттар мен жер асты суларындағы радонның концентрациясын анықтау;
6.Өскемен қаласы территориясының эманационды түсірілімінің
нәтижесін көрсету.
Жұмысытың зерттеу объектісі болып: Өскемен қаласы алынды.
Зерттеу нысаны Өскемен қаласының радиологиялық жағдайы алынды.
Осы жұмыста зерттеудің теориялық, экспериментальды, аналитикалық.зертханалық әдістері қолданылды.
Зерттеудің ақпараттық базасы Қазақстандық және шетелдік ғалымдардың, эколог, биолог, химиктерінің ғылыми еңбектері, оқулықтар мен оқу.әдістемелік құралдар, озат ғалымдардың іс.тәжірибелері негізінде құрылды. Өндірістік іс.тәжірибе барысында зерттеуге қажетті ақпараттар
алынды.
Зерттеудің практикалық маңыздылығы берілген зерттеу жұмысының мәліметтерін студенттерге, магистранттарға оқу. құралдары ретінде қолдануға болады.
Міндеттері:
1. Радиобелсенділіктің табиғаты мен пайда болуы туралы сипаттау;
2. Радиобелсенділіктің қоршаған ортаға, адам ағзасына әсерін анықтау;
3. ШҚО радиациямен ластану мәселесін талдау;
4. Өскемен қаласындағы радияциялық жағдайды анықтау, оған талдау жасау;
5. Ғимараттар мен жер асты суларындағы радонның концентрациясын анықтау;
6.Өскемен қаласы территориясының эманационды түсірілімінің
нәтижесін көрсету.
Жұмысытың зерттеу объектісі болып: Өскемен қаласы алынды.
Зерттеу нысаны Өскемен қаласының радиологиялық жағдайы алынды.
Осы жұмыста зерттеудің теориялық, экспериментальды, аналитикалық.зертханалық әдістері қолданылды.
Зерттеудің ақпараттық базасы Қазақстандық және шетелдік ғалымдардың, эколог, биолог, химиктерінің ғылыми еңбектері, оқулықтар мен оқу.әдістемелік құралдар, озат ғалымдардың іс.тәжірибелері негізінде құрылды. Өндірістік іс.тәжірибе барысында зерттеуге қажетті ақпараттар
алынды.
Зерттеудің практикалық маңыздылығы берілген зерттеу жұмысының мәліметтерін студенттерге, магистранттарға оқу. құралдары ретінде қолдануға болады.
Кіріспе
Зарарсыздандыру және қайта өңдеу шеңберінде Нефтебаза ауданының Попов, 123 көшесіндегі көлемі 25 шаршы метр радиоактивті грунтты жинау және арнайы сақтау орындарында көму жүргізілді. «Өскемен қаласының жағдайына көбірек тән атмосфера ауасының құрамындағы радионуклидтерге радиациялық бақылау» іс-шарасы бойынша ретроспективалық ақпаратты жинау негізінде және бір жолғы радиометриялық зерттеулерді жүргізу үшін қаланың жағдайына тән радиоактивті заттардың шамалап алынған тізбесі анықталды. Қаланың радиациялық ахуалына бақылау жасайтын постылар ұйымдастырылды. Кәсіпорындардың қаланың радиациялық-гигиеналық ахуалының үлесіне бағалау жүргізілді. Жағдайды қалыпқа келтіру үшін жыл сайын бюджет қаражаты есебінен табылған радиоактивті дақтарды жою бойынша жұмыстар жүргізілуде. 2006 жылы Отдельная көшесінен арнайы қоймаға 4 м3 радиоактивті топырақ әкетіліп, көмілді. 2007 жылы облыстық бюджет қаражатынан радиациялық қауіпсіздік жөніндегі шараларға 30 млн. теңге бөлінді.
Радиациямен ластану жалпы экологиялық жағдайға өз зиянын тигізуде, бұл өз кезегінде ірі өнеркәсіптік кәсіпорындардың болуымен сипатталып, тұрғындардың арасында, әлеуметтік – психологогиялық зерттеулерде баса айтылып жүр. Қала тұрғындарында радиофобияның белгілері басым. Қала халқының көпшілігі Өскемен аймағындағы тарихи радиобелсенділікпен ластану туралы, олардың жағдайы мен пайда болу көздерінен хабарсыз, сонымен қатар радияциялық қауіпсіздік саласындағы білімдері де таяз болып келеді.
Өскемен қаласы аумағында радиациялық жағдайды анықтайтын факторлар:
- уран өндiретiн және өңдейтiн кәсiпорындардың және оған ілеспе геологиялық жұмыстардың қызметі;
- құрамында радиоактивті элементтердің артуымен сипатталатын шикізатты өңдейтін және өндіретін кәсіпорындардың қызм
Зарарсыздандыру және қайта өңдеу шеңберінде Нефтебаза ауданының Попов, 123 көшесіндегі көлемі 25 шаршы метр радиоактивті грунтты жинау және арнайы сақтау орындарында көму жүргізілді. «Өскемен қаласының жағдайына көбірек тән атмосфера ауасының құрамындағы радионуклидтерге радиациялық бақылау» іс-шарасы бойынша ретроспективалық ақпаратты жинау негізінде және бір жолғы радиометриялық зерттеулерді жүргізу үшін қаланың жағдайына тән радиоактивті заттардың шамалап алынған тізбесі анықталды. Қаланың радиациялық ахуалына бақылау жасайтын постылар ұйымдастырылды. Кәсіпорындардың қаланың радиациялық-гигиеналық ахуалының үлесіне бағалау жүргізілді. Жағдайды қалыпқа келтіру үшін жыл сайын бюджет қаражаты есебінен табылған радиоактивті дақтарды жою бойынша жұмыстар жүргізілуде. 2006 жылы Отдельная көшесінен арнайы қоймаға 4 м3 радиоактивті топырақ әкетіліп, көмілді. 2007 жылы облыстық бюджет қаражатынан радиациялық қауіпсіздік жөніндегі шараларға 30 млн. теңге бөлінді.
Радиациямен ластану жалпы экологиялық жағдайға өз зиянын тигізуде, бұл өз кезегінде ірі өнеркәсіптік кәсіпорындардың болуымен сипатталып, тұрғындардың арасында, әлеуметтік – психологогиялық зерттеулерде баса айтылып жүр. Қала тұрғындарында радиофобияның белгілері басым. Қала халқының көпшілігі Өскемен аймағындағы тарихи радиобелсенділікпен ластану туралы, олардың жағдайы мен пайда болу көздерінен хабарсыз, сонымен қатар радияциялық қауіпсіздік саласындағы білімдері де таяз болып келеді.
Өскемен қаласы аумағында радиациялық жағдайды анықтайтын факторлар:
- уран өндiретiн және өңдейтiн кәсiпорындардың және оған ілеспе геологиялық жұмыстардың қызметі;
- құрамында радиоактивті элементтердің артуымен сипатталатын шикізатты өңдейтін және өндіретін кәсіпорындардың қызм
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ:
1. Абрамов Ж.И. Человек и противоокислительные вещества / Ж.И.Абрамова, Г.И. Оксенгендер —Л.; 1986. —230 с.
2. Бак З. Основы радиобиологии Пер. с англ. /3. Бак, Г. Александер. — М.:Изд-во Иностранной литературы 1963. — 500 с.
3. Бабаев Н. Ядерная энергетика: человек и окружающая среда / Н.Бабаев В. Демин; под ред. акад. А. Александрова - 2-е изд. перераб и доп. М.: Энергоатомиздат 1984. — 235 с.
4. Булдаков Л.А. Радиоактивные вещества и человек / Л.А. Булдаков — М.:
Энергоатомиздат, 1990. — 160 с.
5. Бурдаков В.А. Радиобиологический справочник / В.А.Бурдаков В.А. Киршин, А.Е. Антоненко Минск; Урожай 1992. —336 с.
б. Золотков А. Ионизирующее излучение: доза и последствия / А. Золотков, П. Сидоров. // Медицинская газета. 1993. — №78. — С. 3.
7. Ионизирующе излучение: Источники и биологические эффекты НКДАР. Доклад за 1982 г. Генеральной Ассамблеи (с приложениями). Т1(11) Нью-Йорк, ООН. С. 120-125.
8. Коггл Дж. Биологияеские эффекты радиации / Дж. Коггл. М.: Мир,1986.— 184 с.
9. Козлов Ф.В. Справочник по радиационной безопасности 4-е изд. перераб. и доп. / Ф.В, Козлов. — М.: Энергоатомиздат 1991._ 352 с.
10. Кузин А.М. Значение для биоты природых уровней радиации успехи современной биологии / А.М. Кузин. Т. 115. —Вып. 2. 1995. — С. 15-23.
11. Латутин А.А. Ретроспективная оценка эффективных доз внешнего облучения от локальных выпадений ядерных взрывов по величине осадка цезия-137 / А.А. Лагутин, А.И. Гончаров К.В. Гамаюнов //1 Вестник научной программы «Семипалатинский Полигон-Алтай», — 1994. — С. 35-37.
12. Марей А.И. Глобальные выпадения продуктов ядерных взрывов как фактор облучения человека / А.И. Марей, Р.М. Бархударов, В.А. Книжников В.А. —М.: Атомиздат 1980. — 146 с.
13. Моисеев А.А., Иванов В.И. Справочник по дозиметрии и радиационной гигиене. 4-е изд., перераб. и доп. / А.А. Моисеев, В.И. Иванов. — М.: Энергоатомиздат, 1990. —252 с.
14.Усманов С.М. Радиация / С.М. Усманов. - М.; Владос, 2001.— 176 с.
15. Сивинцев Ю.В. Радиация и человек / Ю.В. Сивинцев. — М.: Знание, 1987. — 235 с.
16. Обеспечение качества в лучевой терапии.// Материалы республиканской научно-практической конференции. — Алматы, 2002. — С-23-37.
17. Тельдеши Ю. Радиация - Угроза и надежда / Пер. со словац. М.Я. Аркина. Под ред. и с предисл. Б.А. Трубникова. / Ю. Тельдеши, М. Кенда. — М.:Мир,1979.—414с
18. Туточкина Л.Т. Радиация и организм / Л.Т. Туточкина, Н.д. Петрова. — Обнинск; АМН СССР, 1967. — 152 с.
19. На приеме у специалиста ликвидаторы последствий аварии на ЧАЭС / В. Харченко, Г. Зубовский, Н. Холодова, Ю. Смирнов. // Медицинская газета. — 1992. — №84. — С. 2.
20. Харченко В. Заболевания нервной системы и психические нарушения у ликвидаторов / В. Харченко, Г. Зубовсквй, Н. Холодова. /1 Медицинская газета. — 1995.—№49. —С. 4.
21. Человек: Медико-биологические данные. Публикация 23 МКРЗ пер. с англ. / Под ред. А.А. Моисеева. — М.: Медицина, 1977. —496 с.
22. Шевченко В.А. Генетический статус населения, подвергшегося воздействию ядерных испытаний / В.А. Шевченко, И.И. Сусков, Г.П. Снигирева. // Вестник научной программы «Семипалатинскйй гтолигон-Алтай». — №3. — 1994.—С. 36-41.
23. Шумный В.К. Генетические эффекты радиационного и других антропогенных загрязнений на животных и растения Алтая / В.К. Шумный, Н.Н.Дыгало, А.В. Осадчук. // Вестник научной программы <Семипалатинский полигон-Алтай». — 13. — 1994. —С. 12-19.
24. Экология Восточного Казахстана: проблемы и решения // Справочно-информационный вестник. — Усть-Каменогорск, 2000. — С. 8-10.
25. Ярмоненко С,П. Радиобиология человека и животных: Учеб, для биол. спец. вузов - 3-е изд., пререраб. и доп. / С.П. Ярмоненко — М.: Высшая школа, 1988. —424 с.
26. Мукажанов Т.А. Заболеваемость раком некоторых локализации в г. Усть-Каменогорске за 1978-1997 годы. Автореферат диссертации к.м.н. / Т.А. Мукажанов, — Алматы; 2001. —26 с.
1. Абрамов Ж.И. Человек и противоокислительные вещества / Ж.И.Абрамова, Г.И. Оксенгендер —Л.; 1986. —230 с.
2. Бак З. Основы радиобиологии Пер. с англ. /3. Бак, Г. Александер. — М.:Изд-во Иностранной литературы 1963. — 500 с.
3. Бабаев Н. Ядерная энергетика: человек и окружающая среда / Н.Бабаев В. Демин; под ред. акад. А. Александрова - 2-е изд. перераб и доп. М.: Энергоатомиздат 1984. — 235 с.
4. Булдаков Л.А. Радиоактивные вещества и человек / Л.А. Булдаков — М.:
Энергоатомиздат, 1990. — 160 с.
5. Бурдаков В.А. Радиобиологический справочник / В.А.Бурдаков В.А. Киршин, А.Е. Антоненко Минск; Урожай 1992. —336 с.
б. Золотков А. Ионизирующее излучение: доза и последствия / А. Золотков, П. Сидоров. // Медицинская газета. 1993. — №78. — С. 3.
7. Ионизирующе излучение: Источники и биологические эффекты НКДАР. Доклад за 1982 г. Генеральной Ассамблеи (с приложениями). Т1(11) Нью-Йорк, ООН. С. 120-125.
8. Коггл Дж. Биологияеские эффекты радиации / Дж. Коггл. М.: Мир,1986.— 184 с.
9. Козлов Ф.В. Справочник по радиационной безопасности 4-е изд. перераб. и доп. / Ф.В, Козлов. — М.: Энергоатомиздат 1991._ 352 с.
10. Кузин А.М. Значение для биоты природых уровней радиации успехи современной биологии / А.М. Кузин. Т. 115. —Вып. 2. 1995. — С. 15-23.
11. Латутин А.А. Ретроспективная оценка эффективных доз внешнего облучения от локальных выпадений ядерных взрывов по величине осадка цезия-137 / А.А. Лагутин, А.И. Гончаров К.В. Гамаюнов //1 Вестник научной программы «Семипалатинский Полигон-Алтай», — 1994. — С. 35-37.
12. Марей А.И. Глобальные выпадения продуктов ядерных взрывов как фактор облучения человека / А.И. Марей, Р.М. Бархударов, В.А. Книжников В.А. —М.: Атомиздат 1980. — 146 с.
13. Моисеев А.А., Иванов В.И. Справочник по дозиметрии и радиационной гигиене. 4-е изд., перераб. и доп. / А.А. Моисеев, В.И. Иванов. — М.: Энергоатомиздат, 1990. —252 с.
14.Усманов С.М. Радиация / С.М. Усманов. - М.; Владос, 2001.— 176 с.
15. Сивинцев Ю.В. Радиация и человек / Ю.В. Сивинцев. — М.: Знание, 1987. — 235 с.
16. Обеспечение качества в лучевой терапии.// Материалы республиканской научно-практической конференции. — Алматы, 2002. — С-23-37.
17. Тельдеши Ю. Радиация - Угроза и надежда / Пер. со словац. М.Я. Аркина. Под ред. и с предисл. Б.А. Трубникова. / Ю. Тельдеши, М. Кенда. — М.:Мир,1979.—414с
18. Туточкина Л.Т. Радиация и организм / Л.Т. Туточкина, Н.д. Петрова. — Обнинск; АМН СССР, 1967. — 152 с.
19. На приеме у специалиста ликвидаторы последствий аварии на ЧАЭС / В. Харченко, Г. Зубовский, Н. Холодова, Ю. Смирнов. // Медицинская газета. — 1992. — №84. — С. 2.
20. Харченко В. Заболевания нервной системы и психические нарушения у ликвидаторов / В. Харченко, Г. Зубовсквй, Н. Холодова. /1 Медицинская газета. — 1995.—№49. —С. 4.
21. Человек: Медико-биологические данные. Публикация 23 МКРЗ пер. с англ. / Под ред. А.А. Моисеева. — М.: Медицина, 1977. —496 с.
22. Шевченко В.А. Генетический статус населения, подвергшегося воздействию ядерных испытаний / В.А. Шевченко, И.И. Сусков, Г.П. Снигирева. // Вестник научной программы «Семипалатинскйй гтолигон-Алтай». — №3. — 1994.—С. 36-41.
23. Шумный В.К. Генетические эффекты радиационного и других антропогенных загрязнений на животных и растения Алтая / В.К. Шумный, Н.Н.Дыгало, А.В. Осадчук. // Вестник научной программы <Семипалатинский полигон-Алтай». — 13. — 1994. —С. 12-19.
24. Экология Восточного Казахстана: проблемы и решения // Справочно-информационный вестник. — Усть-Каменогорск, 2000. — С. 8-10.
25. Ярмоненко С,П. Радиобиология человека и животных: Учеб, для биол. спец. вузов - 3-е изд., пререраб. и доп. / С.П. Ярмоненко — М.: Высшая школа, 1988. —424 с.
26. Мукажанов Т.А. Заболеваемость раком некоторых локализации в г. Усть-Каменогорске за 1978-1997 годы. Автореферат диссертации к.м.н. / Т.А. Мукажанов, — Алматы; 2001. —26 с.
Пән: Экология, Қоршаған ортаны қорғау
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 64 бет
Таңдаулыға:
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 64 бет
Таңдаулыға:
Кіріспе
Зарарсыздандыру және қайта өңдеу шеңберінде Нефтебаза ауданының Попов,
123 көшесіндегі көлемі 25 шаршы метр радиоактивті грунтты жинау және арнайы
сақтау орындарында көму жүргізілді. Өскемен қаласының жағдайына көбірек
тән атмосфера ауасының құрамындағы радионуклидтерге радиациялық бақылау іс-
шарасы бойынша ретроспективалық ақпаратты жинау негізінде және бір жолғы
радиометриялық зерттеулерді жүргізу үшін қаланың жағдайына тән радиоактивті
заттардың шамалап алынған тізбесі анықталды. Қаланың радиациялық ахуалына
бақылау жасайтын постылар ұйымдастырылды. Кәсіпорындардың қаланың
радиациялық-гигиеналық ахуалының үлесіне бағалау жүргізілді. Жағдайды
қалыпқа келтіру үшін жыл сайын бюджет қаражаты есебінен табылған
радиоактивті дақтарды жою бойынша жұмыстар жүргізілуде. 2006 жылы Отдельная
көшесінен арнайы қоймаға 4 м3 радиоактивті топырақ әкетіліп, көмілді. 2007
жылы облыстық бюджет қаражатынан радиациялық қауіпсіздік жөніндегі
шараларға 30 млн. теңге бөлінді.
Радиациямен ластану жалпы экологиялық жағдайға өз зиянын тигізуде, бұл
өз кезегінде ірі өнеркәсіптік кәсіпорындардың болуымен сипатталып,
тұрғындардың арасында, әлеуметтік – психологогиялық зерттеулерде баса
айтылып жүр. Қала тұрғындарында радиофобияның белгілері басым. Қала
халқының көпшілігі Өскемен аймағындағы тарихи радиобелсенділікпен ластану
туралы, олардың жағдайы мен пайда болу көздерінен хабарсыз, сонымен қатар
радияциялық қауіпсіздік саласындағы білімдері де таяз болып келеді.
Өскемен қаласы аумағында радиациялық жағдайды анықтайтын факторлар:
- уран өндiретiн және өңдейтiн кәсiпорындардың және оған ілеспе геологиялық
жұмыстардың қызметі;
- құрамында радиоактивті элементтердің артуымен сипатталатын
шикізатты өңдейтін және өндіретін кәсіпорындардың қызметі;
- уран өндірісі кәсіпорындарының қызметі энергетикалық және
ядролық зерттеу қондырғылары, радиоизатопты өнімдерді қолдану.
Жұмыс мақсаты: Өскемен қаласының радонмен ластану қауіптілігінің деңгейін
анықтау, радияциялық жағдайға талдау жасау.
Міндеттері:
1. Радиобелсенділіктің табиғаты мен пайда болуы туралы сипаттау;
2. Радиобелсенділіктің қоршаған ортаға, адам ағзасына әсерін анықтау;
3. ШҚО радиациямен ластану мәселесін талдау;
4. Өскемен қаласындағы радияциялық жағдайды анықтау, оған талдау жасау;
5. Ғимараттар мен жер асты суларындағы радонның концентрациясын анықтау;
6.Өскемен қаласы территориясының эманационды түсірілімінің
нәтижесін көрсету.
Жұмысытың зерттеу объектісі болып: Өскемен қаласы алынды.
Зерттеу нысаны Өскемен қаласының радиологиялық жағдайы алынды.
Осы жұмыста зерттеудің теориялық, экспериментальды, аналитикалық-
зертханалық әдістері қолданылды.
Зерттеудің ақпараттық базасы Қазақстандық және шетелдік ғалымдардың,
эколог, биолог, химиктерінің ғылыми еңбектері, оқулықтар мен оқу-
әдістемелік құралдар, озат ғалымдардың іс-тәжірибелері негізінде құрылды.
Өндірістік іс-тәжірибе барысында зерттеуге қажетті ақпараттар
алынды.
Зерттеудің практикалық маңыздылығы берілген зерттеу жұмысының мәліметтерін
студенттерге, магистранттарға оқу- құралдары ретінде қолдануға болады.
1 РАДИАЦИЯНЫҢ ТІРІ АҒЗАЛАРҒА ӘСЕРІ ЖӘНЕ РАДИАЦИЯЛЫҚ
ҚАУІП
1.1 Радиоактивтілік түрлері
Радиоактивтік қоршаған ортаның ластануының күрделі түрі.
Радиоактивтік деп химиялық элементтер тұрақты емес бір изотоп басқа
элементтегі изотопқа ауысуын айтады: ядролардың және бөлшектердің қоса
шығуы. Радиоактивтің ыдарауының ең негізгі түрлеріне альфа ыдырауы, бетта
ыдырауы және кеннеттен түскен бөліну. Бұл түрлердің барлығы гамма
сәулесімен қоса шығады, яғни кермектілік фотондардың кіші толқын
ұзындығында болуы. Радиоактивті заттар қоршаған ортаға әртүрлі техникалық
жүйелерден және әртүрлі процесс нәтижелерінен түседі. Ядролық жарылыс
бұлтынан радиоактивті заттардың жерге түсуі кезінде атмосфераға шығарылуы
нәтижесінде жердің, су мен ауаның зақымдануы.
Радиоактивті заттардың көздері:
- Ядролық зарядтардың бөліну өнімдері, сәуле шығаратын альфа-бета
бөлшектер мен гамма-сәулелері;
- Ядролық зарядтың реакцияға қатыспаған бөлшектері, сондай ақ сәуле
шығаратын альфа-бета бөлшектер мен гамма-сәулелер (уран, плутон).
Бета бөлшектер мен гамма сәулелер сәулелендірген топырақтағы
нейтрондардың әсерінен пайда болған радиоактивті заттар. Радиоактивті
заттардың сыртқы белгілері түсі, дәмі, иісі болмайды, олар ыдырай отырып,
альфа бета бөлшектері мен гамма сәулелерін шығарады. Радиоактивтілік
бірқатар химиялық элементтердің (уран, радий, фторий және т.б) өзінен өзі
ыдырау және көзге көрінбейтін сәулелер (альфа және бета бөлшектер, гамма-
сәулелер). Иондық сәулеленудің барлық түрлерін екі топқа бөлуге болады
электромагниттік сәулелену және корпускулярлық сәулелену.
Электромагниттік сәулеленуге рентген және гамма сәулелері жатады, ал
корпускулярлық сәулеленуге әр түрлі ядролық бөлшектер жатады. Күн рентген
сәулелерін шығарып отыратын бұлақ. Бұл сәулелер Жердің үстіңгі қабатындағы
атмосферада ұсталынып тұратындығынан тірі жәндіктерге, жануарларға және
адамдарға оның зиянды әсері жетпейді. Гамма кванты ядролық реакциялар
жүргенде және көпшілік радиоактивтік эаттар ыдырауға түскен кезде бөлініп
отырады. Рентген сәулелерінің және гамма квантының физикалық қасиеттері
ұқсас (заттардан өту қабілеті анағұрлым жоғары) сондықтан тірі организмге
олардың биологиялық әсері бірдей.
Корпускулярлық сәулеленуге ядролық бөлшектерден тұратын иондық
радиацияның барлық түрлері жатады: бета бөлшегі, протондар, альфа бөлшегі.
Нейтрондар тікелей емес жолмен бөлшектерді иондандыра алатын болғандықтан,
олар өздері зарядталмаған болса да сәулеленудің осы тобына жатады.
Зарядталған ядролық бөлшектер сәулеленген заттан өткенде өзінің энергиясын
жұмсап, энергиясы таусылғанша сол заттың атомдарын және малекулаларын
ионды түрге айналдыра береді. Сәулелену ядро бөлшктерін тек ионды түрде
айналдырып қана қоймайды, ол сәулеленуге түскен заттың атомдарын және
молекулаларын өзінің энергиясын оларға беру арқылы қоздырады. Сөйтіп,
иондану және қозу сәулелкенген зарядтан өтетін иондық радиациясының
энергиясын жұмсайтын негізгі құбылыс. Бета бөлшегі өзінің физикалық жағынан
атомдардың қабығындағы электрондардан айырмашылығы жоқ. Электрондар сияқты
олар теріс зарядталған. Бета бөлшегі атом ядросының радиоактивтік ыдырау
кезінде пайда болады да, сәуле түрінде одан өте жылдам бөлінеді.
Электромагниттік сәулеленуге (рентген және гамма сәулелері) қарағанда бета
бөлшнгі (электрондар, позитрондар) электрлік және магниттік аймақтарда ұшып
бара жатқан жолын, бағытын өзгертеді.Альфа бөлшегі бета бөлшегіне қарағанда
7300 есе ауыр. Альфа бөлшегі екі пртоннан және екі нейтроннан тұрады, оның
екі оң заряды бар. Альфа бөлшегі атомдық номері үлкен кейбір элементтерден
радиоактивті ыдырау кезінде бөлінеді. Альфа бөлшегінің ұшып шығуына
байланысты атомдық нөмері екіге, ал атомдық салмағы төртке кемиді.
Радиоактивтік элемент сәулеленгенде ол басқа элементке айналады.
Иондаушы сәулелену деп заттармен немесе ортамен өзара
әрекеттесу нәтижесінде әртүрлі таңбадағы электрлік зарядтар алынатын
құбылысты айтады. Оның көздері техника, химия, медицина, ауылшаруашылығы
саларында қолданылады. Мысалға, қолданыс аялары топырақ тығыздылығын
өлшейтін құралдың негізгі бөлігі ретінде; газқұбырларының ақауын табу
үшін, қаңылтыр табағының қалыңдығын өлшеу жұмысына, қатерлі ісікті
радиациялық терапия әдісімен емдеу ісіне және тағы басқадай да мақсаттарда
иондаушы сәулелену көздерін пайдаланады. Бірақ, олардың адам денсаулығына,
тіпті өміріне, орасан зор нұсқа келтіретін қаупті бар екендігін естен
шығармау керек. Жалпы, сәуле ала қалған жағдайда адам организмінде
аңғарылар алғашқы белгілерді әрқайсымыздың білгеніміз артық болмас. Қазіргі
кезде мамандар қауымына белгілі ақпараттың бірі сәуле түсу кезінде
белгіленетін алғашқы реакцияларының сипаттамасы.
Иондаушы сәулелену құбылысының биологиялық іс әрекетінің ауқымы мен
заңдылықтарын білуге деген сұраныс негізінен ядролық жарылыстар мен
қаруларды сынау жұмыстары жүргізілген кезеңнен бастау алады. Сөйтіп, заман
талабына сай, осы бағыттағы ғылым үлесінде жаңа мәселелер легі туындады.
Затпен әрекеттесу нәтижесінде иондаушы сәулелену құбылысы теріс зарядталған
электрондар мен оң зарядталған иондар түзеді.Иондаушы сәулелену ұғымына
альфа мен бетта сәулелену, гамма сәулелену, нейтрондық сәулелену және т.б.
түрлері кіретіндігі айтпаса да түсінікті болар.
Иондаушы радиацияның әсерінен іштей және сырттай сәуле түсу ықпалдары
бар екендігі белгілі. Сырттай сәуле түсудің биологиялық ықпалы радиоактивті
ластанудың деңгейі мен изотоптық құрамына, радионуклидтердің табиғи орта
саяқтарында таралуы мен өсімдіктердің радиосезімталдылығына байланысты
болады. Ал іштей сәуле түсудің ықпалы осы аталған факторлармен қоса
радионуклидтердің өсімдік организмінде таралуы мен сыртқа швғарылу
қарқынына да байланысты. Бұлардың ішінде рентгендік сәулелену құбылысының
медицина саласында кеңінен қолдау тапқандығы оқырман қауым үшін, жалпы
баршамызға мәлім. Осы жоғарыда аталған сәулелер рентген сәулесі тәріздес
иондаушы қасиетке ие. Ол дегеніміз жоғарыда аталғандай, заттардың
молекулалары мен бейтарап атомдарын оң және теріс зарядталған иондарға
айналдыру қасиеті бар деген ұғым. Иондаушы сәулелердің биологиялық зардабы
жайлы түсінік сол сәулелердің белгілі болған сәтінен бастау алады. Рентген
аппаратымен, жалпы радиоактивті заттармен жұмыс жасаған адам өмірі үшін
радиацияның денсаулыққа тигізер зияны да сол кезеңде белгілі болған. Альфа
сәулелері деп аталатын гелий атомдарының оң зарядталған ядроларының ағының
айтады. Ядроның массасы 4, заряды +2. Қазіргі кезде 120 астам табиғи және
жасанды альфа радиоактивті ядролар белгілі. Олар альфа бөлшектерін
шығарғанда 2 протон және 2 нейтрон жоғалтады. Альфа бөлшектерінің энергиясы
бірнеше мега электрон вольт шамасында, ал жылдамдығы жобамен секундына
20000 км.Олар негізінен түзусызықтық бағытта қозғалады. Бөлшектің жүгіріс
ұзындығы деген ұғым ауада немесе басқа бір ортада шығарылған бөлшектің
затқа сіңірілгенге шейін аңғарылар тұсы мен иондаушы сәулелену көзінің
аралығындағы қашықтықты білдіреді. Альфа бөлшектерінің жүгіріс ұзындығы
олардың зарядына, массасына, бастапқы энергия шамасына және ортаның күйіне
байланысты. Мысалы: бөлшектің бастапқы энергиясы өскен сайын және ортаның
тығыздылығы азая түскен жағдайда, оның жүгіріс ұзындығы ұлғая береді.
Бөлшектердің қозғалысы баяулаған сайын онымен әрекетке түскен заттың
атомымен өзара қатынас нәтижесі тиімділеу болады екен. Альфа бөлшектерінің
ауадағы жүгіріс ұзындығы 10-11 см шамасынан аса қоймайды. Мысалға,
энергиясы 4 МэВ болатын альфа бөлшектерінің ауадағы жүгіріс ұзындығы 2,5
см. Ауа тығыздылығынан 700 есе көп тығыздылығы бар су мен адам денесінің
жұмсақ ұлпаларында альфа бөлшектерінің жүгіріс ұзындығы аздаған шамамен
ғана өлшенеді. Олардың массасы жоғары болғандықтан, заттармен
әрекеттескенде альфа бөлшектері энергиясын тез жоғалтады. Сол себептен де
оның затқа өту тереңдігі аса үлкен шамада болмайды, есесіне үлкен иондау
күші көбірек. Мысалға, ауа қабатындағы қозғалыста альфа бөлшектері бар
брлғаны 1сантиметрлік аралықта бірнеше оң мың жұп мөлшерінде зарядталған
бөлшек ион құрап үлгередң екен. Қайталай айтсақ, альфа бөлшекті
радиоактивті элементтердің ауадағы жүгірісі 11 см-ден аса қоймайды, ал
тығыздау ортада одан да аз екен. Мысалға, адам денесінің жұмсақ
ұлпаларында альфа бөлшектерінің жүгірісі микрондармен өлшенеді.
Альфа бөлшектері заттың белгілі бір қабаттарынан өткенде әртүрлі күй
кешенді екен. Сол зат құрамындағы ядро және электрондармен серпіліссіз
қақтығысады. Осы серпіліссіз қақтығысу кезінде альфа бөлшектері атомдар мен
молекулалардың сыртқы электрондарымен әрекеттесуі арқылы электрондар
қозғалысын үдетеді. Нәтижесінде, альфа бөлшектерінің электрондық
қозғалысы оның атом ядроларымен әрекеттесуінен басым түседі. Сөйтіп, бұл
құбылыс атом мен молекулалардың қозуын және иондалу прцесін тудырады, кейде
молекулалардың диссоциациялануына әкеледі. Ал олардың арты альфа
бөлшектерінің өз энергиясын жоғалтумен ұштасады. Айта кету керек, альфа
бөліністері негізінен ауыр элементтерге тән құбылыс, яғни атомдық салмағы
жоғары радиоактивті заттардың басым көпшілігі тығыз иондаушы альфа
сәулелендіру көздері болып табылады. Қозғалыстың басында альфа
бөлшектерінің жылдамдығы жоғары болады, ал үлестік иондау күші қозғалыстың
аяқ шеніне қарай көбейеді. Ескерте кетейік, жалпы жылдамдығы баяу бөлшектер
орта атомдарымен тиімдірек әрекеттеседі екен. Альфа бөлшектерімен
иондалудың басым үлесі жүгіріс ұзындығының соңғы үшінші сатысында
байқалатын көрінеді. Олардың дозалық жүктемені қалыптастырудағы үлесі 20% -
дан астам болуы ықтимал, ал ондай мөлшерде іштей сәулелену аса қауіпті
екндігін білген жөн. Альфа ыдырау өздігінен болатын радиоактивтік ыдырау.
Ол кейде атом ядросының альфа бөлшектері бөлініп шығады. Альфа
бөлшектерінің атом ядросыменклондық әсерленуінің потенциялдықэнергиясы
бөлшектің меншікті энергиясынанәлде қайда жоғары болады . Альфа
бөлшектердің ұзақ әсері нәтижесінде тірі оганизмсәуле ауруына шалдығады.
Бета ыдырау радиоактивтік ыдырау кезінде атом ядросынан электронның
не позитронның бөлініп шығуы. Бұл процесстің нәтижесінде бастапұы ядродан
заряды 1-ге тең өзгерген жаңа ядро, яғни жаңа ядро, яғни жаңа химиялық
элемент пайда болады.Бета сәулелері депрадиоактивті бөліністе туындайтын
теріс зарядталған электрондар ағынын немесе оң зарядталған позитрондар
ағынын айтады. Олардың массасы альфа бөлшектерінің салмағынан бірнеше он
мындаған есе аз. Бүгінігі таңда 900 ге жуық бета радиоактивті изотоптар
белгілі.
Бета сәулеленудің табиғатына байланысты бұл бөлшектердің жылдамдығы
жарық жылдамдығының 0,3 – 0,99 бөлігіндей шамада болады. Олардың энергиясы
бірнеше мега электрон вольттан аспайды, ал аудағы жүгіріс ұзындығы шамамен
1800 см. Адам денесіндегі жұмсақ ұлпаларда бета бөлшектерінің жүгіріс
ұзындығы жобамен 2,5 см құрайды.Бета бөлшектерінің заиқа өту қабілеті альфа
бөлшектерімен салыстырғанда жоғарырақ . Мысалға, энергиясы 2 МэВ бета
бөлшектері ағының толық сіңірілуі үшін алюминийдің қорғаныстық қабатының
қалыңдығы 3,5 мм болу керек. Бета бөлшектерінің үлестік иондау күші альфа
бөлшектерінің қабілетімен салыстырғанда төмендеу, мысалға, олар1 см жүгіріс
ұзынды ғында бар болғаны ондаған жұп зарядталған бөлшек ион құрайды
екен.Бета сәулеленуі радиоактивті изотоптардың бета бөлінісінен туындайтын
бета бөлшектерінен пайда болады. Сондай ақ, бета бөлінісі атом ядросының
өзін қоршап тұрған электрондық қабат құрамынан бір электронды тартып алуы
арқылы туындайтын да есте ұстау қажет. Бета бөлінісі кезінде ядроның
массалық саны өзгермейді.
Электрондық бета бөліністе нейтронның протонға айналуы жүзеге асады.
Бұл құбылыс ядрозаряды мен оның реттік номерінің бір бірлікке көбеюімен
жалғасады. Электрондық бета бөлінісі протонға бай ядроларға тән. Мысалға,
стронций – 90 радионуклидының бөлінісі электрондықбета бөлініс түріне
жатады: Позитрондық бета бөліністе, керісінше, протонның нейтронға айналуы
жүзеге асады, оның арты позитронның пайда болуымен және оның ядро құрамынан
шығарылуымен жалғасады. Ядро заряды мен реттік номері бір бірлікке азаяды.
Позитрондық бета бөлінісі протонға бай ядроларға тән. Мысалға, натрий 22
радионуклидының бөлінісіне позитрондық юета бөлінісінің реакциясын алуға
болады.Бета бөлшектері ауадағы қозғалыста альфа бөлшектерімен салыстырғанда
бірнеше жүздеген есе аз ион туғызады екен. Радиоактивті айналым кезінде
атом ядроларынан шашырайтын бета бөлшектерінің энергиясы әртүрлі және зат
бойымен жүгіріс шамасы да әрқилы болады. Ал ағынның екпіні бірқалыпты
әлсірейді. Барынша жоғары энергиясы бар бета бөлшектерінің жүгіріс
ұзындығына сәйкес келетін зат қалыңдығы олардың ағынын толығымен тоқтатуға
қабілетті көрінеді.Орта атомдарымен әрекеттескен бета бөлшектерінің
бастапқы бағытынан ауытқуы олардың жолдары қисық сызықты болып қалыптасуына
әкеледі, ал альфа бөлшектерінің жолы, керісінше, түзу сызықты болып
келетіні жоғарыда айтылды. Орта заттарымен әрекетке түскен бета бөлшектері
көбінесе атом ядроларына жақын тұста өтеді.Сөйтіп, оң зарядталған ядроның
әсерінен теріс зарядты бета бөлшектерінің қозғалысы күрт баяулайды,
нәтижесінде біршама энергиясынан айырылады. Осы баяулау нәтижесінде
жоғалған бета бөлшектерінің энергиясы рентген сәулеленуі күйінде беріледі.
Ең жоғары энергетикалық шамадағы бета бөлшектерінің қалыңдығы 5
милиметрлік алюминий қабатынан өтуге мүмкіндігі бар көрінеді. Дегенмен,
жоғарыда атап өткеніміздей, оларды иондаушылық қабілеті альфа
бөлшектерінікімен салыстырғанда біршама төмен.
Нейтрондық сәулелену деп электрлік заряды болмайтын ядролық бөлшектер
ағынын айтады. Олар негізінен уран , плутоний және басқалардың ядро
бөлінісі реакциясынан туындайды. Нейтрон массасы альфа бөлшектерінің
салмағынан 4 есе аз. Энергиясының мөлшеріне байланысты оларды шартты түрде
бірнеше топқа бөледі:
1. Баяу нейтрондар қатарына энергиясы 1кило – электрон – вольттан аса
қоймайтындар жатады, оның ішінде: салқын нейтрондар қатары энергиясы 0.025
электрон вольттан төмен болатындарды құраса, жылулық нейтрондар тобы
энергиясы 0.025 - 0.05 Эв шамасындағыларды біріктіреді. Сіңірілетін ортада
негізінен осы нейтрондардың қабылдану реакциясы байқалады. Жылулық
нейтрондары негізінен жылулық қозғалыстағы атомдардың термодинамикалық тепе
теңдік күйінде кездеседі. Бөлмелік температура жағдайында, бұл нейтрондар
қозғалысының жылдамдығы секундына 2200 м.
2. Аралық энергиядағы нейтрондар қатарына 1ден 500 КэВ энергиясы
бар нейтрондар кіреді. Бұл топ өкілдерінің затпен қарым қатынасы
серпілісті шашырау арқылы жүзеге асады. Кейбір практикалық құжаттардағ,
аралық нейтрондар энергиясы 0.025 КэВ пен 0.5 КэВ арасында ауытқиды деген
мәліметтер бар.
3. Жылдам нейтрондар қатарына 500 КэВ пен 20МэВ шамаларының
аралығында энергиясы бар нейтрондар жатады. Бұл нейтрондар серпілісті
шашырау туғызумен қатарлас серпіліссіз шашырау жолы арқылы әрекеттеседі,
соның нәтижесінде ядролық реакциялар түзіледі. Ықшамды есептеулер жүргізу
кезнде көбінесе 0.2- 20 МэВ аралығындағы көрсеткіштерді басшылықа алады.
4. Аса жылдам нейтрондар тобына 20-30 МэВ шамасында энергия шығаратын
нейтрондар кіреді.Олар өте көп бөлшектер ұшыратын ядролық реакцияларымен
ерекшеленеді.
Орта атомдарының ядроларымен нейтрондардың серпіліссіз жасаған қарым
қатынасының нәтижесінде қосымша сәулелену құбылысы пайда болады. Олар гамма
кванттардан (гамма сәулелену) және зарядталған бөлшектерден құралады.
Нейтрондардың затқа өту қабілеті энергия өту мөлшеріне тәуелді, дегенменде,
альфа немесе бета бөлшектерінің мүмкіндіктерінең әлдеқайда жоғары. Әрдайым
есте ұстау керек : нейтронның басты ерекшелігі жоғары дәрежеде өтімділігі.
Мысалға, аралық энергиясы бар нейтрондардың ауадағы жүгіріс ұзындығы 15 м
болса, биологиялық ұлпаларда 3 см екен. Өздеріңіз аңғарғандай,
корпускулярлық сәулелену түрлерінің ішінде нейтрондық сәулеленудің затқа
өту қабілеті жоғары болғандықтан , адам баласына барынша көп қауіптілік
туғызады. Осыған баса көңіл аударған абзал. Нейтрондық ағын қуаты олардың
тығыздылық мөлшерімен өлшенеді.
Гамма сәулелері деп жоғары жиілікте болатын үлкен энергиялы
электромагниттік қысқа толқындарды айтады. Олар негізінен бөлшектердің
өзара әрекетінен немесе ядролық айналыстан туындайтын. Гамма сәулелері
электромагниттік өрістен ауытқымайды. Толқындарының және үлкен энергиялы
болуы гамма сәулелерінің затқа өту қабілетінің де жоғары болуының басты
кепілі. Сөйтіп, нейтрондық сәулелену тәріздес гамма сәулелену тәріздес
гамма сәулеленуі де өте жоғары өтімділік қабілетімен ерекшеленеді. Бірақ,
альфа және бета сәулелену түрлерімен салыстырғанда, оның затты немесе
ортаны иондау қабілеті әлсіздеу болып келеді. Жылдамдығы жарық
жылдамдығымен пара пар.Радиоактивті айналым кезінде атом ядроларынан
шашырайтын гамма сәулеленуінің энергиясы өте жоғары: бірнеше мыңдаған
электрон вольтқа дейінгі шамаға жетеді. Заттармен әрекеттесу ықпалының
көрінісі сол ортаның қасиетімен және сәулелену жиілігі мен толқын
ұзындығына тәуелді.
Рентгендік сәулелер деп электромагниттік сәулелену түрлерінің бірін
айтады. Олар арнаулы рентген түтігінде, электрондар үдеткішінде, бета
сәулелерінің көзі орналасқан ортада болады. Рентген сәулесінің энергиясы1
МэВ шамасынан аса қоймайды. Олар гамма сәулеленуі тәріздес, затқа өту
тереңділігі жоғары, ал үлестік иондау күштері аздау болатын сәулелену
тобына жатады.
Радиоактивті заттың активтілігі (А) деген ұғым енгізген. Бұл ұғым
қысқа уақыт аралығында зат ішінде зат еркінше болатын ядролық айналым
санының (d N) сол уақыт аралығына ( dt ) қатынасын білдіреді.
Осы белгілі бір мерзімдегі радиоактивті бөлініс санын сипаттайтын
физикалық шаманың өлшем бірлігі - Кюри (Ки). Ол бір секунд ішінде болатын
3.7 *1010 ядролық бөлініс санына тең шама. Активтіліктің бұл шамасы бір
грамм радий- 226 радионуклидының активтілігімен сәйкес. Кейіннен
қабылданған өлшеу құралдары жүйесінде активтіліктің өлшем бірлігі ретінде
беккерель ( Бк ) паидаланылады. Беккерель секунд ішінде болатын бір ядролық
бөліністі білдіреді. Радиоактивті көздердің өлшем бірлігі қатарында үлестік
және еселік бірліктері де қолданылады.
1.2 Радиоактивтіліктің өлшем бірлігі
Радиоактивтілік көрсеткіштері үлкен шамаларға ие болатындықтан,
практикада ондық өлшемділік кестесі пайдаланылады. Активтіліктің
сыртжүйелік өлшем бірлігі кюридің өлшеу құралдары жүйесіндегі бірлігі
беккерельмен қатынастары төмендегідей көрінеді:
1Ки =3.7 *1010 бөл\с = 3.7*1010 Бк
1Бк = 2.7 *10-11 Ки
1 милликюри (мКи)= 10-3Кюри = 3.7*107 Бк
1 микрокюри (мк Ки)= 10-6 Кюри= 3.7*104 Бк
Бөлшек радийдің миллиграмм- эквиваленті (Rа мг-экв.)деген өлшем
бірлігі қолданылады. Бір радий мг-экв активтілігі дегеніміз қалыңдығы 0.5
мм платинадан істелген сүзгіге салынған 1 мг радийдің беретін доза қуатына
тең активтілік шамасы.
Уақыттың секундтық өлшемі қас қағымдық сәтті бейнелейтіндіктен,
көбінесе, минуттық мерзім өлшемі пайдаланады.Сондықтан, радиоактивтіліктің
өлшем бірліктерін төмендегідей шамалармен белгіленеді:
1 мк Ки =2.22 *106 бөл\мин
1 мКи = 2.22 * 109 бөл\мин
Радиоактивті көздерден шығатын бөлшектер ағыны бір секундтың ішінде
ағылатын бөлшектер санымен өлшенеді. Белгілі бір беттің аумағына түсетін
бөлшектер саны бөлшек ағының тығыздылығын көрсетеді.Мысалға,бөлшек\мин м 2,
бөлшек \мин см2 т.с.с.
Дозиметриялық жұмыстарда активтіліктің төмендегідей түрлері жиі
анықталынады:
- Үлессалмақтық активтілік Am (Бк \кг);
- Көлемдік активтілік Av (Бк\м3);
- Молярлық активтілік Амол (Бк \моль);
- Бетаумақтық активтілік As (Бк\ м2)
Практикалық түсініктеме:Алынған мөлшердегі радиоактивті заттан
секундына 3.7*1010 бөлініс туады делік, атомдарының жалпы санын N деп
белгіліейік.Енді, көрсетілген активтілікке ие радиоактивті заттың атом саны
былайша анықталады:
И= 3.7*1010*Т1\2\0.693
(1)
Мұндағы Т 1\2- радионуклидтің жартылай бөлініс кезеңі.
Радиоактивті заттың мөлшерін грамм арқылы белгілеп , салмағын
немесе массасын анықтап көрейік . Заттың активтілігі әлгідей 1-Бк болғанда,
заттың жалпы мөлшері мына формуламен шешіледі:
M = N\ 3.7 *10 10(Aa\Lo)
(2)
Мұндағы Аa- радионуклидтың атомдық массасы, Lo авогадро саны -6.03*
10 23 шамасына тең, Aa \L o қатынасы бір атомның массасын көрсетеді.
Енді, формуладағы белгілердің өздерінің тиесілі шамасын қою арқылы
активтілігі 1 Бк заттың салмағын анықтайды :
M = 1\ T 1\2 \ 0.693 * A a 6.02 * 1023= 0.24 * 1023Аа\ Т 1\2
(3)
Кез келген 1г радионуклидтың активтіліг иына формуламен анықталады:
А= 1\0.24 * 1023* Аа *Т1\2 = 4.17 *1023\Аа *Т1\2
(4)
Иондаушы сәулелену құбылысының затқа ықпалын сипаттау үшін сәулелену
дозасы енгізілген. Иондаушы сәулелену мен заттың өзара әрекеттесуінің
сандық сипаттамасын беру мақсатында сәулеленудің сіңірілген дозасы ( Д )
деген шаманы пайдаланады.Бұл көрсеткіш иондаушы сәулеленуден түскен, яғни
сіңірілген энергиы шамасын береді. Оның көрсеткішін анықтау үшін белгілі
бір көлемдегі затқа берілген энергияның орташа мөлшері ( dE ) сол заттың
массасына ( dm ) бөлінеді:
Д= d E \ d m
(5)
СИ жүйесінде сіңірілген дозаның өлшем бірлігі ретінде грей Гр
қабылданған . Бір грей кез келген заттың 1 кг массасына сіңірілеген 1
джоуль иондаушы сәулелену энергиясына сәйкес шама , яғни арифметикалық
тілде : 1 Гр= 1 Дж\кг немесе 100 рад шамасына теңеледі.
Экспозициялық доза белгілі бір көлемдегі құрғақ ауада туындайтын
бір таңбалы ионның толық электрлік заряды (dQ) мен сол ауаның массасына
қатынасын (dm) білдіреді:
X = dQ \ dm
(6)
Еркін құрамды иондаушы сәулеленудің үнемі тигізер ықпалынан
денсаулыққа келер зардаптың ауқымын анықтау үшін баламалы доза ( Н) ұғымы
пайдаланылады.Оның сандық сипаты адам денесіндегі белгілі бір мүшеге
сіңірілген доза мөлшерімен (Д )сәулеленудің сапалық коэфицентің (Q)
көбейтіндісі арқылы анықталады:
Н = Д * Q
(7)
өлшеу құралдары жүйесінде баламалы дозаның өлшем бірлігі ретінде
зиверт (Зв) қабылданған.1 Зиверт дегеніміз кезкелген сәулелену түрінің 1
кг биологиялық ұлпаға сіңірілген баламалы дозасының шамасы, оның тигізер
биологиялық ықпалы 1 грей фотондық сәулеленудің сіңірілген дозасымен пара-
пар. Сондай-ақ, баламалы дозаның басқадай арнайы өлшем бірлігі бар, оның
атауы бэр.1 Бэр дегеніміз кезкелген сәулелену түрінің 1 г биологиялық
ұлпаға сіңірілген энергиясының шамасы, оның тигізер биологиялық ықпалы 1
радқа тең рентгендік немесе гамма-сәулеленуінің әсерімен пара-пар. Олардың
өзара сандық арақатынасы: 1 Зв= 100 бэр;
Иондаушы сәулелену құбылысының тағы бір сипаттамасы – сіңірілген
экспозициялық немесе баламалы дозалардың қуаты(X). Белгілі бір уақыт
аралығында үдемеленген доза мөлшерінің (dX) сол уақыт аралығының
қөрсеткішіне (dt) арақатынасын білдіреді:
X= W= d X\ dt
(8)
Доза қуатының өлшем бірліктері мынадай:
- Экспозициялық доза қуаты үшін - Кл \ кг * с
- Сіңірілген доза қуаты үшін – Гр\ с
- Баламалы доза қуаты үшін – Зв \ с
Дозаның қауіпті емес шегі дегеніміз бір жылдың ішінде жеке дара
адамның үлесіне тиер зияндылық ықпалы өте аз радиация дозасы.Организм
бойына түскен радиоактивті заттардың мөлшері табиғи зат алмасу процессі
кезінде екі есе азаяды, міне осы уақыт аралығын жартылай шығарылу кезеңі
деп атайды. Радиоактивті заттардың саяққа жиналу заңдылықтарын зерттеуде
зор маңызы бар бұл құбылыстың сырын ашатын дискриминация коэффиценті, бұл
коэффицент ДК қабылдаушы саяқтағы радионуклидтік бірлік мөлшеріне бөлу
арқылы анықталады.Радиоэкология үшін организмді сәуле тиюден қорғау
шараларын іздестіру, радиациядан зақымданған организмді емдеу, айналаны
қоршаған сыртқы ортадағы радиация мөлшері артуының адамзат баласына
қауіптілігін болжау ионданатын сәулеленуді медицинада, биологияда және ауыл
шаруашылығында тағам өнеркәсібінде маңызды міндеттері бар.
3. Радиобелсенділіктің пайда болу сипаты
Радиобелсенділік ыдырау немесе ядерлік реакциялары үрдісінің жүзеге
асуы барысында пайда болатын сәулелер заттар арқылы өтіп, заттардың
атомдары мен молекулаларымен өзара әрекетке түсіп, оларға өз энергиясын
береді.
Ортамен өзара байланысқа түскеннен кейін сәулелерде үлкен өзгерістер
орын алады: әр түрлі белгілердегі иондар пайда болады, ал оларды иондаушы
сәулелер деп атайды. Бұл сәулелерге бөлшектер, кванттар, нейтрондар,
протондар, ядерлік берілу, көп зарядты иондар жатады.
Иондаушы сәулелер әр түрлі орталдардан өте отырып, олардың
атомдарымен және молекулалармен өзара байланысқа түседі. Бұл өзара байланыс
соңғыларының қозуына әкеледі және бейтарап атомының электронды қабаттарынан
электрондардың шығуына септігін тигізеді. Нәтижесінде бір немесе бірнеше
электрондардан айырылған атом оңды зарядты иеленген ионға айналады, яғни
алғашқы иондалу жүзеге асады.
Алғашқы иондалудан соққы алған электрондар белгілі бір дәрежеде
энергияларға ие болып, кездескен атомдарменмен өзара байланысқа түседі де
жаңа иондарды құруға септігін тигізіп, сөйтіп, екінші иондалу үрдісі
жүзеге асады. Көптеген соқтығыстар барысында электрондар өз энергияларын
жоғалтып, еркін немесе бейтарап атоммен қосылады да, теріс зарядты
иондарды құрады. Сөйтіп, иондалушы сәулелердің энергиясы заттар арқылы өту
барысында шығындалып, негізінен ортаны иондауға күшін жұмсайды.
Үнемі жартылай әлсізденудің қабаттарының қалыңдығы ұғымы қолданыста,
яғни қалыңдықтың, мұнда негізгі іс – әрекеттерінің индексивтілігі екі есе
азаяды. Мәселен, радийдің сәуле шығаруы үшін жартылай әлсізденудің
қалыңдығы қорғасынның қатыстырлуымен 13 мм – ді құрайды. Осыған байланысты
қорғасыннан жасалған экрандар адамдарды қорғау үшін пайдалы, әсірессе,
радиобелсенді жабыдқтармен жұмыс істеуде.
Бөлшектер және кванттар элементтерінің ядролары радибелсенді ыдырау
барысында пайда болып, қоршаған ортамен және тірі ағзалардың ұлпаларымен
әртүрлі өзара байланысқа түседі. Бұл өзара байланыстар элементтерінің
түріне тәуелді емес, тең оның құрлысына (масса, энергия, заряд, жүйелігі
және тағы басқа) қарай анықталады. Көптеген жағдайда дозиметрияны
сәулелердің және бөлшектерінің, кванттарының және нейтрондардың әрекеттері
құрлымдары.
Радиоактивтік сәуле шығарудың негізгі құрлымдарына төмендігілер
кіреді:
1) заттар арқылы өту қабілеттілігі;
2) ортаның заттардың иондануы;
3) радиобелсенді ыдырау нәтижесінде жылудың бөлінуі;
4) фотоэмульсияға әрекеті;
5) люминдаушы заттардың жарықтануына септігін тигізу қабілеті;
6) химиялық реакцияларды және молекулалардың ыдырауына септігін
тигізу қабілеті (сәуле шығарудың ұзақ уақыт әсерінен қоршаған заттардың
түсі өзгереді).
Бұл құрлымдар сәуле шығарудың байқалуы мен тізімге алынуы барысында
да қолданылады. Өйткені, адам иондалушы сәуле шығарудың әсер етуін өзінің
барлық алты сезім мүшелері арқылы сезе алмайды. Бұл өз кезінде
радиобелсенді сәуле шығарудың маңайында құпиялық пен қауіп – қатердің
өнеркәсіп саласындағы кәсіпорындар мен басқарма органдары мен
байланысын күрделендіре түседі.
Бета – сәуле шығару ядерлік радиоактивтік ыдырауының ең көп таралған
түрі болып табылады, әсіресе жасанды радионуклидтер үшін. Бұлар атомдық
энергияны ғылыми, әскери және өнеркәсіптік (энергетикалық) мақсатта
пайдаланылады.
Бета – бөлшектер (электрондар, сондай-ақ, позитрондар) атомдық
қабықтардың электрондармен байланысқа түседі, оларға өз энергиясының бір
бөлігін береді, оларды орбитадан шығарады; бұл орайда оң ион және еркін
электрон қалыптапсады, өйткені бета – бөлшектерінің жылдамдығы альфа
бөлшектерінің жылдамдығынан әлдеқайда жоғары, олар ортаның атомдарымен
сирек байланысқа түседі және әрбірлік әрекетке шаққандағы иондалудың
жалпақтығы оларда жүз есе кем (альфа бөлшектерге қарағанда), ал ауадағы
әрекет 10 м жетеді (табиғи бета сәуле шығарпуларда). Жұмсақ ұлпалардағы
әрекет 10 – 12 мм қамтиды.
Табиғи альфа ядроның радиоактивтік ыдырауының нәтижесі, ол ауыр
элементтерінің тұрақсыз ядроларына сай, сексен үш атомдық нөмерінен бастап,
яғни уран және торийдің табиғи радионуклидтері үшін, сондай – ақ, жасанды
жолмен алынған трансуранды элементтер үшін.
Альфа – ыдырауының мүмкіндігі мыналармен байланысты: альфа –
орадиоактивті ядроның массасы (иондарының жалпы энергиясы) альфа –
бөлшектерінің масаларының сомасынан артық және қосалқы ядроның нәтижесінде
пайда болған энергияның артықшылығы альфа – бөлшектер мен қосалқы ядроның
кинетикалық энергиясы сынды түрде босатылады.
Альфа – бөлшектер гелийдің оң зарядты ядросын көрсетеді және ядродан
жылдамдығы 15-20 мың кмсағат ұшады, жолда олар күшті иондайды, сондай-ақ,
атомдардың орбитасынан электрондарды да шығарады. Ауадағы альфа
бөлшектерінің әрекеті 5-8 см, суда 30-50 см микрон (метрдің миллионнан бір
үлесі), ал металдарда 10-20 микрон.
Ауаны спирттің күшейтілген буымен иондану нәтижесін герметикалық
камерада онда қойылған альфа сәуле шашудың әлсіз көздері арқылы бақылау
жүргізуге болады. Альфа – бөлшектерінің (тректер) ізін иондалған спирттің
атомдарында пайда болған тұманның жіңішке жолақтарынан жақсы көруге болады.
Өйткені, альфа – бөлшектер мен ядро арасында электро-статикалық
тебіліс орын алады, табиғи радионуклейдтердің (максимальды энергиясы
8,78 МэВу Ро 214, альфа-бөлшектерінің әрекеті барысныдағы ядерлік
реакцияның жүзеге асуы төмен деңгейде және жеңіл ядролапрда ғана
байқалып (Li, Be, B, C, N, Na, AI) радиоактивті гезотоптардың және
еркін нейтрондардың құрылуына әкеледі.
Интенсивті гамма сәуле шашу көп бөлігі эненргия, фотондарының
саны бойынша табиғи және жасанды радионуклидтерінің тета-ыдырауы
нәтижесінде пайда болады.
Гамма-квантарының барлық энергиясын беруі фотоэлектірлік жұтылуының
нәтижесінде жүзеге асады. Нәтижесінде фотон жоғалып, ал оның энкергиясы
электронының атомнан бөлектенуіне, яғни оның иондалуына әкеледі.
Фотондар үшін (энергиясы жоғары)1,02 МэВ жоғары болса, онда электрон
–позитрон булары пайда болады.
Бұдан басқа фотон электронға өзінің энергиясының бір бөлігін беріп,
басқа бағыттарға да қозғала алады. Ортада гамма –кванттармен
жүргізілетін иондау бета-бөлшектермен қарағанда шамамен 100 есе төмен.
Ортаға ену тереңдігі квантардың энергиясына байланысты. Гамма с.ш-ң табиғи
өздерінің ең тиімдісі торий гамамен 20-30 есе 1 метр қалыңдықтағы суда
әлсірейді.
Жерге үнемі өте жоғарғы энергияларының үлкен бөлшектерінің толқыны
түседі, олардың негізгі көзі ғарыштық кеңістік және Күн болып
табылады. Бұл алғашқы С.ш. негізінен протандармен , жеңіл
элементтерінің ядроларымен альфа-бөлшектермен сипатталдады. Жердің
атмосферасына ене келе бұл бөлшектер ядерлік реакция шақырып,
басқа изотоптардың пайда болуына және екінші жоғарғы энергиялық с.ш-
ға әкеледі, олапр протондардан, фотонннан және электронннан
құралған.
Жердің рельефі тебелдісінен шеттегі теңіз деігейінен әр 100
метр биіктікте жылдық тиімді доза 10 мк3в жоғарплайды, ол атмосфера
қабатының төмендеуі нәтижесінде жүзеге асады. 1,5-2,0 км бастап бұл
өсім өсе түседі. Жылдық дозаның күшейтілген белгілерінің графигі
суретте көрсетілген.
Жердің қабығы мен гидросферасында химиялық элементтердің
тұрақты гизотопты атомдарымен бірге аздаған мөлшерде химиялық
элементтердің табиғи радиоактивті изотоптары болады. Олар ертерек
Жер пайда болғане уақытта құрылып, жапртылай ыдырау кзеңдерін
иеленген, ол өз эволюциясымен салыстырмалы. Бұл табиғи радиоактивті
элементтер табиғи радионуклидтер табиғи радионуклидтер атауына ие
боды. Оларға табиғи радионуклидтердің екі тобы жатқызылады:
элементтердің кезеңдік радионуклидтері және Менделеев кестесінің
ортасынан басталатын ұзақ уақытты радионуклидтер (калий-40, кальций-
48, рубидий-87 және тағы басқа). Табиғи радиоактивтілік, яғни
радиоактивтілік элементтердің бір бөлігі ретінде өмір сүретінлдігі
туралы 1989 жылы А.Беккерельмен ашылды. Жедел қапрқынмен 15-20 жыл
ішінде барлық табиғи радионуклидтер анықталып, олардың сапалығы
қарастырыла бастады.
Табиғи радиоактивтілікке (яғни түрдің, топырақтың, судың және
атмосфераның) негізгі үлесті үш негізгі аналық радиоактивті
элементтерінің (уран -238 (И 238), уран-3-235 (И235) және торий-232 (Th
232) ыдырау өнімі қосады. Аналық радионуклидтер уран -238 және
торий-232 Жер сынды кәрі деуге болады (Жердің жасы шамамен 4,5 млрд
жыл) Олардың сақталуы мынада : радиоактивті отбасылық негізін
салушылардың жартылай кезеңі ұзақ және уран үшін-238 -4,5*10 жыл
торий үшін -232 -14*10 жылды құрайды. Шашылған күйде радиоактивтер
уран, торий, радийлер барлық таулы түорлерде, топырақтарда және
суларда, яғни жер
қабығының барлық элементтерінде бар.
Радиоактивті газдар радон және торон қысқа уақыт ғана өмір
сүретін полониннің, қорғасынның және висмуттың радиоизотоптарын
құрайды. Уран-238 тобының радиоактивті ыдырау схемасы (Кесте 1)
көрсетілген.
Кесте 1
Уран (238U) тобы нуклидтерінің сипаттамасы
Нуклидтер Тарихи Т12 Сәуле шығару энергиясы
және ыдырауатауы жартылай
тізбелері ыдырау
кезеңі
( (
(
238U92 Уран I 4,47*109 4,15 (25%) --- ---
( ( жыл 4,20 (75%)
234Th90 Уран Х1 24, --- 0,103 (21%)0,063 3,5%)
( ( 1 тәулік 0,193 (79%)0,093 (4%)
234mPa91 Уран Х2 1,17 мин --- 2,29 (98%) 0,765 (0,30%)
( ( 1,001 (0,60%)
234U92 Уран II 2,45*105 4,72 (28%) --- 0,053 (0,2%)
( ( жыл 4,77 (72%)
230Th90 Ионий 7,7*104 4,62 (24%) --- 0,068 (0,6%)
( ( жыл 4,68 (76%) 0,142 (0,07%)
226Ra88 Радий 1600 жыл 4,60 (5%) ---
( ( 4,78 (95%)
222Rn86 Радон 3,823 5,49 (100%) --- 0,510 (0,07%)
( ( тәулік
218Ро84 Радий А 3,05 мин 6,00(100%) 0,33 ---
( ( (~0,019%)
214Pb82 Радий B 26.8 мин --- 0,65 (50%) 0,295 (19%)
( ( 0,71 (40%) 0,352 (36%)
0,98 (6%)
214Bi83 Радий C 19,9 мин 5.45 (0.012%)1,0 (23%) 0,609 (47%)
( ( 5,51(0,008%) 1,51 (40%) 1,120 (17%)
3,26 (19%) 1,764 (17%)
Радон қайырымды (инертті) газдардың ішіндегі ең ауыры болып
табылады. Ол не исісті, дімді иеленбейді, ол түссіз және кез
келген сәуле одан өте алады. Оның жалпақтығы 0 –С-де 9,81 кгм-ке
тең, бұл дегшеніміз 110 есе сутегіденг ауыр, гелийден-55 есе және
7,5 есе ауадан ауыр. Бір литр газ шамамен 9,9 грамм. Радон
химиялық жағынан инертті және күшті фоторлаушы реагенттермен ғана
әрекетке көшеді, оның қайнау нүктесі 65 С
Радонның изотопы (Rn222) И-238 –дің ыдырауының қосалқы өнімі.
Rn220-ның изотопы Th 232-нің ыдырауының қорсалқы өнімі. Rn219-дың
изотопы (актинон)-И235-тің ыдырауының қосалқы өнімі. Резерфордтың
ұсынысымен эманациалдар деп аталған бапрлық радонның изотоптары
иондаушы с.ш-ң табиғи көздері борлып қызмет жасайды.
Радонның үш изотоптары-радон), торон(Rn220) және актинон (Rn219)
радиоактивті газдарды сипаттайды, радияциялық гигиеналық бағлалау
барысында Rn220 қызықты. Ол жартылай ыдырау кезеңінде-3,8235 күндікке
ие, сондықтан ол өз пайда болған жерінен алыс қашықтыққа қозғала
алатын қабілетке ие және сәуле алудың негізгі дозасын құра алады.
1.4. Радиацияның ағзаға әсері
Радиациялық ластанудың басқа ластанудан көп айырмашылыгы бар. Қысқа
толқынды электромагниттік сәуле шығару мен зарядталған бөлшектерді бөліп
шығаратын тұрақсыз химиялык элнменттердің ядросы - радиактивті нуклидтер.
Міне, осы бөлшектер мен шығарылған сәулелер адамның организміне түскенде
жасушаларды (клеткаларды) бұзады, соның нәтижесінде түрлі аурулар пайда
болады.
Радиациялық ластанудың негізгі көздері - альфа, гамма жене бэта
сияқты радиоактивті сәулелер. Ионданған сәулелер адам, жануар
организмдерінде акуыз, фермент жене басқа да заттардың өзгеруіне, ягни
сәуле ауруының дамуына экелщ согады.
Сәуле ауруы адамның сырткы мушелершщ закымдануынан және Радиациялық
ластаушылардың ішкі органдарга тусуі нәтижесінде болады.
Сәуле ауруын дәрежесіне, алынған сәуленің мөлшеріне байланысты
балалар, қарт адамдар мен ауру адамдар көтере алмайды. Адамдар 50 рентген
сәуле алса сәуле ауруы байқалмайды. Ал, 100 рентгеннен бастап сәуле ауруы
дами бастайды.
Сәуле ауруы алынған сәуленің мөлшеріне қарай ауыр және созылмалы
болып бөлінеді. Адамдар екі-уш рет сәуле алғанда ауыр сәуле ауруына
ұшырайды, ал аз мөлшерде алса ұзақ уақыт сәуле ауруына шалдығады.
Кабылданған мөлшеріне қарай сәуле ауруы төрт түрлі дәрежеде болады:
1-дәрежесі жеңілі түрі - 100-200 рентген мөлшерінде; 2-ші дәрежесі орташа -
200-300 рентген; 3-ші дәрежесі ауыр - 300-500 рентген мөлшерінде; 4-ші
дәрежесі өте ауыр - 500 рентгеннен астам мөлшерде сәуле алған кезде болады.
Сәуле ауруы төрт кезенде жүреді: бірінші кезең - сәуленің организмге
әсері оның мөлшеріне қарай болады. Оның ең алғашқы белгілері: ессіздік, бас
айналу, бас ауру, жүрек айну, құсу, іш өту, терінің бозаруы, қан кысымының
секірмелі болуы, естен тануы. Екінші кезең - бірінші кезеңнен кейін уакытша
аурудың жағдайы жақсарады. Бұл кезенді латентті кезең, яғни, жағдайдың
жақсы болып көріну кезеңі деп атайды. Алған радиация мөлшері көп болса, бұл
кезең қысқа болады да екі күннен үш жетіге дейін созылады. Әлсіздік,
терлегіштік, тәбетінің төмендеуі, ұйкысының бұзылуы байкалады және канда
өзгеріс болады. Үшінші кезең - өте жоғары мөлшерде сәуле алғанда сәуле
ауруының аскыну кезеңі басталады. Аурудың температурасы көтеріліп, ішіне
қан құйылады, жаралар пайда болады, бадамша безі асқынып, баспа ауруы пайда
болады. Үш-төрт жетіден кейін шаштары түседі, қан ұюы бұзылады да жұкпалы
аурулар дами бастайды (өкпенің кабынуы, дизентерия, іш ету, канның бұзылуы,
т.б.). Төртінші кезең - сәуле ауруының жеңіл түрі, бұл осы кезеңде ауру
жазыла бастайды. Ауыр турі болса, онда адам бірінші кезеңде өліп кетеді
Орташа және ауырлау түрінде адамның жазылуы бірнеше айға созылып кан
азаяды, кан кысымы кетеріледі және организмнің әлсіздігі байқалады.
Егер тамақ не су арқылы радиактивті заттар адамның ішкі органдарына
түссе, онда адамға 25-30 г активтелген көмір, 50 г күкірт кышкыл барийді
немесе 25-30 г балшык суын ішкізеді. Адсорбент радиактивті заттарды қанға
өткізбей сіңіріп алады. Одан әрі 15-20 минуттан соң 2-3 литр су беріп
құстырып, асказанын жудырады. Осыдан соң тағы да адсорбент беріп, іш
айдайтын дәрімен ішек-қарнын тазалатады. Адам баласы сәулемен қатар әр
түрлі жарақат алса (куйік, сынық, т.б.) онда ең алдымен жараға әр түрлі
микробтар түспейтіндей ең алғашкы көмек көрсетіледі. Құскысы келіп, басы
аурып, басы айналғанда этапиразин немесе аэрон таблеткаларын береді 3-4
сағаттан соң тетрациклин, биомицин, сонымен қатар сульфадемизин, этазол,
фталозол сияқты дәрілерді де береді. Егер ішіне қан құйылған жағдайда еш
қимыл жасатпай 5 % хлорлы кальций ертіндісін 4 сағат сайын бір ас касықтан
беру керек. Сәуле ауруымен ауырған адамдарға сорпа, әр түрлі жеміс шырынын
немесе көп су ішкізу керек. Аздап тұз косылған су беріп, аз-аздан жиі
тамақтандыру керек.
Казіргі кезде радиактивті заттар өте кен колданылуда. Осы
элементтерді тасымалдауда болатын немқұрайлылықтың нәтижесінде өте күшті
радиациялық ластану болады. Мысалы, атом қаруын сынақтан өткізу биосфераның
Радиациялық ластануына әкеліп соғады. Жиырмасыншы ғасырдың екінші
жартысынан бастап, түрлі атом электр станциялары, мұз жарғыш кемелер,
ядролық кондырғылары бар суңгуір қайықтарды кен түрде пайдалана бастады.
Өнеркәсіп пен атом энергиясын пайдаланатын мекемелер дұрыс жұмыс істегенде
қоршаған ортаның радиактивті нуклидтермен ластануы өте аз мөлшерде болады.
Осы атомдык энергияны пайдаланатын мекемелерде апат болған кезеңде жағдай
өзгеше болады. Радиациялық ластану нәтижесінде түскен радиактивті
шөгінділердің өзі бірнеше мындаған километрге дейін таралады. Казіргі кезде
әскери өнеркәсіптің радиакитивті қалдыктарын сактау мен жою мәселесі тұр.
Радиактивті ластану өткен ғасырдың 40-шы жылдары уранның ыдырау
реакциясы ашылғаннан бастап пайда болған. Атом энергиясын американдықтар
соғыс мақсатында, ал 1945 жылдан бұрын Кеңес дәуірінде оны бейбіт мақсатқа
пайдалана бастады. Атом энергиясын пайдалану кезінде сактандыру шаралары
коса жүргізіледі. Өйткені, атом қондырғылары жұмыс өтеу кезінде, адам
өміріне қауіпті радиактивті шлак түзеді. Ал оны залалсыздандыру оңай шаруа
емес. Радиактивті қалдыктарды теңізге, мұхитка, өзенге тастауға рұқсат
етілмейді. Әрине, бұл жағдай кейбір капиталистік елдерде сақталмайды. Жыл
сайын мұхит түбіне радиактивтік қалдықтар тасталып жатыр. Көптеген дамыған
елдерде атом өнеркәсібі кәсіпорындарында белгіленген санитарлык нормаға
дейін радиактивті заттардың концентрациясын азайтатын тазарту кондырғылары
салынған. Қалдықтар баллондарға салынып цементтеледі де, арнаулы жерлерге
тасталады. Атом энергетикасының мәселелері миллиондаған адамдарды
ойландыруда. Атом электростанциядағы аппараттарға немкұрайлы қарауға
болмайды, олардың ойламаған жердең апатар ұшырауы - объективтік шындык.
Солардың бірі - Чернобыль ядролық апаты. Чернобыль апаты айналадағы ортамен
халыктың денсаулығына қатты әсер еткен, атом энергиясындағы ешуакытта
болмаған апат. Чернобыль апаты кезінде атмосфераға 50 МК радиактивті заттар
шығарылған және ауданы 3000 км болатын жерге таралған.
Біздің республикамызда Семей ядролык сынак аймағы жайында тоқталып
кетейік. Мұнда 40 жылдан астам уакыт ішінде 500-ден астам жер асты және жер
бетінде түрлі жарылыстар болып, жарылған заттардың қуаты Чернобыль апаты
кезіндегі жарылғыш заттардың қуатынан бірнеше мың есе асып кеткен. Осы
жарылыстың 27-сі атмосферада, 113 жер бетінде, ал калғаны жер астында
жүргізілген. Олардың радиактивті қалдықтары жарты миллион адамға зиянын
тигізгені белгілі болып отыр. Семей полигонынан басқа Казакстан жерінде 27
әр түрлі термоядролық сынақтар ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Зарарсыздандыру және қайта өңдеу шеңберінде Нефтебаза ауданының Попов,
123 көшесіндегі көлемі 25 шаршы метр радиоактивті грунтты жинау және арнайы
сақтау орындарында көму жүргізілді. Өскемен қаласының жағдайына көбірек
тән атмосфера ауасының құрамындағы радионуклидтерге радиациялық бақылау іс-
шарасы бойынша ретроспективалық ақпаратты жинау негізінде және бір жолғы
радиометриялық зерттеулерді жүргізу үшін қаланың жағдайына тән радиоактивті
заттардың шамалап алынған тізбесі анықталды. Қаланың радиациялық ахуалына
бақылау жасайтын постылар ұйымдастырылды. Кәсіпорындардың қаланың
радиациялық-гигиеналық ахуалының үлесіне бағалау жүргізілді. Жағдайды
қалыпқа келтіру үшін жыл сайын бюджет қаражаты есебінен табылған
радиоактивті дақтарды жою бойынша жұмыстар жүргізілуде. 2006 жылы Отдельная
көшесінен арнайы қоймаға 4 м3 радиоактивті топырақ әкетіліп, көмілді. 2007
жылы облыстық бюджет қаражатынан радиациялық қауіпсіздік жөніндегі
шараларға 30 млн. теңге бөлінді.
Радиациямен ластану жалпы экологиялық жағдайға өз зиянын тигізуде, бұл
өз кезегінде ірі өнеркәсіптік кәсіпорындардың болуымен сипатталып,
тұрғындардың арасында, әлеуметтік – психологогиялық зерттеулерде баса
айтылып жүр. Қала тұрғындарында радиофобияның белгілері басым. Қала
халқының көпшілігі Өскемен аймағындағы тарихи радиобелсенділікпен ластану
туралы, олардың жағдайы мен пайда болу көздерінен хабарсыз, сонымен қатар
радияциялық қауіпсіздік саласындағы білімдері де таяз болып келеді.
Өскемен қаласы аумағында радиациялық жағдайды анықтайтын факторлар:
- уран өндiретiн және өңдейтiн кәсiпорындардың және оған ілеспе геологиялық
жұмыстардың қызметі;
- құрамында радиоактивті элементтердің артуымен сипатталатын
шикізатты өңдейтін және өндіретін кәсіпорындардың қызметі;
- уран өндірісі кәсіпорындарының қызметі энергетикалық және
ядролық зерттеу қондырғылары, радиоизатопты өнімдерді қолдану.
Жұмыс мақсаты: Өскемен қаласының радонмен ластану қауіптілігінің деңгейін
анықтау, радияциялық жағдайға талдау жасау.
Міндеттері:
1. Радиобелсенділіктің табиғаты мен пайда болуы туралы сипаттау;
2. Радиобелсенділіктің қоршаған ортаға, адам ағзасына әсерін анықтау;
3. ШҚО радиациямен ластану мәселесін талдау;
4. Өскемен қаласындағы радияциялық жағдайды анықтау, оған талдау жасау;
5. Ғимараттар мен жер асты суларындағы радонның концентрациясын анықтау;
6.Өскемен қаласы территориясының эманационды түсірілімінің
нәтижесін көрсету.
Жұмысытың зерттеу объектісі болып: Өскемен қаласы алынды.
Зерттеу нысаны Өскемен қаласының радиологиялық жағдайы алынды.
Осы жұмыста зерттеудің теориялық, экспериментальды, аналитикалық-
зертханалық әдістері қолданылды.
Зерттеудің ақпараттық базасы Қазақстандық және шетелдік ғалымдардың,
эколог, биолог, химиктерінің ғылыми еңбектері, оқулықтар мен оқу-
әдістемелік құралдар, озат ғалымдардың іс-тәжірибелері негізінде құрылды.
Өндірістік іс-тәжірибе барысында зерттеуге қажетті ақпараттар
алынды.
Зерттеудің практикалық маңыздылығы берілген зерттеу жұмысының мәліметтерін
студенттерге, магистранттарға оқу- құралдары ретінде қолдануға болады.
1 РАДИАЦИЯНЫҢ ТІРІ АҒЗАЛАРҒА ӘСЕРІ ЖӘНЕ РАДИАЦИЯЛЫҚ
ҚАУІП
1.1 Радиоактивтілік түрлері
Радиоактивтік қоршаған ортаның ластануының күрделі түрі.
Радиоактивтік деп химиялық элементтер тұрақты емес бір изотоп басқа
элементтегі изотопқа ауысуын айтады: ядролардың және бөлшектердің қоса
шығуы. Радиоактивтің ыдарауының ең негізгі түрлеріне альфа ыдырауы, бетта
ыдырауы және кеннеттен түскен бөліну. Бұл түрлердің барлығы гамма
сәулесімен қоса шығады, яғни кермектілік фотондардың кіші толқын
ұзындығында болуы. Радиоактивті заттар қоршаған ортаға әртүрлі техникалық
жүйелерден және әртүрлі процесс нәтижелерінен түседі. Ядролық жарылыс
бұлтынан радиоактивті заттардың жерге түсуі кезінде атмосфераға шығарылуы
нәтижесінде жердің, су мен ауаның зақымдануы.
Радиоактивті заттардың көздері:
- Ядролық зарядтардың бөліну өнімдері, сәуле шығаратын альфа-бета
бөлшектер мен гамма-сәулелері;
- Ядролық зарядтың реакцияға қатыспаған бөлшектері, сондай ақ сәуле
шығаратын альфа-бета бөлшектер мен гамма-сәулелер (уран, плутон).
Бета бөлшектер мен гамма сәулелер сәулелендірген топырақтағы
нейтрондардың әсерінен пайда болған радиоактивті заттар. Радиоактивті
заттардың сыртқы белгілері түсі, дәмі, иісі болмайды, олар ыдырай отырып,
альфа бета бөлшектері мен гамма сәулелерін шығарады. Радиоактивтілік
бірқатар химиялық элементтердің (уран, радий, фторий және т.б) өзінен өзі
ыдырау және көзге көрінбейтін сәулелер (альфа және бета бөлшектер, гамма-
сәулелер). Иондық сәулеленудің барлық түрлерін екі топқа бөлуге болады
электромагниттік сәулелену және корпускулярлық сәулелену.
Электромагниттік сәулеленуге рентген және гамма сәулелері жатады, ал
корпускулярлық сәулеленуге әр түрлі ядролық бөлшектер жатады. Күн рентген
сәулелерін шығарып отыратын бұлақ. Бұл сәулелер Жердің үстіңгі қабатындағы
атмосферада ұсталынып тұратындығынан тірі жәндіктерге, жануарларға және
адамдарға оның зиянды әсері жетпейді. Гамма кванты ядролық реакциялар
жүргенде және көпшілік радиоактивтік эаттар ыдырауға түскен кезде бөлініп
отырады. Рентген сәулелерінің және гамма квантының физикалық қасиеттері
ұқсас (заттардан өту қабілеті анағұрлым жоғары) сондықтан тірі организмге
олардың биологиялық әсері бірдей.
Корпускулярлық сәулеленуге ядролық бөлшектерден тұратын иондық
радиацияның барлық түрлері жатады: бета бөлшегі, протондар, альфа бөлшегі.
Нейтрондар тікелей емес жолмен бөлшектерді иондандыра алатын болғандықтан,
олар өздері зарядталмаған болса да сәулеленудің осы тобына жатады.
Зарядталған ядролық бөлшектер сәулеленген заттан өткенде өзінің энергиясын
жұмсап, энергиясы таусылғанша сол заттың атомдарын және малекулаларын
ионды түрге айналдыра береді. Сәулелену ядро бөлшктерін тек ионды түрде
айналдырып қана қоймайды, ол сәулеленуге түскен заттың атомдарын және
молекулаларын өзінің энергиясын оларға беру арқылы қоздырады. Сөйтіп,
иондану және қозу сәулелкенген зарядтан өтетін иондық радиациясының
энергиясын жұмсайтын негізгі құбылыс. Бета бөлшегі өзінің физикалық жағынан
атомдардың қабығындағы электрондардан айырмашылығы жоқ. Электрондар сияқты
олар теріс зарядталған. Бета бөлшегі атом ядросының радиоактивтік ыдырау
кезінде пайда болады да, сәуле түрінде одан өте жылдам бөлінеді.
Электромагниттік сәулеленуге (рентген және гамма сәулелері) қарағанда бета
бөлшнгі (электрондар, позитрондар) электрлік және магниттік аймақтарда ұшып
бара жатқан жолын, бағытын өзгертеді.Альфа бөлшегі бета бөлшегіне қарағанда
7300 есе ауыр. Альфа бөлшегі екі пртоннан және екі нейтроннан тұрады, оның
екі оң заряды бар. Альфа бөлшегі атомдық номері үлкен кейбір элементтерден
радиоактивті ыдырау кезінде бөлінеді. Альфа бөлшегінің ұшып шығуына
байланысты атомдық нөмері екіге, ал атомдық салмағы төртке кемиді.
Радиоактивтік элемент сәулеленгенде ол басқа элементке айналады.
Иондаушы сәулелену деп заттармен немесе ортамен өзара
әрекеттесу нәтижесінде әртүрлі таңбадағы электрлік зарядтар алынатын
құбылысты айтады. Оның көздері техника, химия, медицина, ауылшаруашылығы
саларында қолданылады. Мысалға, қолданыс аялары топырақ тығыздылығын
өлшейтін құралдың негізгі бөлігі ретінде; газқұбырларының ақауын табу
үшін, қаңылтыр табағының қалыңдығын өлшеу жұмысына, қатерлі ісікті
радиациялық терапия әдісімен емдеу ісіне және тағы басқадай да мақсаттарда
иондаушы сәулелену көздерін пайдаланады. Бірақ, олардың адам денсаулығына,
тіпті өміріне, орасан зор нұсқа келтіретін қаупті бар екендігін естен
шығармау керек. Жалпы, сәуле ала қалған жағдайда адам организмінде
аңғарылар алғашқы белгілерді әрқайсымыздың білгеніміз артық болмас. Қазіргі
кезде мамандар қауымына белгілі ақпараттың бірі сәуле түсу кезінде
белгіленетін алғашқы реакцияларының сипаттамасы.
Иондаушы сәулелену құбылысының биологиялық іс әрекетінің ауқымы мен
заңдылықтарын білуге деген сұраныс негізінен ядролық жарылыстар мен
қаруларды сынау жұмыстары жүргізілген кезеңнен бастау алады. Сөйтіп, заман
талабына сай, осы бағыттағы ғылым үлесінде жаңа мәселелер легі туындады.
Затпен әрекеттесу нәтижесінде иондаушы сәулелену құбылысы теріс зарядталған
электрондар мен оң зарядталған иондар түзеді.Иондаушы сәулелену ұғымына
альфа мен бетта сәулелену, гамма сәулелену, нейтрондық сәулелену және т.б.
түрлері кіретіндігі айтпаса да түсінікті болар.
Иондаушы радиацияның әсерінен іштей және сырттай сәуле түсу ықпалдары
бар екендігі белгілі. Сырттай сәуле түсудің биологиялық ықпалы радиоактивті
ластанудың деңгейі мен изотоптық құрамына, радионуклидтердің табиғи орта
саяқтарында таралуы мен өсімдіктердің радиосезімталдылығына байланысты
болады. Ал іштей сәуле түсудің ықпалы осы аталған факторлармен қоса
радионуклидтердің өсімдік организмінде таралуы мен сыртқа швғарылу
қарқынына да байланысты. Бұлардың ішінде рентгендік сәулелену құбылысының
медицина саласында кеңінен қолдау тапқандығы оқырман қауым үшін, жалпы
баршамызға мәлім. Осы жоғарыда аталған сәулелер рентген сәулесі тәріздес
иондаушы қасиетке ие. Ол дегеніміз жоғарыда аталғандай, заттардың
молекулалары мен бейтарап атомдарын оң және теріс зарядталған иондарға
айналдыру қасиеті бар деген ұғым. Иондаушы сәулелердің биологиялық зардабы
жайлы түсінік сол сәулелердің белгілі болған сәтінен бастау алады. Рентген
аппаратымен, жалпы радиоактивті заттармен жұмыс жасаған адам өмірі үшін
радиацияның денсаулыққа тигізер зияны да сол кезеңде белгілі болған. Альфа
сәулелері деп аталатын гелий атомдарының оң зарядталған ядроларының ағының
айтады. Ядроның массасы 4, заряды +2. Қазіргі кезде 120 астам табиғи және
жасанды альфа радиоактивті ядролар белгілі. Олар альфа бөлшектерін
шығарғанда 2 протон және 2 нейтрон жоғалтады. Альфа бөлшектерінің энергиясы
бірнеше мега электрон вольт шамасында, ал жылдамдығы жобамен секундына
20000 км.Олар негізінен түзусызықтық бағытта қозғалады. Бөлшектің жүгіріс
ұзындығы деген ұғым ауада немесе басқа бір ортада шығарылған бөлшектің
затқа сіңірілгенге шейін аңғарылар тұсы мен иондаушы сәулелену көзінің
аралығындағы қашықтықты білдіреді. Альфа бөлшектерінің жүгіріс ұзындығы
олардың зарядына, массасына, бастапқы энергия шамасына және ортаның күйіне
байланысты. Мысалы: бөлшектің бастапқы энергиясы өскен сайын және ортаның
тығыздылығы азая түскен жағдайда, оның жүгіріс ұзындығы ұлғая береді.
Бөлшектердің қозғалысы баяулаған сайын онымен әрекетке түскен заттың
атомымен өзара қатынас нәтижесі тиімділеу болады екен. Альфа бөлшектерінің
ауадағы жүгіріс ұзындығы 10-11 см шамасынан аса қоймайды. Мысалға,
энергиясы 4 МэВ болатын альфа бөлшектерінің ауадағы жүгіріс ұзындығы 2,5
см. Ауа тығыздылығынан 700 есе көп тығыздылығы бар су мен адам денесінің
жұмсақ ұлпаларында альфа бөлшектерінің жүгіріс ұзындығы аздаған шамамен
ғана өлшенеді. Олардың массасы жоғары болғандықтан, заттармен
әрекеттескенде альфа бөлшектері энергиясын тез жоғалтады. Сол себептен де
оның затқа өту тереңдігі аса үлкен шамада болмайды, есесіне үлкен иондау
күші көбірек. Мысалға, ауа қабатындағы қозғалыста альфа бөлшектері бар
брлғаны 1сантиметрлік аралықта бірнеше оң мың жұп мөлшерінде зарядталған
бөлшек ион құрап үлгередң екен. Қайталай айтсақ, альфа бөлшекті
радиоактивті элементтердің ауадағы жүгірісі 11 см-ден аса қоймайды, ал
тығыздау ортада одан да аз екен. Мысалға, адам денесінің жұмсақ
ұлпаларында альфа бөлшектерінің жүгірісі микрондармен өлшенеді.
Альфа бөлшектері заттың белгілі бір қабаттарынан өткенде әртүрлі күй
кешенді екен. Сол зат құрамындағы ядро және электрондармен серпіліссіз
қақтығысады. Осы серпіліссіз қақтығысу кезінде альфа бөлшектері атомдар мен
молекулалардың сыртқы электрондарымен әрекеттесуі арқылы электрондар
қозғалысын үдетеді. Нәтижесінде, альфа бөлшектерінің электрондық
қозғалысы оның атом ядроларымен әрекеттесуінен басым түседі. Сөйтіп, бұл
құбылыс атом мен молекулалардың қозуын және иондалу прцесін тудырады, кейде
молекулалардың диссоциациялануына әкеледі. Ал олардың арты альфа
бөлшектерінің өз энергиясын жоғалтумен ұштасады. Айта кету керек, альфа
бөліністері негізінен ауыр элементтерге тән құбылыс, яғни атомдық салмағы
жоғары радиоактивті заттардың басым көпшілігі тығыз иондаушы альфа
сәулелендіру көздері болып табылады. Қозғалыстың басында альфа
бөлшектерінің жылдамдығы жоғары болады, ал үлестік иондау күші қозғалыстың
аяқ шеніне қарай көбейеді. Ескерте кетейік, жалпы жылдамдығы баяу бөлшектер
орта атомдарымен тиімдірек әрекеттеседі екен. Альфа бөлшектерімен
иондалудың басым үлесі жүгіріс ұзындығының соңғы үшінші сатысында
байқалатын көрінеді. Олардың дозалық жүктемені қалыптастырудағы үлесі 20% -
дан астам болуы ықтимал, ал ондай мөлшерде іштей сәулелену аса қауіпті
екндігін білген жөн. Альфа ыдырау өздігінен болатын радиоактивтік ыдырау.
Ол кейде атом ядросының альфа бөлшектері бөлініп шығады. Альфа
бөлшектерінің атом ядросыменклондық әсерленуінің потенциялдықэнергиясы
бөлшектің меншікті энергиясынанәлде қайда жоғары болады . Альфа
бөлшектердің ұзақ әсері нәтижесінде тірі оганизмсәуле ауруына шалдығады.
Бета ыдырау радиоактивтік ыдырау кезінде атом ядросынан электронның
не позитронның бөлініп шығуы. Бұл процесстің нәтижесінде бастапұы ядродан
заряды 1-ге тең өзгерген жаңа ядро, яғни жаңа ядро, яғни жаңа химиялық
элемент пайда болады.Бета сәулелері депрадиоактивті бөліністе туындайтын
теріс зарядталған электрондар ағынын немесе оң зарядталған позитрондар
ағынын айтады. Олардың массасы альфа бөлшектерінің салмағынан бірнеше он
мындаған есе аз. Бүгінігі таңда 900 ге жуық бета радиоактивті изотоптар
белгілі.
Бета сәулеленудің табиғатына байланысты бұл бөлшектердің жылдамдығы
жарық жылдамдығының 0,3 – 0,99 бөлігіндей шамада болады. Олардың энергиясы
бірнеше мега электрон вольттан аспайды, ал аудағы жүгіріс ұзындығы шамамен
1800 см. Адам денесіндегі жұмсақ ұлпаларда бета бөлшектерінің жүгіріс
ұзындығы жобамен 2,5 см құрайды.Бета бөлшектерінің заиқа өту қабілеті альфа
бөлшектерімен салыстырғанда жоғарырақ . Мысалға, энергиясы 2 МэВ бета
бөлшектері ағының толық сіңірілуі үшін алюминийдің қорғаныстық қабатының
қалыңдығы 3,5 мм болу керек. Бета бөлшектерінің үлестік иондау күші альфа
бөлшектерінің қабілетімен салыстырғанда төмендеу, мысалға, олар1 см жүгіріс
ұзынды ғында бар болғаны ондаған жұп зарядталған бөлшек ион құрайды
екен.Бета сәулеленуі радиоактивті изотоптардың бета бөлінісінен туындайтын
бета бөлшектерінен пайда болады. Сондай ақ, бета бөлінісі атом ядросының
өзін қоршап тұрған электрондық қабат құрамынан бір электронды тартып алуы
арқылы туындайтын да есте ұстау қажет. Бета бөлінісі кезінде ядроның
массалық саны өзгермейді.
Электрондық бета бөліністе нейтронның протонға айналуы жүзеге асады.
Бұл құбылыс ядрозаряды мен оның реттік номерінің бір бірлікке көбеюімен
жалғасады. Электрондық бета бөлінісі протонға бай ядроларға тән. Мысалға,
стронций – 90 радионуклидының бөлінісі электрондықбета бөлініс түріне
жатады: Позитрондық бета бөліністе, керісінше, протонның нейтронға айналуы
жүзеге асады, оның арты позитронның пайда болуымен және оның ядро құрамынан
шығарылуымен жалғасады. Ядро заряды мен реттік номері бір бірлікке азаяды.
Позитрондық бета бөлінісі протонға бай ядроларға тән. Мысалға, натрий 22
радионуклидының бөлінісіне позитрондық юета бөлінісінің реакциясын алуға
болады.Бета бөлшектері ауадағы қозғалыста альфа бөлшектерімен салыстырғанда
бірнеше жүздеген есе аз ион туғызады екен. Радиоактивті айналым кезінде
атом ядроларынан шашырайтын бета бөлшектерінің энергиясы әртүрлі және зат
бойымен жүгіріс шамасы да әрқилы болады. Ал ағынның екпіні бірқалыпты
әлсірейді. Барынша жоғары энергиясы бар бета бөлшектерінің жүгіріс
ұзындығына сәйкес келетін зат қалыңдығы олардың ағынын толығымен тоқтатуға
қабілетті көрінеді.Орта атомдарымен әрекеттескен бета бөлшектерінің
бастапқы бағытынан ауытқуы олардың жолдары қисық сызықты болып қалыптасуына
әкеледі, ал альфа бөлшектерінің жолы, керісінше, түзу сызықты болып
келетіні жоғарыда айтылды. Орта заттарымен әрекетке түскен бета бөлшектері
көбінесе атом ядроларына жақын тұста өтеді.Сөйтіп, оң зарядталған ядроның
әсерінен теріс зарядты бета бөлшектерінің қозғалысы күрт баяулайды,
нәтижесінде біршама энергиясынан айырылады. Осы баяулау нәтижесінде
жоғалған бета бөлшектерінің энергиясы рентген сәулеленуі күйінде беріледі.
Ең жоғары энергетикалық шамадағы бета бөлшектерінің қалыңдығы 5
милиметрлік алюминий қабатынан өтуге мүмкіндігі бар көрінеді. Дегенмен,
жоғарыда атап өткеніміздей, оларды иондаушылық қабілеті альфа
бөлшектерінікімен салыстырғанда біршама төмен.
Нейтрондық сәулелену деп электрлік заряды болмайтын ядролық бөлшектер
ағынын айтады. Олар негізінен уран , плутоний және басқалардың ядро
бөлінісі реакциясынан туындайды. Нейтрон массасы альфа бөлшектерінің
салмағынан 4 есе аз. Энергиясының мөлшеріне байланысты оларды шартты түрде
бірнеше топқа бөледі:
1. Баяу нейтрондар қатарына энергиясы 1кило – электрон – вольттан аса
қоймайтындар жатады, оның ішінде: салқын нейтрондар қатары энергиясы 0.025
электрон вольттан төмен болатындарды құраса, жылулық нейтрондар тобы
энергиясы 0.025 - 0.05 Эв шамасындағыларды біріктіреді. Сіңірілетін ортада
негізінен осы нейтрондардың қабылдану реакциясы байқалады. Жылулық
нейтрондары негізінен жылулық қозғалыстағы атомдардың термодинамикалық тепе
теңдік күйінде кездеседі. Бөлмелік температура жағдайында, бұл нейтрондар
қозғалысының жылдамдығы секундына 2200 м.
2. Аралық энергиядағы нейтрондар қатарына 1ден 500 КэВ энергиясы
бар нейтрондар кіреді. Бұл топ өкілдерінің затпен қарым қатынасы
серпілісті шашырау арқылы жүзеге асады. Кейбір практикалық құжаттардағ,
аралық нейтрондар энергиясы 0.025 КэВ пен 0.5 КэВ арасында ауытқиды деген
мәліметтер бар.
3. Жылдам нейтрондар қатарына 500 КэВ пен 20МэВ шамаларының
аралығында энергиясы бар нейтрондар жатады. Бұл нейтрондар серпілісті
шашырау туғызумен қатарлас серпіліссіз шашырау жолы арқылы әрекеттеседі,
соның нәтижесінде ядролық реакциялар түзіледі. Ықшамды есептеулер жүргізу
кезнде көбінесе 0.2- 20 МэВ аралығындағы көрсеткіштерді басшылықа алады.
4. Аса жылдам нейтрондар тобына 20-30 МэВ шамасында энергия шығаратын
нейтрондар кіреді.Олар өте көп бөлшектер ұшыратын ядролық реакцияларымен
ерекшеленеді.
Орта атомдарының ядроларымен нейтрондардың серпіліссіз жасаған қарым
қатынасының нәтижесінде қосымша сәулелену құбылысы пайда болады. Олар гамма
кванттардан (гамма сәулелену) және зарядталған бөлшектерден құралады.
Нейтрондардың затқа өту қабілеті энергия өту мөлшеріне тәуелді, дегенменде,
альфа немесе бета бөлшектерінің мүмкіндіктерінең әлдеқайда жоғары. Әрдайым
есте ұстау керек : нейтронның басты ерекшелігі жоғары дәрежеде өтімділігі.
Мысалға, аралық энергиясы бар нейтрондардың ауадағы жүгіріс ұзындығы 15 м
болса, биологиялық ұлпаларда 3 см екен. Өздеріңіз аңғарғандай,
корпускулярлық сәулелену түрлерінің ішінде нейтрондық сәулеленудің затқа
өту қабілеті жоғары болғандықтан , адам баласына барынша көп қауіптілік
туғызады. Осыған баса көңіл аударған абзал. Нейтрондық ағын қуаты олардың
тығыздылық мөлшерімен өлшенеді.
Гамма сәулелері деп жоғары жиілікте болатын үлкен энергиялы
электромагниттік қысқа толқындарды айтады. Олар негізінен бөлшектердің
өзара әрекетінен немесе ядролық айналыстан туындайтын. Гамма сәулелері
электромагниттік өрістен ауытқымайды. Толқындарының және үлкен энергиялы
болуы гамма сәулелерінің затқа өту қабілетінің де жоғары болуының басты
кепілі. Сөйтіп, нейтрондық сәулелену тәріздес гамма сәулелену тәріздес
гамма сәулеленуі де өте жоғары өтімділік қабілетімен ерекшеленеді. Бірақ,
альфа және бета сәулелену түрлерімен салыстырғанда, оның затты немесе
ортаны иондау қабілеті әлсіздеу болып келеді. Жылдамдығы жарық
жылдамдығымен пара пар.Радиоактивті айналым кезінде атом ядроларынан
шашырайтын гамма сәулеленуінің энергиясы өте жоғары: бірнеше мыңдаған
электрон вольтқа дейінгі шамаға жетеді. Заттармен әрекеттесу ықпалының
көрінісі сол ортаның қасиетімен және сәулелену жиілігі мен толқын
ұзындығына тәуелді.
Рентгендік сәулелер деп электромагниттік сәулелену түрлерінің бірін
айтады. Олар арнаулы рентген түтігінде, электрондар үдеткішінде, бета
сәулелерінің көзі орналасқан ортада болады. Рентген сәулесінің энергиясы1
МэВ шамасынан аса қоймайды. Олар гамма сәулеленуі тәріздес, затқа өту
тереңділігі жоғары, ал үлестік иондау күштері аздау болатын сәулелену
тобына жатады.
Радиоактивті заттың активтілігі (А) деген ұғым енгізген. Бұл ұғым
қысқа уақыт аралығында зат ішінде зат еркінше болатын ядролық айналым
санының (d N) сол уақыт аралығына ( dt ) қатынасын білдіреді.
Осы белгілі бір мерзімдегі радиоактивті бөлініс санын сипаттайтын
физикалық шаманың өлшем бірлігі - Кюри (Ки). Ол бір секунд ішінде болатын
3.7 *1010 ядролық бөлініс санына тең шама. Активтіліктің бұл шамасы бір
грамм радий- 226 радионуклидының активтілігімен сәйкес. Кейіннен
қабылданған өлшеу құралдары жүйесінде активтіліктің өлшем бірлігі ретінде
беккерель ( Бк ) паидаланылады. Беккерель секунд ішінде болатын бір ядролық
бөліністі білдіреді. Радиоактивті көздердің өлшем бірлігі қатарында үлестік
және еселік бірліктері де қолданылады.
1.2 Радиоактивтіліктің өлшем бірлігі
Радиоактивтілік көрсеткіштері үлкен шамаларға ие болатындықтан,
практикада ондық өлшемділік кестесі пайдаланылады. Активтіліктің
сыртжүйелік өлшем бірлігі кюридің өлшеу құралдары жүйесіндегі бірлігі
беккерельмен қатынастары төмендегідей көрінеді:
1Ки =3.7 *1010 бөл\с = 3.7*1010 Бк
1Бк = 2.7 *10-11 Ки
1 милликюри (мКи)= 10-3Кюри = 3.7*107 Бк
1 микрокюри (мк Ки)= 10-6 Кюри= 3.7*104 Бк
Бөлшек радийдің миллиграмм- эквиваленті (Rа мг-экв.)деген өлшем
бірлігі қолданылады. Бір радий мг-экв активтілігі дегеніміз қалыңдығы 0.5
мм платинадан істелген сүзгіге салынған 1 мг радийдің беретін доза қуатына
тең активтілік шамасы.
Уақыттың секундтық өлшемі қас қағымдық сәтті бейнелейтіндіктен,
көбінесе, минуттық мерзім өлшемі пайдаланады.Сондықтан, радиоактивтіліктің
өлшем бірліктерін төмендегідей шамалармен белгіленеді:
1 мк Ки =2.22 *106 бөл\мин
1 мКи = 2.22 * 109 бөл\мин
Радиоактивті көздерден шығатын бөлшектер ағыны бір секундтың ішінде
ағылатын бөлшектер санымен өлшенеді. Белгілі бір беттің аумағына түсетін
бөлшектер саны бөлшек ағының тығыздылығын көрсетеді.Мысалға,бөлшек\мин м 2,
бөлшек \мин см2 т.с.с.
Дозиметриялық жұмыстарда активтіліктің төмендегідей түрлері жиі
анықталынады:
- Үлессалмақтық активтілік Am (Бк \кг);
- Көлемдік активтілік Av (Бк\м3);
- Молярлық активтілік Амол (Бк \моль);
- Бетаумақтық активтілік As (Бк\ м2)
Практикалық түсініктеме:Алынған мөлшердегі радиоактивті заттан
секундына 3.7*1010 бөлініс туады делік, атомдарының жалпы санын N деп
белгіліейік.Енді, көрсетілген активтілікке ие радиоактивті заттың атом саны
былайша анықталады:
И= 3.7*1010*Т1\2\0.693
(1)
Мұндағы Т 1\2- радионуклидтің жартылай бөлініс кезеңі.
Радиоактивті заттың мөлшерін грамм арқылы белгілеп , салмағын
немесе массасын анықтап көрейік . Заттың активтілігі әлгідей 1-Бк болғанда,
заттың жалпы мөлшері мына формуламен шешіледі:
M = N\ 3.7 *10 10(Aa\Lo)
(2)
Мұндағы Аa- радионуклидтың атомдық массасы, Lo авогадро саны -6.03*
10 23 шамасына тең, Aa \L o қатынасы бір атомның массасын көрсетеді.
Енді, формуладағы белгілердің өздерінің тиесілі шамасын қою арқылы
активтілігі 1 Бк заттың салмағын анықтайды :
M = 1\ T 1\2 \ 0.693 * A a 6.02 * 1023= 0.24 * 1023Аа\ Т 1\2
(3)
Кез келген 1г радионуклидтың активтіліг иына формуламен анықталады:
А= 1\0.24 * 1023* Аа *Т1\2 = 4.17 *1023\Аа *Т1\2
(4)
Иондаушы сәулелену құбылысының затқа ықпалын сипаттау үшін сәулелену
дозасы енгізілген. Иондаушы сәулелену мен заттың өзара әрекеттесуінің
сандық сипаттамасын беру мақсатында сәулеленудің сіңірілген дозасы ( Д )
деген шаманы пайдаланады.Бұл көрсеткіш иондаушы сәулеленуден түскен, яғни
сіңірілген энергиы шамасын береді. Оның көрсеткішін анықтау үшін белгілі
бір көлемдегі затқа берілген энергияның орташа мөлшері ( dE ) сол заттың
массасына ( dm ) бөлінеді:
Д= d E \ d m
(5)
СИ жүйесінде сіңірілген дозаның өлшем бірлігі ретінде грей Гр
қабылданған . Бір грей кез келген заттың 1 кг массасына сіңірілеген 1
джоуль иондаушы сәулелену энергиясына сәйкес шама , яғни арифметикалық
тілде : 1 Гр= 1 Дж\кг немесе 100 рад шамасына теңеледі.
Экспозициялық доза белгілі бір көлемдегі құрғақ ауада туындайтын
бір таңбалы ионның толық электрлік заряды (dQ) мен сол ауаның массасына
қатынасын (dm) білдіреді:
X = dQ \ dm
(6)
Еркін құрамды иондаушы сәулеленудің үнемі тигізер ықпалынан
денсаулыққа келер зардаптың ауқымын анықтау үшін баламалы доза ( Н) ұғымы
пайдаланылады.Оның сандық сипаты адам денесіндегі белгілі бір мүшеге
сіңірілген доза мөлшерімен (Д )сәулеленудің сапалық коэфицентің (Q)
көбейтіндісі арқылы анықталады:
Н = Д * Q
(7)
өлшеу құралдары жүйесінде баламалы дозаның өлшем бірлігі ретінде
зиверт (Зв) қабылданған.1 Зиверт дегеніміз кезкелген сәулелену түрінің 1
кг биологиялық ұлпаға сіңірілген баламалы дозасының шамасы, оның тигізер
биологиялық ықпалы 1 грей фотондық сәулеленудің сіңірілген дозасымен пара-
пар. Сондай-ақ, баламалы дозаның басқадай арнайы өлшем бірлігі бар, оның
атауы бэр.1 Бэр дегеніміз кезкелген сәулелену түрінің 1 г биологиялық
ұлпаға сіңірілген энергиясының шамасы, оның тигізер биологиялық ықпалы 1
радқа тең рентгендік немесе гамма-сәулеленуінің әсерімен пара-пар. Олардың
өзара сандық арақатынасы: 1 Зв= 100 бэр;
Иондаушы сәулелену құбылысының тағы бір сипаттамасы – сіңірілген
экспозициялық немесе баламалы дозалардың қуаты(X). Белгілі бір уақыт
аралығында үдемеленген доза мөлшерінің (dX) сол уақыт аралығының
қөрсеткішіне (dt) арақатынасын білдіреді:
X= W= d X\ dt
(8)
Доза қуатының өлшем бірліктері мынадай:
- Экспозициялық доза қуаты үшін - Кл \ кг * с
- Сіңірілген доза қуаты үшін – Гр\ с
- Баламалы доза қуаты үшін – Зв \ с
Дозаның қауіпті емес шегі дегеніміз бір жылдың ішінде жеке дара
адамның үлесіне тиер зияндылық ықпалы өте аз радиация дозасы.Организм
бойына түскен радиоактивті заттардың мөлшері табиғи зат алмасу процессі
кезінде екі есе азаяды, міне осы уақыт аралығын жартылай шығарылу кезеңі
деп атайды. Радиоактивті заттардың саяққа жиналу заңдылықтарын зерттеуде
зор маңызы бар бұл құбылыстың сырын ашатын дискриминация коэффиценті, бұл
коэффицент ДК қабылдаушы саяқтағы радионуклидтік бірлік мөлшеріне бөлу
арқылы анықталады.Радиоэкология үшін организмді сәуле тиюден қорғау
шараларын іздестіру, радиациядан зақымданған организмді емдеу, айналаны
қоршаған сыртқы ортадағы радиация мөлшері артуының адамзат баласына
қауіптілігін болжау ионданатын сәулеленуді медицинада, биологияда және ауыл
шаруашылығында тағам өнеркәсібінде маңызды міндеттері бар.
3. Радиобелсенділіктің пайда болу сипаты
Радиобелсенділік ыдырау немесе ядерлік реакциялары үрдісінің жүзеге
асуы барысында пайда болатын сәулелер заттар арқылы өтіп, заттардың
атомдары мен молекулаларымен өзара әрекетке түсіп, оларға өз энергиясын
береді.
Ортамен өзара байланысқа түскеннен кейін сәулелерде үлкен өзгерістер
орын алады: әр түрлі белгілердегі иондар пайда болады, ал оларды иондаушы
сәулелер деп атайды. Бұл сәулелерге бөлшектер, кванттар, нейтрондар,
протондар, ядерлік берілу, көп зарядты иондар жатады.
Иондаушы сәулелер әр түрлі орталдардан өте отырып, олардың
атомдарымен және молекулалармен өзара байланысқа түседі. Бұл өзара байланыс
соңғыларының қозуына әкеледі және бейтарап атомының электронды қабаттарынан
электрондардың шығуына септігін тигізеді. Нәтижесінде бір немесе бірнеше
электрондардан айырылған атом оңды зарядты иеленген ионға айналады, яғни
алғашқы иондалу жүзеге асады.
Алғашқы иондалудан соққы алған электрондар белгілі бір дәрежеде
энергияларға ие болып, кездескен атомдарменмен өзара байланысқа түседі де
жаңа иондарды құруға септігін тигізіп, сөйтіп, екінші иондалу үрдісі
жүзеге асады. Көптеген соқтығыстар барысында электрондар өз энергияларын
жоғалтып, еркін немесе бейтарап атоммен қосылады да, теріс зарядты
иондарды құрады. Сөйтіп, иондалушы сәулелердің энергиясы заттар арқылы өту
барысында шығындалып, негізінен ортаны иондауға күшін жұмсайды.
Үнемі жартылай әлсізденудің қабаттарының қалыңдығы ұғымы қолданыста,
яғни қалыңдықтың, мұнда негізгі іс – әрекеттерінің индексивтілігі екі есе
азаяды. Мәселен, радийдің сәуле шығаруы үшін жартылай әлсізденудің
қалыңдығы қорғасынның қатыстырлуымен 13 мм – ді құрайды. Осыған байланысты
қорғасыннан жасалған экрандар адамдарды қорғау үшін пайдалы, әсірессе,
радиобелсенді жабыдқтармен жұмыс істеуде.
Бөлшектер және кванттар элементтерінің ядролары радибелсенді ыдырау
барысында пайда болып, қоршаған ортамен және тірі ағзалардың ұлпаларымен
әртүрлі өзара байланысқа түседі. Бұл өзара байланыстар элементтерінің
түріне тәуелді емес, тең оның құрлысына (масса, энергия, заряд, жүйелігі
және тағы басқа) қарай анықталады. Көптеген жағдайда дозиметрияны
сәулелердің және бөлшектерінің, кванттарының және нейтрондардың әрекеттері
құрлымдары.
Радиоактивтік сәуле шығарудың негізгі құрлымдарына төмендігілер
кіреді:
1) заттар арқылы өту қабілеттілігі;
2) ортаның заттардың иондануы;
3) радиобелсенді ыдырау нәтижесінде жылудың бөлінуі;
4) фотоэмульсияға әрекеті;
5) люминдаушы заттардың жарықтануына септігін тигізу қабілеті;
6) химиялық реакцияларды және молекулалардың ыдырауына септігін
тигізу қабілеті (сәуле шығарудың ұзақ уақыт әсерінен қоршаған заттардың
түсі өзгереді).
Бұл құрлымдар сәуле шығарудың байқалуы мен тізімге алынуы барысында
да қолданылады. Өйткені, адам иондалушы сәуле шығарудың әсер етуін өзінің
барлық алты сезім мүшелері арқылы сезе алмайды. Бұл өз кезінде
радиобелсенді сәуле шығарудың маңайында құпиялық пен қауіп – қатердің
өнеркәсіп саласындағы кәсіпорындар мен басқарма органдары мен
байланысын күрделендіре түседі.
Бета – сәуле шығару ядерлік радиоактивтік ыдырауының ең көп таралған
түрі болып табылады, әсіресе жасанды радионуклидтер үшін. Бұлар атомдық
энергияны ғылыми, әскери және өнеркәсіптік (энергетикалық) мақсатта
пайдаланылады.
Бета – бөлшектер (электрондар, сондай-ақ, позитрондар) атомдық
қабықтардың электрондармен байланысқа түседі, оларға өз энергиясының бір
бөлігін береді, оларды орбитадан шығарады; бұл орайда оң ион және еркін
электрон қалыптапсады, өйткені бета – бөлшектерінің жылдамдығы альфа
бөлшектерінің жылдамдығынан әлдеқайда жоғары, олар ортаның атомдарымен
сирек байланысқа түседі және әрбірлік әрекетке шаққандағы иондалудың
жалпақтығы оларда жүз есе кем (альфа бөлшектерге қарағанда), ал ауадағы
әрекет 10 м жетеді (табиғи бета сәуле шығарпуларда). Жұмсақ ұлпалардағы
әрекет 10 – 12 мм қамтиды.
Табиғи альфа ядроның радиоактивтік ыдырауының нәтижесі, ол ауыр
элементтерінің тұрақсыз ядроларына сай, сексен үш атомдық нөмерінен бастап,
яғни уран және торийдің табиғи радионуклидтері үшін, сондай – ақ, жасанды
жолмен алынған трансуранды элементтер үшін.
Альфа – ыдырауының мүмкіндігі мыналармен байланысты: альфа –
орадиоактивті ядроның массасы (иондарының жалпы энергиясы) альфа –
бөлшектерінің масаларының сомасынан артық және қосалқы ядроның нәтижесінде
пайда болған энергияның артықшылығы альфа – бөлшектер мен қосалқы ядроның
кинетикалық энергиясы сынды түрде босатылады.
Альфа – бөлшектер гелийдің оң зарядты ядросын көрсетеді және ядродан
жылдамдығы 15-20 мың кмсағат ұшады, жолда олар күшті иондайды, сондай-ақ,
атомдардың орбитасынан электрондарды да шығарады. Ауадағы альфа
бөлшектерінің әрекеті 5-8 см, суда 30-50 см микрон (метрдің миллионнан бір
үлесі), ал металдарда 10-20 микрон.
Ауаны спирттің күшейтілген буымен иондану нәтижесін герметикалық
камерада онда қойылған альфа сәуле шашудың әлсіз көздері арқылы бақылау
жүргізуге болады. Альфа – бөлшектерінің (тректер) ізін иондалған спирттің
атомдарында пайда болған тұманның жіңішке жолақтарынан жақсы көруге болады.
Өйткені, альфа – бөлшектер мен ядро арасында электро-статикалық
тебіліс орын алады, табиғи радионуклейдтердің (максимальды энергиясы
8,78 МэВу Ро 214, альфа-бөлшектерінің әрекеті барысныдағы ядерлік
реакцияның жүзеге асуы төмен деңгейде және жеңіл ядролапрда ғана
байқалып (Li, Be, B, C, N, Na, AI) радиоактивті гезотоптардың және
еркін нейтрондардың құрылуына әкеледі.
Интенсивті гамма сәуле шашу көп бөлігі эненргия, фотондарының
саны бойынша табиғи және жасанды радионуклидтерінің тета-ыдырауы
нәтижесінде пайда болады.
Гамма-квантарының барлық энергиясын беруі фотоэлектірлік жұтылуының
нәтижесінде жүзеге асады. Нәтижесінде фотон жоғалып, ал оның энкергиясы
электронының атомнан бөлектенуіне, яғни оның иондалуына әкеледі.
Фотондар үшін (энергиясы жоғары)1,02 МэВ жоғары болса, онда электрон
–позитрон булары пайда болады.
Бұдан басқа фотон электронға өзінің энергиясының бір бөлігін беріп,
басқа бағыттарға да қозғала алады. Ортада гамма –кванттармен
жүргізілетін иондау бета-бөлшектермен қарағанда шамамен 100 есе төмен.
Ортаға ену тереңдігі квантардың энергиясына байланысты. Гамма с.ш-ң табиғи
өздерінің ең тиімдісі торий гамамен 20-30 есе 1 метр қалыңдықтағы суда
әлсірейді.
Жерге үнемі өте жоғарғы энергияларының үлкен бөлшектерінің толқыны
түседі, олардың негізгі көзі ғарыштық кеңістік және Күн болып
табылады. Бұл алғашқы С.ш. негізінен протандармен , жеңіл
элементтерінің ядроларымен альфа-бөлшектермен сипатталдады. Жердің
атмосферасына ене келе бұл бөлшектер ядерлік реакция шақырып,
басқа изотоптардың пайда болуына және екінші жоғарғы энергиялық с.ш-
ға әкеледі, олапр протондардан, фотонннан және электронннан
құралған.
Жердің рельефі тебелдісінен шеттегі теңіз деігейінен әр 100
метр биіктікте жылдық тиімді доза 10 мк3в жоғарплайды, ол атмосфера
қабатының төмендеуі нәтижесінде жүзеге асады. 1,5-2,0 км бастап бұл
өсім өсе түседі. Жылдық дозаның күшейтілген белгілерінің графигі
суретте көрсетілген.
Жердің қабығы мен гидросферасында химиялық элементтердің
тұрақты гизотопты атомдарымен бірге аздаған мөлшерде химиялық
элементтердің табиғи радиоактивті изотоптары болады. Олар ертерек
Жер пайда болғане уақытта құрылып, жапртылай ыдырау кзеңдерін
иеленген, ол өз эволюциясымен салыстырмалы. Бұл табиғи радиоактивті
элементтер табиғи радионуклидтер табиғи радионуклидтер атауына ие
боды. Оларға табиғи радионуклидтердің екі тобы жатқызылады:
элементтердің кезеңдік радионуклидтері және Менделеев кестесінің
ортасынан басталатын ұзақ уақытты радионуклидтер (калий-40, кальций-
48, рубидий-87 және тағы басқа). Табиғи радиоактивтілік, яғни
радиоактивтілік элементтердің бір бөлігі ретінде өмір сүретінлдігі
туралы 1989 жылы А.Беккерельмен ашылды. Жедел қапрқынмен 15-20 жыл
ішінде барлық табиғи радионуклидтер анықталып, олардың сапалығы
қарастырыла бастады.
Табиғи радиоактивтілікке (яғни түрдің, топырақтың, судың және
атмосфераның) негізгі үлесті үш негізгі аналық радиоактивті
элементтерінің (уран -238 (И 238), уран-3-235 (И235) және торий-232 (Th
232) ыдырау өнімі қосады. Аналық радионуклидтер уран -238 және
торий-232 Жер сынды кәрі деуге болады (Жердің жасы шамамен 4,5 млрд
жыл) Олардың сақталуы мынада : радиоактивті отбасылық негізін
салушылардың жартылай кезеңі ұзақ және уран үшін-238 -4,5*10 жыл
торий үшін -232 -14*10 жылды құрайды. Шашылған күйде радиоактивтер
уран, торий, радийлер барлық таулы түорлерде, топырақтарда және
суларда, яғни жер
қабығының барлық элементтерінде бар.
Радиоактивті газдар радон және торон қысқа уақыт ғана өмір
сүретін полониннің, қорғасынның және висмуттың радиоизотоптарын
құрайды. Уран-238 тобының радиоактивті ыдырау схемасы (Кесте 1)
көрсетілген.
Кесте 1
Уран (238U) тобы нуклидтерінің сипаттамасы
Нуклидтер Тарихи Т12 Сәуле шығару энергиясы
және ыдырауатауы жартылай
тізбелері ыдырау
кезеңі
( (
(
238U92 Уран I 4,47*109 4,15 (25%) --- ---
( ( жыл 4,20 (75%)
234Th90 Уран Х1 24, --- 0,103 (21%)0,063 3,5%)
( ( 1 тәулік 0,193 (79%)0,093 (4%)
234mPa91 Уран Х2 1,17 мин --- 2,29 (98%) 0,765 (0,30%)
( ( 1,001 (0,60%)
234U92 Уран II 2,45*105 4,72 (28%) --- 0,053 (0,2%)
( ( жыл 4,77 (72%)
230Th90 Ионий 7,7*104 4,62 (24%) --- 0,068 (0,6%)
( ( жыл 4,68 (76%) 0,142 (0,07%)
226Ra88 Радий 1600 жыл 4,60 (5%) ---
( ( 4,78 (95%)
222Rn86 Радон 3,823 5,49 (100%) --- 0,510 (0,07%)
( ( тәулік
218Ро84 Радий А 3,05 мин 6,00(100%) 0,33 ---
( ( (~0,019%)
214Pb82 Радий B 26.8 мин --- 0,65 (50%) 0,295 (19%)
( ( 0,71 (40%) 0,352 (36%)
0,98 (6%)
214Bi83 Радий C 19,9 мин 5.45 (0.012%)1,0 (23%) 0,609 (47%)
( ( 5,51(0,008%) 1,51 (40%) 1,120 (17%)
3,26 (19%) 1,764 (17%)
Радон қайырымды (инертті) газдардың ішіндегі ең ауыры болып
табылады. Ол не исісті, дімді иеленбейді, ол түссіз және кез
келген сәуле одан өте алады. Оның жалпақтығы 0 –С-де 9,81 кгм-ке
тең, бұл дегшеніміз 110 есе сутегіденг ауыр, гелийден-55 есе және
7,5 есе ауадан ауыр. Бір литр газ шамамен 9,9 грамм. Радон
химиялық жағынан инертті және күшті фоторлаушы реагенттермен ғана
әрекетке көшеді, оның қайнау нүктесі 65 С
Радонның изотопы (Rn222) И-238 –дің ыдырауының қосалқы өнімі.
Rn220-ның изотопы Th 232-нің ыдырауының қорсалқы өнімі. Rn219-дың
изотопы (актинон)-И235-тің ыдырауының қосалқы өнімі. Резерфордтың
ұсынысымен эманациалдар деп аталған бапрлық радонның изотоптары
иондаушы с.ш-ң табиғи көздері борлып қызмет жасайды.
Радонның үш изотоптары-радон), торон(Rn220) және актинон (Rn219)
радиоактивті газдарды сипаттайды, радияциялық гигиеналық бағлалау
барысында Rn220 қызықты. Ол жартылай ыдырау кезеңінде-3,8235 күндікке
ие, сондықтан ол өз пайда болған жерінен алыс қашықтыққа қозғала
алатын қабілетке ие және сәуле алудың негізгі дозасын құра алады.
1.4. Радиацияның ағзаға әсері
Радиациялық ластанудың басқа ластанудан көп айырмашылыгы бар. Қысқа
толқынды электромагниттік сәуле шығару мен зарядталған бөлшектерді бөліп
шығаратын тұрақсыз химиялык элнменттердің ядросы - радиактивті нуклидтер.
Міне, осы бөлшектер мен шығарылған сәулелер адамның организміне түскенде
жасушаларды (клеткаларды) бұзады, соның нәтижесінде түрлі аурулар пайда
болады.
Радиациялық ластанудың негізгі көздері - альфа, гамма жене бэта
сияқты радиоактивті сәулелер. Ионданған сәулелер адам, жануар
организмдерінде акуыз, фермент жене басқа да заттардың өзгеруіне, ягни
сәуле ауруының дамуына экелщ согады.
Сәуле ауруы адамның сырткы мушелершщ закымдануынан және Радиациялық
ластаушылардың ішкі органдарга тусуі нәтижесінде болады.
Сәуле ауруын дәрежесіне, алынған сәуленің мөлшеріне байланысты
балалар, қарт адамдар мен ауру адамдар көтере алмайды. Адамдар 50 рентген
сәуле алса сәуле ауруы байқалмайды. Ал, 100 рентгеннен бастап сәуле ауруы
дами бастайды.
Сәуле ауруы алынған сәуленің мөлшеріне қарай ауыр және созылмалы
болып бөлінеді. Адамдар екі-уш рет сәуле алғанда ауыр сәуле ауруына
ұшырайды, ал аз мөлшерде алса ұзақ уақыт сәуле ауруына шалдығады.
Кабылданған мөлшеріне қарай сәуле ауруы төрт түрлі дәрежеде болады:
1-дәрежесі жеңілі түрі - 100-200 рентген мөлшерінде; 2-ші дәрежесі орташа -
200-300 рентген; 3-ші дәрежесі ауыр - 300-500 рентген мөлшерінде; 4-ші
дәрежесі өте ауыр - 500 рентгеннен астам мөлшерде сәуле алған кезде болады.
Сәуле ауруы төрт кезенде жүреді: бірінші кезең - сәуленің организмге
әсері оның мөлшеріне қарай болады. Оның ең алғашқы белгілері: ессіздік, бас
айналу, бас ауру, жүрек айну, құсу, іш өту, терінің бозаруы, қан кысымының
секірмелі болуы, естен тануы. Екінші кезең - бірінші кезеңнен кейін уакытша
аурудың жағдайы жақсарады. Бұл кезенді латентті кезең, яғни, жағдайдың
жақсы болып көріну кезеңі деп атайды. Алған радиация мөлшері көп болса, бұл
кезең қысқа болады да екі күннен үш жетіге дейін созылады. Әлсіздік,
терлегіштік, тәбетінің төмендеуі, ұйкысының бұзылуы байкалады және канда
өзгеріс болады. Үшінші кезең - өте жоғары мөлшерде сәуле алғанда сәуле
ауруының аскыну кезеңі басталады. Аурудың температурасы көтеріліп, ішіне
қан құйылады, жаралар пайда болады, бадамша безі асқынып, баспа ауруы пайда
болады. Үш-төрт жетіден кейін шаштары түседі, қан ұюы бұзылады да жұкпалы
аурулар дами бастайды (өкпенің кабынуы, дизентерия, іш ету, канның бұзылуы,
т.б.). Төртінші кезең - сәуле ауруының жеңіл түрі, бұл осы кезеңде ауру
жазыла бастайды. Ауыр турі болса, онда адам бірінші кезеңде өліп кетеді
Орташа және ауырлау түрінде адамның жазылуы бірнеше айға созылып кан
азаяды, кан кысымы кетеріледі және организмнің әлсіздігі байқалады.
Егер тамақ не су арқылы радиактивті заттар адамның ішкі органдарына
түссе, онда адамға 25-30 г активтелген көмір, 50 г күкірт кышкыл барийді
немесе 25-30 г балшык суын ішкізеді. Адсорбент радиактивті заттарды қанға
өткізбей сіңіріп алады. Одан әрі 15-20 минуттан соң 2-3 литр су беріп
құстырып, асказанын жудырады. Осыдан соң тағы да адсорбент беріп, іш
айдайтын дәрімен ішек-қарнын тазалатады. Адам баласы сәулемен қатар әр
түрлі жарақат алса (куйік, сынық, т.б.) онда ең алдымен жараға әр түрлі
микробтар түспейтіндей ең алғашкы көмек көрсетіледі. Құскысы келіп, басы
аурып, басы айналғанда этапиразин немесе аэрон таблеткаларын береді 3-4
сағаттан соң тетрациклин, биомицин, сонымен қатар сульфадемизин, этазол,
фталозол сияқты дәрілерді де береді. Егер ішіне қан құйылған жағдайда еш
қимыл жасатпай 5 % хлорлы кальций ертіндісін 4 сағат сайын бір ас касықтан
беру керек. Сәуле ауруымен ауырған адамдарға сорпа, әр түрлі жеміс шырынын
немесе көп су ішкізу керек. Аздап тұз косылған су беріп, аз-аздан жиі
тамақтандыру керек.
Казіргі кезде радиактивті заттар өте кен колданылуда. Осы
элементтерді тасымалдауда болатын немқұрайлылықтың нәтижесінде өте күшті
радиациялық ластану болады. Мысалы, атом қаруын сынақтан өткізу биосфераның
Радиациялық ластануына әкеліп соғады. Жиырмасыншы ғасырдың екінші
жартысынан бастап, түрлі атом электр станциялары, мұз жарғыш кемелер,
ядролық кондырғылары бар суңгуір қайықтарды кен түрде пайдалана бастады.
Өнеркәсіп пен атом энергиясын пайдаланатын мекемелер дұрыс жұмыс істегенде
қоршаған ортаның радиактивті нуклидтермен ластануы өте аз мөлшерде болады.
Осы атомдык энергияны пайдаланатын мекемелерде апат болған кезеңде жағдай
өзгеше болады. Радиациялық ластану нәтижесінде түскен радиактивті
шөгінділердің өзі бірнеше мындаған километрге дейін таралады. Казіргі кезде
әскери өнеркәсіптің радиакитивті қалдыктарын сактау мен жою мәселесі тұр.
Радиактивті ластану өткен ғасырдың 40-шы жылдары уранның ыдырау
реакциясы ашылғаннан бастап пайда болған. Атом энергиясын американдықтар
соғыс мақсатында, ал 1945 жылдан бұрын Кеңес дәуірінде оны бейбіт мақсатқа
пайдалана бастады. Атом энергиясын пайдалану кезінде сактандыру шаралары
коса жүргізіледі. Өйткені, атом қондырғылары жұмыс өтеу кезінде, адам
өміріне қауіпті радиактивті шлак түзеді. Ал оны залалсыздандыру оңай шаруа
емес. Радиактивті қалдыктарды теңізге, мұхитка, өзенге тастауға рұқсат
етілмейді. Әрине, бұл жағдай кейбір капиталистік елдерде сақталмайды. Жыл
сайын мұхит түбіне радиактивтік қалдықтар тасталып жатыр. Көптеген дамыған
елдерде атом өнеркәсібі кәсіпорындарында белгіленген санитарлык нормаға
дейін радиактивті заттардың концентрациясын азайтатын тазарту кондырғылары
салынған. Қалдықтар баллондарға салынып цементтеледі де, арнаулы жерлерге
тасталады. Атом энергетикасының мәселелері миллиондаған адамдарды
ойландыруда. Атом электростанциядағы аппараттарға немкұрайлы қарауға
болмайды, олардың ойламаған жердең апатар ұшырауы - объективтік шындык.
Солардың бірі - Чернобыль ядролық апаты. Чернобыль апаты айналадағы ортамен
халыктың денсаулығына қатты әсер еткен, атом энергиясындағы ешуакытта
болмаған апат. Чернобыль апаты кезінде атмосфераға 50 МК радиактивті заттар
шығарылған және ауданы 3000 км болатын жерге таралған.
Біздің республикамызда Семей ядролык сынак аймағы жайында тоқталып
кетейік. Мұнда 40 жылдан астам уакыт ішінде 500-ден астам жер асты және жер
бетінде түрлі жарылыстар болып, жарылған заттардың қуаты Чернобыль апаты
кезіндегі жарылғыш заттардың қуатынан бірнеше мың есе асып кеткен. Осы
жарылыстың 27-сі атмосферада, 113 жер бетінде, ал калғаны жер астында
жүргізілген. Олардың радиактивті қалдықтары жарты миллион адамға зиянын
тигізгені белгілі болып отыр. Семей полигонынан басқа Казакстан жерінде 27
әр түрлі термоядролық сынақтар ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz