б-радиация, нейното въздействие върху здравето на човека,
идентифициране на замърсяване гъбички б излъчване
радионуклиди
Изпълнител работи - Михаил Zavyalov (11 т.) High School, поз. Таис
Компютърна графика - Михаил Zavyalov
работа глави: Dunaeva ПО Miroshkina SM Миронов YT
Йонизиращо лъчение - лъчение, което води до йонизация на електрически неутрални атоми или молекули. Типът на йонизиращо лъчение е б-лъчение.
б радиация (б-частици) е отрицателно заредени електрони или античастици - позитрони. В-частици, изпускани от радиоактивни електрони и позитрони б гниене.
Способност б гниене се определя от този първоначален радиоактивни ядро има по-голяма маса (и енергията почивка) от продуктите б гниене. Излишната енергия на покой се освобождава под формата на кинетична енергия на електрон (позитрон), енергията на електрон антинеутрино (неутрино) и дъщеря ядро.
Например, неутрон има маса по-голяма от сумата на масата на протона и електрона. Така тя се разтваря, като излишък масата на електрона антинеутрино:
Това е най-простият тип б-разпад (разпадане д б). Той работи със среден живот на Т = 15 минути (това е неутронна живот) ( "забавен ядрена физика" KN Mukhin.).
В позитрон упадък изглежда малко по-различно:
Като цяло, позитрон б гниене се среща много по-рядко от електронна поща, тъй като не преминава дължи на факта, че протонът е по-голяма от сумата на масите на неутрона и електрона, както беше в електронен б-гниене, но поради енергията на протона, което отнема от ядрото на атома, в която се наблюдава разпад. Ако не се "назаем" от енергията, позитрон б гниене е невъзможно.
Отхвърля б така-частици имат ниско проникване (среден свободен път в тъканта е по-малко от 2 cm). Но, въпреки това, б-радиация носи голяма вреда за човешкото здраве.
Може да се отбележи два вида излагане на радиация върху човешкия организъм: външно и вътрешно облъчване.
Външна експозиция. Външно доза облъчване се изчислява въз основа на измервания на радиация, падаща върху повърхността на тялото, което предполага, че тази известна доза, която прониква в тъканите. б-частици са силно абсорбирани в тъканта, така че когато външните експозиции б-радиация са само повърхностните слоеве. По този начин, този тип радиация обикновено прави незначителен принос за външно облъчване, въпреки че могат да се появят повърхностни кожни лезии при високи дози.
Вътрешен експозиция. Най-важните източници на вътрешните изотопи на експозиция са тези, които се абсорбират от тъканите.
Основното количество радиоактивен материал, който навлиза в човешкото тяло се съдържа обикновено в храните. Но в случаите, когато атмосферата съдържа неразтворими частици и опасността от абсорбция през стомашно-чревния тракт незначително прием на радиоактивни вещества чрез дихателната система може да стане преобладаващ източник на облъчване на населението.
1.1. Биологичните ефекти на б излъчване на клетки и тъкани
Първоначално етап Ь всеки биологичен ефект на излъчване, свързани с усвояването на енергия в клетките освобождават от йонизация. Така че, това е препоръчително да се опишат общите закони на радиация в отделни клетки и тъкани.
Cell. Енергията, освободена от единицата йонизация, се абсорбира в много малка част от общия обем на клетка; директна загуба засяга само молекули, в тази част. В повечето клетки, има изобилие от еднакви молекулни компоненти се актуализират ако центровете за управление остават непокътнати. В този случай, разстройство в някой от тези, които могат възобновяване молекули не предизвикват специфични ефекти. От друга страна, центровете контролиращи отделните функции в клетката, са сдвоени набори от гени, всяка от които се считат за част от много големи молекули дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК). Увреждане на нито един член на такава двойка може да бъде важно за клетъчната жизнеспособност. Вероятността за щети гени пропорционални на общия брой на ionizations срещащи се в клетката, независимо от време.
Увреждането на молекулярно и дори структурни нива са редуцирани при определени условия; степента на възстановяване може да варира в зависимост от съдържанието на вода на тъкани, тяхната метаболитна активност и съдържанието на кислород и други фактори. Много процеси, очевидно, необратими и могат да бъдат смъртоносни. Смъртоносните ефекти могат да се появят по два начина: идва рано клетъчна смърт, или да нарушат нормалния процес на възпроизвеждане, което в крайна сметка води до смъртта си. За разлика от това, клетката може да оцелее необратими щети, които, ако това е генетична, ще бъде наследен от дъщерни клетки.
Кърпа. Смъртта на отделните клетки в тъкан с нормален метаболизъм и клетъчното размножаване е обща. Се запазва възможността за възпроизвеждане в повечето от тези тъкани, такива като кожата или костен мозък, са значителни, и в този случай смъртта на клетките става важно само, когато това явление се в голям мащаб, или при повишени нива на клетъчна смърт не се компенсират от възпроизвеждане на нови клетки. Ако новосформираната тъкан се формира от здравите клетки, тъканта функционира нормално. Въпреки това, ако има натрупване на клетки с нарушена и репродукция се извършва при ниска скорост, нормален живот активност започва да се съборят тъкан. Смята се, че може да възникне в резултат на този процес раков растеж и стареене тъкани.
Въпреки това, човек не във всички тъкани се заменят с клетки. Някои от клетките в ограничено количество при раждане продължават през целия например неврони на централната нервна система. Загубата на тези невъзпроизведими клетка има много важни последици.
Организмът като цяло. Такъв комплекс организъм, като човек зависи от взаимодействието на нервни фактори и диета. якост на верига се определя от най-слабата си връзка, по същия начин, ако всяка тъкан престава да изпълнява функцията си, това се отразява на цялото тяло. По този начин, на причините за болестите и смъртта патологии, класифицирани според системите, които са били засегнати.
Въз основа на изложеното по-горе, е полезно да се направи разграничение между преки ефекти на радиация при високи дози и дългосрочни ефекти след облъчване в малки дози.
1.2. Прекият ефект от излагане на високи дози
Ефектът на радиация е показано много бързо след излагане на високи дози от висока мощност (десетки и стотици рад при скорост на доза от повече от 1 рад / мин). В този случай, не е смъртта на голям брой клетки. Облъчването при дози водещи до бърза смърт на организма.
При по-ниски, но все пак с висока доза радиация реакции, изброени вероятно няма да бъдат по-сериозни, и смъртта на клетките в тъканите, които се характеризират с висок процент на размножаване на клетките, ще бъде основната опасност. В храносмилателния тракт, особено в тънките черва, най-сериозно повредена лигавица.
Най-значителните промени по време на облъчване на по-ниски дози обикновено се записват в хематопоетични тъкани. LD50 на стойност (доза причинява смъртта на 50% от живи организми) в условията на човешка остра облъчване е около 400-600 Rad, смъртта настъпва от кръвоизливи, поради намаляване на броя на кръвните клетки или инфекциозни заболявания, дължащи се на имунологичен затихване защита, свързани с бели кръвни клетки и техните метаболитни продукти.
Един ранен проява на разрушаването на хематопоезата може да се наблюдава след облъчване в дози от 10-50 рад.
1.3. Дългосрочните ефекти
Дългосрочните ефекти от излагането на радиация могат да се появят след определен латентен период след излагане на високи дози на несмъртоносно с висока мощност на дозата или след продължително излагане на достатъчно висок обща доза при ниски норми на приложение. Последици от радиация, свързани с радиоактивно замърсяване на храните, са резултатите от последния вид на експозицията. Потреблението на хранителни продукти, в които натрупването на радионуклиди, дължащи се на замърсяването на околната среда, е малко вероятно да бъде важен фактор в остра преки щети радиация. Ако замърсяването на храни по този начин достига толкова високо ниво, че става възможно да се насочва експресията на лезии, в този случай, решаващият фактор е външната дейност на експозиция: тя се проявява преди радиоактивност храна достига високи нива.
Дългосрочните ефекти на радиация могат да бъдат разделени на два типа:
- генетични ефекти се проявяват в близките или далечни поколения експонирани лица;
- соматични ефекти са открити по-късно, латентен период е директно облъчени лица.
Генетични ефекти са в резултат на генетично увреждане на механизми в зародишните клетки на облъчени лица. Увреждане може да се появи на молекулярно ниво и изразено в прекурсор ген модифицирана форма (мутации). В допълнение, прегрупиране може да се случи в структурата на хромозомите, в които са локализирани гени. Най-често срещаният тип на увреждане - увреждане, което възниква в клетките - предшественици на генеративен тъкан - ооцити или сперматогони.
Соматични ефекти. Въпреки че соматични ефекти се проявяват в изложени хора, те все пак могат да бъдат свързани с ефекта на излъчване на генетични механизми в соматичните клетки. Отличителна черта е, че жизнените функции на всички клетки на тялото спира с човешка смърт. Родословие на генеративен клетката се прехвърля от едно поколение на друго, и нарушения може да имат различни последствия.
Дългосрочно соматични ефекти на облъчване, което е дадено най-голямо внимание - появата на различни видове рак, по-специално левкемия. Ранните дегенеративни промени и рак най-често се развива в тъканите, което води до селективно нанасяне и натрупване на радиоактивни вещества. Сред тези тъкани заемат специално място на щитовидната жлеза и костната тъкан, ефектът от радиацията, на която е особено важно в проучването за оценка на опасността от радиоактивно замърсяване на околната среда на продуктите на делене ядрени.
Въпреки това, все такава голяма доза 100 или 1000 Rad може да настъпи само след тестване на ядрени оръжия или след аварии в атомни електроцентрали ( "Радиоактивността и човешки храни", редактирана от R. Ръсел.).
3. работи метод
За измервания и изчисления сме използвали б-радиация радиометър на "Бета". Този инструмент е избран по няколко причини.
На първо място, устройството има тънкостенни детектор вход прозорец на малка дебелина (дебелина lavsanovaja "50 микрона), с голяма площ на прозореца на вход (5,5X6,5 cm или 35,75 cm 2) и високо откриване ефективност б частици.
Второ, прикрепен към корпуса на олово инструмент, който понижава г -fon от външни източници на радиация е приблизително три пъти (в този случай), дължащи се на 2-инчови стени.
Процедурата, че се използва ( "Определяне на обема (ОА) и специфичен (МА) активност б -izluchayuschih нуклиди в пробите"), съдържащи се в паспорта с "бета" на устройството.
4. резултатите от
При използване на методиката по-горе, ние проведохме измервания (фонови импулси) скоростта на броене фон и измерване на честотата на дискретизация брой (варива от извадката). Ние проведохме измервания на всеки ден 3 последователни дни. Преди измервателен уред затопля (както трябва паспорт) на най-малко 60 минути. Това осигурява по-голяма точност, отколкото без отопление.
В първия ден преди измерванията на скоростта на броене, ние измерена скорост на броене на фонови импулси незащитен олово хижата. След това, като се измервания, ние изчислява, че процентът на броя на фон в къщата е около 3 пъти по-малък, отколкото отвън.
Всички три дни от Програмата за измерване е било същите: първо, проведено на 3 измервания на скоростта на броене фон, а след 3 измервания скоростта на отброяването на пробата и най-накрая, 3 за измерване скоростта на фона брой.
След измерванията ние изчислява средната аритметична брои проценти. След това ги заместване във формулата за изчисляване на специфичната активност (вж. "Методи за работа"), изчислена специфичната активност на гъбички.
Получените данни са разпределени поради статистическия характер на измерваната величина. Грешката на всяко измерване в този случай е равна на корен квадратен от броя на обвинения. По този начин, за дълго време за извършване на измервания (по време, или много по-скоро кратки измервания сумиране), ние се намали стойността на относителната грешка. Множество се повишават точността на окончателните резултати и да се избегнат грешки.
Фиг. 1. бяло гъбички, манатарки (Манатарка).
Фиг. 2. xerocomellus chrysenteron (Xerocomus chrysenteron).
Фиг. 3. Карта област Гатчина с маркирана върху нея ще се проведе гъби проби.
Според резултатите от тази дейност са две таблици, съдържащи процента на броя на фон и брои процент от съставянето на проби.
процент на фона на броя
Също така, ние бяхме съставен сравнение диаграма за фон брой и броя размер на извадката.
Тези графики и таблици се вижда, че съществено замърсяване присъства (ефектът от три до шест пъти по-голяма от статистическата грешка на измерването). С помощта на тези данни, ние изчислява V (специфична активност) на гъби:
5. Заключения и препоръки
След измерванията може да се заключи, че гъбички UA не надвишава дистанционното управление (т.е., гъби могат да се ядат), но тъй като присъствието на замърсяване забележимо, гъбичките UA (включително Pudostskogo на дървен материал) е желателно да се контролира количеството на замърсяване, т . да. опитът показва, че радиоактивните радионуклидите попадат неравномерно изхвърлени при инцидент, който води до голяма разлика в нивата на замърсяване, както и възможността за превишаване на дистанционното управление на специфични места.
6. антикварни книги
- Радиоактивност и човешка храна, София, Atomizdat 1971 г., под редакцията на Р. Ръсел.
- VA Зайцев, AI Grivkova, радиоактивен цезий - 137 Cs, София, Gosatomizdat 1961.
- Y. Sebrant, биологични ефекти на външно облъчване б, София, Atomizdat, 1970.
- Паспорт на радиация б радиометър "бета" 1986.
- KN Мухин, забавни ядрена физика, София, Atomizdat 1972 година.
- Spetsizmereniya. Организиране и провеждане радиационен контрол на храни, Ленинград, обществото "Знание". 1988
Свързани статии