*Іонізуюче випромінювання
та захист від нього
Виконав:
Присяжний Вадим
учень 10 класу
Славутицької загальноосвітньої школи
І-ІІІ ступенів №3
Радіоактивність відкрив у 1896 р. Антуан Анрі Беккерель. Вчений працював із солями
урану і загорнув свої зразки разом із фотопластинами в непрозорий матеріал.
Фотопластини виявилися засвіченими, хоча доступу світла до них не було. Беккерель
зробив висновок про невидиме оку випромінювання солей урану. Він дослідив це
випромінювання і встановив, що інтенсивність випромінювання визначається тільки
кількістю урану в препараті і абсолютно не залежить від того, в які сполуки він входить.
Тобто, ця властивість властива не сполукам, а хімічному елементу урану.
П’єр Кюрі і Марія Склодовська-Кюрі не маючи навіть лабораторії,
працюючи в невеличкому сараї на вулиці Ломон в Парижі з 1898 по 1902
роки переробили понад 8 тон уранової руди, щоб добути одну соту грама
нової речовини — Радію. У 1903 році за відкриття радіоактивності
подружжя отримало Нобелівську премію з фізики. Пізніше був відкритий
новий елемент названий на честь батьківщини Марії – Полонієм.
Історія відкриття радіоактивності
Вільгельм Конрад Рентген відкрив Х – промені, які
пізніше назвали в його честь рентгенівськими
*
природне
*Сонце
*космічні об'єкти
*земні породи, що містять
радіоактивні ізотопи
штучне
*ядерні реактори
*прискорювачі заряджених частинок
*рентгенівські установки
*штучні радіоактивні ізотопи
*прилади засобів зв'язку високої
напруги тощо.
Джерела іонізуючого випромінювання
* Фізична природа іонізуючого випромінювання
Корпускулярне — потік елементарних частинок із масою
спокою, відмінною від нуля, що утворюються при
радіоактивному розпаді, ядерних перетвореннях, або
генеруються на прискорювачах.
Фотонне — потік електромагнітних коливань, що
поширюється у вакуумі з постійною швидкістю
300 000 км/с.
* Будова атому
Ізотопи – елементи, які мають однакову
кількість протонів, але різну кількість нейтронів
* Радіоактивний розпад деяких радіонуклідів
Вид випромінювання Нуклід Період напіврозпаду
α Уран-238 4,47 млрд. років
β Торій-234 21,4 доби
β Проактіній-234 1,17 хвилин
α Уран-234 245000 років
α Торій-230 8000 років
α Радій-226 1600 років
α Радон-222 3,823 діб
α Полоній-218 3,05 хвилин
β Свинець-214 26,8 хвилин
β Вісмут-214 19,7 хвилин
α Полоній-214 0,000164 секунди
β Свинець-210 22,3 років
β Вісмут-210 5,01 доби
α Полоній-210 134,8 діб
Свинець-206 стабільний
* Види іонізуючого випромінювання
*Альфа-випромінювання — потік альфа-частинок, тобто ядер гелію-4. Альфа-частинки, що створюються при
радіоактивному розпаді, можуть бути легко зупинені листом паперу.
*Бета-випромінювання — це потік електронів, що виникає при бета-розпаді; для захисту від бета-часток
енергією до 1 електрон-вольт достатньо алюмінієвої пластини завтовшки декілька мм.
*Гамма-випромінювання це електромагнітні хвилі, аналогічні рентгенівським променям та променям світла,
що поширюються в повітрі зі швидкістю 300 000 км/сек.
* Одиниці вимірювання радіоактивного випромінювання
Експозиційна доза характеризує іонізуючу
спроможність випромінювання в повітрі
Поглинута доза характеризує енергію іонізуючого
випромінювання, що поглинається одиницею маси
опроміненої речовини.
Еквівалентна доза є мірою біологічного впливу
випромінювання на конкретну людину, тобто
індивідуальним критерієм небезпеки, зумовленим
іонізуючим випромінюванням.
* Вплив іонізуючих випромінювань на живі організми
Опромінення. Альфа- та бета-частинки проникають до організму і втрачають свою енергію внаслідок
енергетичних взаємодій з електронами, біля яких вони проходять. Гамма- та рентгенівські промені передають свою
енергію кількома шляхами, але всі вони зводяться до електричних взаємодій.
Електричні взаємодії. При збільшенні енергії, яку атому передали опромінюючи частки, електрон відривається від
атому та стає негативно зарядженим, а атом набуває позитивного заряду. Ці перетворення мають назву процес
іонізації. Відірваний електрон може і далі іонізувати інші атоми.
Фізико-хімічні перетворення. Вільний електрон та іонізований атом довго у такому стані знаходитись не можуть і
вступають в ланцюг складних реакцій, в результаті яких утворюються нові молекули, а також вільні радикали, які
відрізняються великою реакційною здатністю.
Хімічні перетворення. Вільні радикали взаємодіють один з одним та іншими молекулами і, через ланцюг певних
перетворень, можуть викликати хімічну модифікацію важливих у біологічному відношенні молекул, що необхідні
для нормального функціонування клітини.
Біологічні перетворення. Біохімічні зміни можуть відбутися як через кілька секунд, так і через десятиліття після
опромінення та можуть призвести до раку.
* Особливості дії іонізуючого випромінювання на організм людини
• висока руйнівна ефективність поглинутої енергії іонізуючого випромінювання — навіть дуже мала його кількість
може спричинити глибокі біологічні зміни в організмі;
• органи чуття не реагують на випромінювання;
• наявність прихованого (інкубаційного) періоду проявлення впливу іонізуючого випромінювання (період уявного
благополуччя). Він може бути досить довгим при опроміненнях у малих дозах;
• вплив малих дози іонізуючого випромінювання може підсумовуватись і накопичуватись в організмі (кумулятивний
ефект);
• іонізуюче випромінювання негативно вливає не лише на дану людину, а й на її майбутніх нащадків (генетичний
ефект);
• при одній і тій самій дозі випромінювання у дітей вражається більше клітин, ніж у дорослих, тому що у них всі
клітини перебувають у стадії поділу;
• наслідки опромінення істотно залежать від його дози та частоти: одноразова дія іонізуючого випромінювання
великої дози викликає більші зміни в організмі людини, ніж його фракціонована дія;
• різні органи організму людини мають різну чутливість до випромінювання: найсильнішого негативного впливу
зазнають клітини червоного кісткового мозку, щитоподібна залоза, легені, молочні залози, статеві органи, печінка,
нирки, селезінка, очі, тобто органи, клітини яких мають високий рівень поділу.
Місця накопичення радіонуклідів
в організмі
Хвороби, які виникають внаслідок
іонізуючого випромінювання на людину
• ураження гострою променевою хворобою
• розвиток лейкозу, лейкемії та інших пухлинних
хвороб крові
• виникнення злоякісних новоутворень
• порушення генетичного коду (мутаційні зміни)
• ураження нервової системи, кровоносних та
лімфатичних судин
• пошкодження органів зору, помутніння
кришталика, розвиток катаракти
• порушення обміну речовин та ендокринної
рівноваги
• розвиток імунодефіциту, підвищення чутливості до
звичайних захворювань
• порушення психічного та розумового розвитку
• прискорення старіння організму
• вплив на статеву систему.
* Форми променевої хвороби
Променева хвороба 1-го (легкого) ступеня виникає при загальній експозиційній дозі опромінення 100…200 Р. Прихований
період може тривати 2-3 тижні, після чого з'являється нездужання, загальна слабкість, почуття важкості в голові, стиснення в
грудях, підвищення пітливості, періодичне підвищення температури. У крові зменшується вміст лейкоцитів.
Променева хвороба 2-го (середнього) ступеня виникає при загальній експозиційній дозі опромінення 200…400 Р. Прихований
період триває близько 1 тижня. Проявляється у вигляді важкого нездужання, розладу нервової системи, головних болях,
запамороченнях, часто буває блювання й пронос, підвищується температура, кількість лейкоцитів (особливо лімфоцитів)
зменшується в 2 рази. Лікування триває 1,5-2 місяці. Летальність — до 20 % випадків.
Променева хвороба 3-го (важкого) ступеня виникає при загальній експозиційній дозі опромінення 400…600Р. Прихований
період — до декількох годин. Відзначають ті ж ознаки, тільки у важчій формі. Крім того, можлива втрата свідомості,
крововиливи на слизуваті оболонки і як наслідок — запальні процеси. Без лікування в 20…70 % випадків наступає смерть від
інфекційних ускладнень або кровотеч.
Променева хвороба 4-го (украй важкого) ступеня виникає при дозі більше 600 Р, що без лікування звичайно закінчується
смертю впродовж 2-х тижнів. Розрізняють:
перехідну форму (600…1000 Р);
кишкову (1000…8000 Р);
церебральну (більше 8000 Р).
* Захист від радіації
*Дякую за
увагу!

Іонізуюче випромінювання та радіаційна безпека

  • 1.
    *Іонізуюче випромінювання та захиствід нього Виконав: Присяжний Вадим учень 10 класу Славутицької загальноосвітньої школи І-ІІІ ступенів №3
  • 2.
    Радіоактивність відкрив у1896 р. Антуан Анрі Беккерель. Вчений працював із солями урану і загорнув свої зразки разом із фотопластинами в непрозорий матеріал. Фотопластини виявилися засвіченими, хоча доступу світла до них не було. Беккерель зробив висновок про невидиме оку випромінювання солей урану. Він дослідив це випромінювання і встановив, що інтенсивність випромінювання визначається тільки кількістю урану в препараті і абсолютно не залежить від того, в які сполуки він входить. Тобто, ця властивість властива не сполукам, а хімічному елементу урану. П’єр Кюрі і Марія Склодовська-Кюрі не маючи навіть лабораторії, працюючи в невеличкому сараї на вулиці Ломон в Парижі з 1898 по 1902 роки переробили понад 8 тон уранової руди, щоб добути одну соту грама нової речовини — Радію. У 1903 році за відкриття радіоактивності подружжя отримало Нобелівську премію з фізики. Пізніше був відкритий новий елемент названий на честь батьківщини Марії – Полонієм. Історія відкриття радіоактивності Вільгельм Конрад Рентген відкрив Х – промені, які пізніше назвали в його честь рентгенівськими
  • 3.
    * природне *Сонце *космічні об'єкти *земні породи,що містять радіоактивні ізотопи штучне *ядерні реактори *прискорювачі заряджених частинок *рентгенівські установки *штучні радіоактивні ізотопи *прилади засобів зв'язку високої напруги тощо. Джерела іонізуючого випромінювання
  • 4.
    * Фізична природаіонізуючого випромінювання Корпускулярне — потік елементарних частинок із масою спокою, відмінною від нуля, що утворюються при радіоактивному розпаді, ядерних перетвореннях, або генеруються на прискорювачах. Фотонне — потік електромагнітних коливань, що поширюється у вакуумі з постійною швидкістю 300 000 км/с.
  • 5.
    * Будова атому Ізотопи– елементи, які мають однакову кількість протонів, але різну кількість нейтронів
  • 7.
    * Радіоактивний розпаддеяких радіонуклідів Вид випромінювання Нуклід Період напіврозпаду α Уран-238 4,47 млрд. років β Торій-234 21,4 доби β Проактіній-234 1,17 хвилин α Уран-234 245000 років α Торій-230 8000 років α Радій-226 1600 років α Радон-222 3,823 діб α Полоній-218 3,05 хвилин β Свинець-214 26,8 хвилин β Вісмут-214 19,7 хвилин α Полоній-214 0,000164 секунди β Свинець-210 22,3 років β Вісмут-210 5,01 доби α Полоній-210 134,8 діб Свинець-206 стабільний
  • 8.
    * Види іонізуючоговипромінювання *Альфа-випромінювання — потік альфа-частинок, тобто ядер гелію-4. Альфа-частинки, що створюються при радіоактивному розпаді, можуть бути легко зупинені листом паперу. *Бета-випромінювання — це потік електронів, що виникає при бета-розпаді; для захисту від бета-часток енергією до 1 електрон-вольт достатньо алюмінієвої пластини завтовшки декілька мм. *Гамма-випромінювання це електромагнітні хвилі, аналогічні рентгенівським променям та променям світла, що поширюються в повітрі зі швидкістю 300 000 км/сек.
  • 9.
    * Одиниці вимірюваннярадіоактивного випромінювання Експозиційна доза характеризує іонізуючу спроможність випромінювання в повітрі Поглинута доза характеризує енергію іонізуючого випромінювання, що поглинається одиницею маси опроміненої речовини. Еквівалентна доза є мірою біологічного впливу випромінювання на конкретну людину, тобто індивідуальним критерієм небезпеки, зумовленим іонізуючим випромінюванням.
  • 10.
    * Вплив іонізуючихвипромінювань на живі організми Опромінення. Альфа- та бета-частинки проникають до організму і втрачають свою енергію внаслідок енергетичних взаємодій з електронами, біля яких вони проходять. Гамма- та рентгенівські промені передають свою енергію кількома шляхами, але всі вони зводяться до електричних взаємодій. Електричні взаємодії. При збільшенні енергії, яку атому передали опромінюючи частки, електрон відривається від атому та стає негативно зарядженим, а атом набуває позитивного заряду. Ці перетворення мають назву процес іонізації. Відірваний електрон може і далі іонізувати інші атоми. Фізико-хімічні перетворення. Вільний електрон та іонізований атом довго у такому стані знаходитись не можуть і вступають в ланцюг складних реакцій, в результаті яких утворюються нові молекули, а також вільні радикали, які відрізняються великою реакційною здатністю. Хімічні перетворення. Вільні радикали взаємодіють один з одним та іншими молекулами і, через ланцюг певних перетворень, можуть викликати хімічну модифікацію важливих у біологічному відношенні молекул, що необхідні для нормального функціонування клітини. Біологічні перетворення. Біохімічні зміни можуть відбутися як через кілька секунд, так і через десятиліття після опромінення та можуть призвести до раку.
  • 11.
    * Особливості діїіонізуючого випромінювання на організм людини • висока руйнівна ефективність поглинутої енергії іонізуючого випромінювання — навіть дуже мала його кількість може спричинити глибокі біологічні зміни в організмі; • органи чуття не реагують на випромінювання; • наявність прихованого (інкубаційного) періоду проявлення впливу іонізуючого випромінювання (період уявного благополуччя). Він може бути досить довгим при опроміненнях у малих дозах; • вплив малих дози іонізуючого випромінювання може підсумовуватись і накопичуватись в організмі (кумулятивний ефект); • іонізуюче випромінювання негативно вливає не лише на дану людину, а й на її майбутніх нащадків (генетичний ефект); • при одній і тій самій дозі випромінювання у дітей вражається більше клітин, ніж у дорослих, тому що у них всі клітини перебувають у стадії поділу; • наслідки опромінення істотно залежать від його дози та частоти: одноразова дія іонізуючого випромінювання великої дози викликає більші зміни в організмі людини, ніж його фракціонована дія; • різні органи організму людини мають різну чутливість до випромінювання: найсильнішого негативного впливу зазнають клітини червоного кісткового мозку, щитоподібна залоза, легені, молочні залози, статеві органи, печінка, нирки, селезінка, очі, тобто органи, клітини яких мають високий рівень поділу.
  • 12.
    Місця накопичення радіонуклідів ворганізмі Хвороби, які виникають внаслідок іонізуючого випромінювання на людину • ураження гострою променевою хворобою • розвиток лейкозу, лейкемії та інших пухлинних хвороб крові • виникнення злоякісних новоутворень • порушення генетичного коду (мутаційні зміни) • ураження нервової системи, кровоносних та лімфатичних судин • пошкодження органів зору, помутніння кришталика, розвиток катаракти • порушення обміну речовин та ендокринної рівноваги • розвиток імунодефіциту, підвищення чутливості до звичайних захворювань • порушення психічного та розумового розвитку • прискорення старіння організму • вплив на статеву систему.
  • 13.
    * Форми променевоїхвороби Променева хвороба 1-го (легкого) ступеня виникає при загальній експозиційній дозі опромінення 100…200 Р. Прихований період може тривати 2-3 тижні, після чого з'являється нездужання, загальна слабкість, почуття важкості в голові, стиснення в грудях, підвищення пітливості, періодичне підвищення температури. У крові зменшується вміст лейкоцитів. Променева хвороба 2-го (середнього) ступеня виникає при загальній експозиційній дозі опромінення 200…400 Р. Прихований період триває близько 1 тижня. Проявляється у вигляді важкого нездужання, розладу нервової системи, головних болях, запамороченнях, часто буває блювання й пронос, підвищується температура, кількість лейкоцитів (особливо лімфоцитів) зменшується в 2 рази. Лікування триває 1,5-2 місяці. Летальність — до 20 % випадків. Променева хвороба 3-го (важкого) ступеня виникає при загальній експозиційній дозі опромінення 400…600Р. Прихований період — до декількох годин. Відзначають ті ж ознаки, тільки у важчій формі. Крім того, можлива втрата свідомості, крововиливи на слизуваті оболонки і як наслідок — запальні процеси. Без лікування в 20…70 % випадків наступає смерть від інфекційних ускладнень або кровотеч. Променева хвороба 4-го (украй важкого) ступеня виникає при дозі більше 600 Р, що без лікування звичайно закінчується смертю впродовж 2-х тижнів. Розрізняють: перехідну форму (600…1000 Р); кишкову (1000…8000 Р); церебральну (більше 8000 Р).
  • 14.
    * Захист відрадіації
  • 16.