Й учебный вопрос. Радиоактивное излучение и особенности его влияния на организм

ДОНБАССКАЯ ЮРИДИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

КАФЕДРА ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ

«УТВЕРЖДАЮ»

Заведующий кафедры ПП

Зайцев Ю.В.

«___»____________ 2015 года.

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

для проведения практического занятия

по учебной дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

со студентами академии по теме №7

«Приборы для определения вида и степени заражения объекта радиоактивными, биологическими и опасными химическими веществами».

Время: 4 часа

Обсуждено и одобрено

на заседании кафедры ПП

от «___»__________2015

протокол №

Г. Донецк – 2015

Тема №7 «Приборы для определения вида и степени заражения объекта радиоактивными, биологическими и опасными химическими веществами»

Занятие 1

Цель занятия:

Ознакомиться с понятиями радиоактивное излучение и химически-опасные вещества и особенностями их влияния на организм. Выучить назначение, строение и порядок работы с приборами радиационной, химической разведки, дозиметрического контроля, порядок проведения разведки в центре загрязнения.

Отработать порядок подготовки приборов радиационной разведки и дозиметрического контроля к работе и провести измерения с помощью прибора ИМД-5.

Время – 2 часа.

Место проведения занятия: специализированный класс.

Метод проведения занятия: рассказ, показ.

Техническое обеспечение: стенды, слайды, видеофильм.

УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Радиоактивное излучение и особенности его влияния на организм.

2. Приборы радиационной разведки и дозиметрического контроля.

3. Практическая подготовка прибора ИМД-5 к работе.

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЯ:

Вступительная часть - 5 минут:

1. Принять доклад дежурного.

2. Выполнить необходимые записи в журнале.

3. Объявить тему, цель и учебные вопросы.

Основная часть – 80 минут: – рассмотрение учебных вопросов по плану.

Заключительная часть – 5 минут:

1. Подвести итоги занятия.

2. Объявить оценки.

3. Дать задание на самоподготовку.

й учебный вопрос. Радиоактивное излучение и особенности его влияния на организм.

При ядерном взрыве, а также при авариях на атомных электростанциях (АЭС), предприятиях по изготовлению и переработке ядерного топлива и захоронении радиоактивных отходов; научно-исследовательских и проектных организациях, которые работают с ядерными реакторами, ядерных энергетических установках на объектах транспорта кроме ударной волны, светового излучения и проникающей радиации, образовывается большое количество радиоактивных веществ, то есть веществ, ядра атомов которых могут самовольно распадаться и превращаться в ядра атомов других элементов, выпуская при этом невидимое излучение. Они поражают местность и людей, которые находятся на ней, объекты, имущество и разные предметы.

Среди потенциально опасных производств особое место занимают радиационно опасные объекты (РОО). Они, как известно, представляют особую опасность для людей и окружающей природной среды и требуют соблюдения специфических мер предупреждения и защиты. К типичным РОО относятся:

Радиационные аварии - это аварии с выбросом (выходом) радиоактивных веществ (радионуклидов) или ионизирующих излучений за границы, непредвиденные проектом для нормальной эксплуатации радиационно опасных объектов, в количествах больше установленной границы их безопасной эксплуатации.

Следствия аварий и разрушение объектов с ядерными компонентами характеризуются, прежде всего, масштабами радиоактивного загрязнения окружающего среды и облучения населения.

Они зависят от: геофизических параметров атмосферы, которые определяют скорость разноса выброса; размещение людей, животных, сельскохозяйственных угодий, жилых и производственных зданий в зоне аварии; осуществление защитных мер и ряда других факторов. Наиболее опасными из всех аварий на РОО, есть аварии с выбросом радионуклидов в атмосферу, которые приводят к радиоактивному загрязнению окружающего природного среды. Степень загрязнения характеризуется поверхностной (объемной) плотностью заражения радионуклидами и измеряется активностью того или другого радионуклида.

Излучение –основная опасность для людей, поскольку ионизирует клетки организма, возбуждаются атомы и молекулы, которые входят в состав живых клеток, в результате чего возбуждается нормальный обмен веществ, меняется состав и характер жизнедеятельности клеток, отдельных органов и системы организма в целом, которое приводит к возникновению специфического заболевания – лучевой болезни, которая сопровождается ослаблением организма, разладом желудочно-кишечного тракта, изменениями состава крови, выпадением волос, уменьшение стойкости к разным болезням.

Радиоактивные вещества обладают особыми специфическими свойствами, которые могут представлять опасность для здоровья работающих.

Большая опасность радиоактивного излучения заключается в том, что оно не обнаруживается органами чувств человека. Человек в течение долгого времени может находиться под действием опасной радиации, не испытывая никаких явных неприятных ощущений. Это порождает беспечность, пренебрежение требованиями охраны труда и в конечном счете приводит к тяжелым последствиям. Понимание грозящей опасности при работе с радиоактивными веществами имеет исключительно большое значение, не сравнимое ни с какой другой опасностью, связанной с профессиональной вредностью.

Биологическое действие радиоактивных излучений характеризуется ионизацией атомов и молекул организма, в результате чего происходит разрыв нормальных молекулярных связей и изменение химической структуры различных соединений. Это, в свою очередь, ведет к нарушению нормальных биохимических процессов обмена веществ в живых клетках. Лучевое воздействие большой силы и продолжительности может вызвать гибель отдельных клеток, органов, а впоследствии и всего организма.

Под влиянием радиоактивных излучений в организме может происходить торможение функций кроветворных органов, нарушение нормальной свертываемости крови и увеличение хрупкости капилляров; расстройство деятельности желудочно-кишечного тракта и истощение организма; снижение сопротивляемости организма инфекционным заболеваниям и др.

При работе с радиоактивными веществами интенсивному облучению могут подвергаться руки, поражение кожи которых может быть хроническим или острым. Первые признаки хронического поражения обнаруживаются обычно не сразу: они проявляются в сухости кожи, трещинах на ней, ее изъязвлении, ломкости ногтей, выпадении волос.

При остром лучевом ожоге кистей рук наблюдаются отеки, пузыри и омертвение тканей, могут появиться также долго не заживающие лучевые язвы, на месте образования которых возможны раковые заболевания.

Кожа предохраняет организм от воздействия альфа-лучей и мягких бета-лучей, проникающая способность которых невелика. Но радиоактивные вещества могут попасть внутрь организма при вдыхании загрязненного воздуха, через пищеварительный тракт (при питье загрязненной воды, курении) и в редких случаях через кожу.

Наиболее опасны вещества, отлагающиеся в костях и жизненно важных органах. Накопление радиоактивных веществ в определенных органах приводит к их быстрому повреждению.

Важное значение при оценке внутреннего облучения радиоактивными веществами имеет вид излучения, период полураспада и скорость выведения их из организма. Так, альфа-излучатели, почти безвредные при наружном облучении, особенно опасны при попадании внутрь. Это объясняется тем, что они создают большую плотность ионизации.

Некоторые радиоактивные вещества токсичны и иногда даже более опасны, чем самые сильные яды растительного и животного происхождения.

При оценке доз облучения определяющими являются сведения о количественном содержании радиоактивных веществ в теле человека, а не данные о концентрации их в окружающей среде. Допустимые уровни облучения нужно рассматривать как максимально разрешенные дозы. Допустимые уровни загрязнения установлены также для кожных покровов работающего персонала, поверхностей рабочих помещений и транспортных средств. Даже небольшая радиоактивная загрязненность перечисленных поверхностей создает условия для занесения этих веществ внутрь организма.

· Период полураспада изотопа – время, за которое распадается в среднем половина первоначального числа радиоактивных ядер.

· Радиационная активность образца – число радиоактивных распадов в секунду; единица измерения – беккерель (Бк).

· Поглощенная доза– энергия излучения, поглощенная организмом, в пересчете на единицу массы; единица измерения – грэй (Гр).

· Эквивалентная доза – поглощенная доза, умноженная на коэффициент, характеризующий способность данного вида излучения повреждать ткани организма; единица измерения - зиверт (Зв).

Эквивалентная доза 4-5 зиверт, полученная человеком за короткое время при полном облучении тела, может привести к смерти. Но такая же эквивалентная доза, полученная в течение всей жизни, не приводит к видимым изменениям.

Естественный радиационный фон примерно 0,1 - 0,2мкЗв/ч. Значит, среднегодовая доза облучения человека не должна превышать 1-1,5мЗв в год. Сейчас уровень радиации в 20 километровой зоне от Фукусима превышает норму в 1600 раз. Без последствий для людей такое превышение радиации не пройдет.

Излучение может двумя способами оказывать воздействие на человека.

Существует два способа облучения:

1.внешнее, если радиоактивные вещества находятся вне организма и облучают его снаружи;

2.внутреннее облучение происходит при попадании веществ внутрь организма с воздухом, пищей, водой.

Первый способ — внешнее облучение от источника, расположенного вне организма, которое в основном зависит от радиационного фона местности на которой проживает человек или от других внешних факторов. Второй — внутреннее облучение, обусловленное поступлением внутрь организма радиоактивного вещества, главным образом с продуктами питания. Внешнее и внутреннее облучения требуют различные меры предосторожности, которые должны быть приняты против опасного действия радиации.

Источники внешнего облучения

· Космические лучи приходят на Землю от Солнца и из глубин Вселенной. Нет такого места на Земле, куда бы не падало космическое излучение. Атмосфера Земли защищает нас от вредного для здоровья космического излучения. Люди, живущие на уровне моря, получают в среднем 0,3мЗв излучения в год. С ростом высоты над уровнем моря растет и уровень облучения.

· Земная радиация – излучение радиоактивных элементов, входящих в состав земной коры.

· Все эти радиоактивные элементы образовались вместе с образованием земной коры 3 млрд. лет назад. Со временем, вследствие распада, количество радиоактивных элементов уменьшалось, а многие практически полностью исчезли. Подсчитано, что двадцатикилометровом слое земной коры содержится 100 млн. т. Радия, 1014т. Урана и еще больше тория. А в водах мирового океана содержится около 4 млрд.т. урана.

· Все эти радиоактивные вещества, входящие в состав земной коры, при своем распаде и создают земную радиацию. Конечно, уровни земной радиации неодинаковы для различных мест земного шара. Они зависят от концентрации радионуклидов в том или ином участке земной коры. Средняя эффективная доза внешнего облучения, которую человек получает от земных источников естественной радиации, составляет примерно 0,35мЗв в год. Как мы видим это немногим больше средней дозы облучения, создаваемого космическими лучами на уровне моря.

Источники внутреннего облучения

Внутреннее облучение складывается из облучения воздуха, которым человек дышит, пищи и питья человека и его жилища, в которых присутствуют различные химические элементы, обладающие естественной радиоактивностью. Эквивалентная доза этого облучения составляет примерно 1,25 мЗв в год. Самый большой вклад в эту дозу вносит радиоактивный газ радон, являющийся продуктом распада урана и тория, содержащихся в земной коре. Содержащийся в воздухе радон, попадая при дыхании в организм человека, дает около 60% эквивалентной дозы внутреннего облучения, то есть 0,8 мЗв в год. За счет радиоактивных элементов, содержащихся в пище, воде, организм человека получает эквивалентную дозу около 0,4мЗв в год. Из них около 23% человек получает за счет радиоактивного калия – 40, который усваивается организмом вместе с нерадиоактивными изотопами калия, необходимыми для жизнедеятельности организма.

· Исследования последних лет показали, что грибы и лишайники способны накапливать в себе достаточно большие дозы радиоактивных изотопов свинца-210 и, особенно, - полония-210.

· Жители Крайнего Севера питаются в основном мясом северного оленя. А олени питаются лишайниками. Таким образом, доза внутреннего облучения жителей Крайнего Севера резко возрастает. Нуклиды свина-210 и полония-210 накапливаются в рыбе и моллюсках. Поэтому люди, потребляющие много рыбы, могут получить дополнительные дозы внутреннего облучения.

· Свой вклад в эквивалентную дозу внутреннего облучения вносит и жилище человека, так как различные строительные материалы обладают различной радиоактивностью. Самые распространенные строительные материалы обладают различной радиоактивностью. Самые распространенные строительные материалы – дерево, кирпич и бетон выделяют относительно немного радона. Но гораздо большей радиоактивностью обладают такие строительные материалы, как гранит и глинозем.

· Радиоактивный йод-131 через траву попадает в мясо и молоко коров, а затем и в организм человека, питающегося этими продуктами.

· Радиация в медицине используется как в диагностических, так и в лечебных целях. Одним из самых распространенных медицинских приборов является рентгеновский аппарат, с помощью которого проводится медицинское обследование различных органов человека. Подсчитано, что на каждую 1000 жителей в развитых странах приходится от 300 до 900 рентгеновских обследований различных органов в год – и это не считая рентгенологических обследований зубов и массовой флюорографии. Средняя эквивалентная доза, получаемая человеком от этих обследований, составляет около 20% от естественного радиационного фона, т.е. примерно 0,38 мЗв в год. Многие проблемы физиологии и медицины удалось решить с помощью радиоактивных изотопов. Так, для исследования кровообращения в кровь человека вводят радиоактивный натрий. А для исследования работы щитовидной железы человека используют радиоактивный йод. Местоположение опухолей, особенно злокачественных, определяю по γ-излучению скопления радиоактивных изотопов, специально введенных в человеческий организм. А одним из способов лечения раковых заболеваний является облучение злокачественной опухоли γ-излучением кобальта.

Особенности действия радиации на живой организм:

· Не ощутимо человеком;

· Действие малых доз может суммироваться и накапливаться;

· Действует на потомство, вызывая генетический эффект;

· Разные органы имеют свою чувствительность к облучению.

Самой высокой радиопоражаемостью отличаются клетки костного мозга, лимфатические узлы, половые клетки. Очень восприимчив к радиации хрусталик. Его клетки погибая, становятся непрозрачными, что приводит к катаракте и полной слепоте.

Биологическое действие радиации:

1.лучевая болезнь

2.рождение детей с патологиями (серьезными заболеваниями)

3.онкологические заболевания (лейкемия, рак щитовидной железы)

4.стерильность

5. ухудшение зрения

6.снижение иммунитета

7. сокращение продолжительности жизни.

Физическое воздействие рентгеновского радиоактивного излучения заключается в ионизации атомов вещества. Образовавшиеся при этом свободные электроны и положительные ионы принимают участие в сложной цепи реакций, в результате которых образуются новые молекулы, в том числе и свободные радикалы. Эти свободные радикалы через цепочку реакций, еще до конца не изученных, могут вызвать химическую модификацию важных в биологическом отношении молекул, необходимых для нормального функционирования клетки. Биохимические изменения могут произойти как через несколько секунд, так и через десятилетия после облучения и явиться причиной немедленной гибели клеток или таких изменений в них, которые могут привести к раку.