Радиационная безопасность (работа 2)
РАДИАЦИОННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
1. Определение понятий: радиационная безопасность; радионуклиды, ионизирующие излучения
Радиационная безопасность - это состояние защищенности настоящего и будущего поколения людей от вредного воздействия ионизирующего излучения.
Радионуклиды - это изотопы, ядра которых способны самопроизвольно распадаться. Период полураспада радионуклида – это промежуток времени, в течение которого количество исходных атомных ядер уменьшается вдвое (Т ½).
Ионизирующее излучение – это излучение, которое создается при радиоактивном распаде ядерных превращений торможения заряженных частиц в веществе и образует при взаимодействии со средой ионы разных знаков. Сходство между разными излучениями состоит в том, что все они обладают высокой энергией и осуществляют свое действие через эффекты ионизации и последующее развитие химических реакций в биологических структурах клетки. Что может привести к ее гибели. Ионизирующее излучение не воспринимается органами чувств человека, мы не чувствуем его воздействия на наше тело.
2. Естественные источники излучений
Создают радиационный фон в окружающей среде.
Естественные источники излучения оказывают внешнее и внутреннее воздействие на человека и создают естественный или природный радиационный фон, который представлен космическим излучение и излучением радионуклидов земного происхождения. В Беларуси естественный радиационный фон находится в пределах 10-20 мкР/ч (микрорентген в час).
Существует такое понятие как технологически измененный естественный радиационный фон, который представляет собой излучение от природных источников, притерпевших изменения в результате деятельности человека. К технологически измененному естественному радиационному фону относятся излучения, в результате добычи полезных ископаемых, излучения при сгорании продуктов органического топлива, излучения в помещениях, построенных из материала, содержащих естественные радионуклиды. В почвах содержатся следующие радионуклиды: углерод-14, калий-40, свинец-210, полоний-210, среди наиболее распространенных в РБ можно назвать радон.
3. Искусственные источники излучений.
Создают радиационный фон в окружающей среде.
ИИИ ионизирующих излучений созданы человеком и обуславливают искусственный радиационный фон, который составляют глобальные выпадения искусственных радионуклидов, связанных с испытанием ядерного оружия: радиоактивные загрязнения локального, регионального и глобального характера за счет отходов ядерной энергетики и радиационных аварий, а также радионуклиды, которые используются в промышленности, с/х, науке, медицине и др. Искусственные источники радиации оказывают внешнее и внутреннее воздействие на человека.
4. Корпускулярное излучение (α, β, нейтронное) и его характеристика, понятие о наведенной радиоактивности.
Важнейшими свойствами ионизирующего излучения является их проникающая способность и ионизирующее действие.
α-излучение – это поток тяжелых положительно заряженных частиц, которые вследствии большой массы при взаимодействии с веществом быстро теряют свою энергию. α-излучение обладает большим ионизирующим действием. На 1 см своего пути α-частицы образуют десятки тысяч пар ионов, но проникающая способность их незначительная. В воздухе они распространяются на расстоянии до 10 см, а при облучении человека проникают в глубину поверхностного слоя кожи. В случае внешнего облучения для защиты от неблагоприятного воздействия α-частиц достаточно использовать обычную одежду или лист бумаги. Высокая ионизирующая способность α-частиц делает их очень опасными при попадании внутрь организма с пищей, водой, воздухом. В этом случае α-частицы оказывают высокий разрушительный эффект. Для защиты органов дыхания от α-излучения достаточно использовать ватно-марлевую повязку, противопылевую маску или любую подручную ткань, предварительно смочив водой.
β-излучение – это поток электронов или протонов, которые испускаются при радиактивном распаде.
Ионизирующее действие β-излучения значительно ниже, чем у α-излучения, но проникающая способность гораздо выше, в воздухе β-излучение распространяется на 3 м и больше, в воде и биологической ткани до 2 см. Зимняя одежда защищает тело человека от внешнего β-излучения. На открытых поверхностях кожи при попадании β-частиц могут образоваться радиационные ожоги различной степени тяжести, а при попадании β-частиц на хрусталик глаза развивается лучевая катаракта.
Для защиты органов дыхания от β-излучения персоналом используется респиратор или противогаз. Для защиты кожи рук тем же персоналом используются резиновые или прорезиненные перчатки. При поступлении источника β-излучения внутрь организма происходит внутреннее облучение, которое приводит к тяжелому лучевому поражения организма.
Нейтронное облучение – представляет собой нейтральное не несущие электрического заряда частицы. Нейтронное излучение непосредственно взаимодействует с ядрами атомов и вызывает ядерную реакцию. Оно обладает большой проникающей способность, которая в воздухе может составлять 1 000 м. Нейтроны глубоко проникают в организм человека.
Отличительной особенностью нейтронного излучения является их способность превращать атомы стабильных элементов в их радиоактивные изотопы. Это называется наведенной радиоактивностью.
Для защиты от нейтронного облучения используется специализированное убежище или укрытия, построенные из бетона и свинца.
5. Квантовое (или электромагнитное) излучение (гамма y, рентгеновское) и его характеристика.
Гамма излучение представляет собой коротковолновое электромагнитное излучение, которое испускается при ядерных превращениях. По свой природе гамма излучение аналогично световому, ультрафиолетовому, рентгеновскому, оно обладает большой проникающей способностью. В воздухе распространяется на расстоянии 100м и более. Может проходить через свинцовую пластину, толщиной в несколько см, и полностью проходит через тело человека. Основную опасность гамма излучение представляет как источник внешнего облучения организма. Для защиты от гамма излучения используют специализированное укрытие, убежище, персонал использует экраны из свинца, бетона.
Рентгеновское излучение – основным источником является – солнце, однако рентгеновские лучи, приходящие из космоса, поглощаются полностью земной атмосферой. Рентгеновские лучи могут создаваться специальными приборами и аппаратами и используются в медицине, биологии и т.д.
6. Определение понятия доза обучения, поглощенная доза и единицы ее измерения
Доза облучения – это часть энергии радиационного излучения, которая расходуется на ионизацию и возбуждение атомов и молекул любого облученного объекта.
Поглощенная доза – это количество энергии, переданной излучением веществу в пересчете на единицу массы. Измеряется в Греях (Гр) и радах (рад).
7. Экспозиционная, эквивалентная, эффективная дозы обучения и единицы их измерения.
Экспозиционная доза (1-я доза, которую можно измерить прибором) – используется для характеристики воздействия гамма и рентгеновского излучения на окружающую среду, измеряется в рентгенах (Р) и кулонах на кг; измеряется дозиметром.
Эквивалентная доза – она учитывает особенности повреждающего действия излучений на организм человека. 1 единица измерения – Зиверт (Зв) и бэр.
Эффективная доза – она является мерой риска возникновения отдаленных последствий облучения всего человека или отдельных его органов с учетом радиочувствительности. Измеряется в Зивертах и бэрах.
8. Способы защиты человека от радиации (физический, химический, биологический)
Физический:
- защита расстоянием и временем
- дезактивация продуктов питания, воды, одежды, различных поверхностей
- защита органов дыхания
- использование специализированных экранов и укрытий.
Химический:
- использование радиопротекторов (вещества, обладающие радиозащитным эффектом) химического происхождения, применение специальных лекарственных средств, применение витаминов и минералов (антиоксиданты-витамины)
Биологический (все натуральное):
- радиопротекторы биологического происхождения и отдельные продукты питания (витамины, такие вещества, как экстракты женьшеня, китайского лимонника повышают устойчивость организма к самым разным воздействиям, включая радиацию).
9. Мероприятия при авариях на АЭС с выбросом в окружающую среду радиоактивных веществ
В случае аварии на АЭС может произойти выброс радионуклидов в атмосферу, и поэтому возможны следующие виды радиационного воздействия на население:
а) внешнее облучение при прохождении радиоактивного облака;
б) внутреннее облучение при вдыхании радиоактивных продуктов деления;
в) контактное облучение из-за радиоактивного загрязнения кожи;
г) внешнее облучение, обусловленное радиоактивным загрязнением поверхности земли, зданий и т.д.
д) внутреннее облучение при потреблении загрязненных продуктов и воды.
В зависимости от обстановки для защиты населения могут быть приняты следующие меры:
-ограничение пребывания на открытой местности,
-герметизация жилых и служебных помещений на время формирования радиоактивного загрязнения территории,
-применение лекарственных препаратов, препятствующих накоплению радионуклидов в организме,
-временная эвакуация населения,
-санитарная обработка кожных покровов и одежды,
-простейшая обработка загрязненных продуктов питания (обмыв, удаление поверхностного слоя и др.),
-исключение или ограничение употребления в пищу загрязненных продуктов,
-перевод мелочно-продуктивного скота на незагрязненные пастбища или на чистые фуражные корма.
В случае, когда радиоактивное загрязнение таково, что требуется эвакуация населения, руководствуются «критерия- ми для принятия решений о мерах защиты населения в случае аварии реактора»
10. Понятие радиочувствительности и радиоустойчивости, радиочувствительность различных органов и тканей
Понятие радиочувствительности – определяет собой способность организма проявить наблюдаемую реакцию при малых дозах ионизирующей радиации. Радиочувствительность - каждому биологическому виду свойственна своя мера чувствительности к действию ионизирующей радиации. Степень радиочувствительности сильно варьирует и в пределах одного вида — индивидуальная радиочувствительность, а для определенного индивидуума зависит также от возраста и пола.
Понятие радиоустойчивости (радиорезистентности) – подразумевает способность организма выжить при облучении в определенных дозах или проявить ту или иную реакцию на облучение.
Радиочувствительность различных органов и тканей.
В общем случае радиочувствительность органов зависит не только от радиочувствительности тканей, которые оставляют орган, но и от его функций. Желудочно-кишечный синдром, приводящий к гибели при облучении дозами 10–100 Гр, обусловлен в основном радиочувствительностью тонкого кишечника.
Легкие являются наиболее чувствительным органом грудной клетки. Радиационные пневмониты (воспалительная реакция легкого на действие ионизирующего излучения) сопровождаются потерей эпителиальных клеток, которые выстилают дыхательные пути и легочные альвеолы, воспалением дыхательных путей, легочных альвеол и кровеносных сосудов, приводя к фиброзам. Эти эффекты могут вызывать легочную недостаточность и даже гибель в течение нескольких месяцев после облучения грудной клетки.
В течение интенсивного роста кости и хрящи более радиочувствительны. После его окончания облучение приводит к омертвению участков кости — остеонекрозу — и возникновению спонтанных переломов в зоне облучения. Другим проявлением радиационного поражения является замедленное заживление переломов и даже образование ложных суставов.
Эмбрион и плод. Наиболее серьезные последствия облучения — гибель до или во время родов, задержка развития, аномалии многих тканей и органов тела, возникновение опухолей в первые годы жизни.
Органы зрения. Известны 2 вида поражения органов зрения – воспалительн6ые процессы в кнъюктевите и катаракта при дозе 6 Гр у человека.
Репродуктивные органы. При 2 Гр и более наступает полная стерилизация. Острые дозы порядка 4 Гр приводят к бесплодию.
Органы дыхания, ЦНС, эндокринные железы, органы выделения относятся к довольно устойчивы тканям. Исключение составляет щитовидная железа при облучении ее J131.
Очень высокая устойчивость костей, сухожилий, мышц. Абсолютно устойчива жировая ткань.
Радиочувствительность определяется, как правило, по отношению к острому облучению, притом однократному. Поэтому получается, что системы, состоящие из быстро обновляющихся клеток, более радиочувствительны.
11. Классификация лучевых поражений организма
1. Лучевая болезнь, острая хроническая форма – возникает при однократном внешнем облучении в дозе 1Гр и выше.
2. Местные лучевые поражения отдельных органов и тканей:
- лучевые ожоги различной степени тяжести вплоть до развития некроза и в последующем рака кожи;
- лучевой дерматит;
- лучевая катаракта;
- выпадение волос;
- лучевая стерильность временного и постоянного характера при облучении семенников и яичников
3. Лучевые поражения организма, вызванные попаданием внутрь радионуклидов:
- поражение щитовидной железы радиоактивным йодом;
- поражения красного костного мозга радиоактивным стронцием с последующим развитием лейкозов;
- поражение легких, печени радиоактивных плутонием
4. Комбинированные лучевые поражения:
- сочетание острой лучевой болезни с каким-либо травмирующим фактором (раны, травмы, ожоги).
12. Острая лучевая болезнь (ОЛБ)
ОЛБ возникает при однократном внешнем облучении в дозе 1Гр и выше. Выделят следующие формы ОЛБ:
- костномозговую (развивается при однократном внешнем равномерном облучении в дозах от 1 до 10 Гр в зависимости от поглощенной дозы ОЛБ подразделяются на 4 степени тяжести:
1 – легкая (при облучении в дозах 1-2 Гр
2 - средней (2-4 Гр)
3 – тяжелая (4-6 Гр)
4 – крайне тяжелая (6-10 Гр)
- кишечную
-токсемическую
- церебральную
ОЛБ протекает с определенными периодами:
1 период – формирование подразделяется на 4 фазы:
1 фаза – острая первичная реакция организма (развивается сразу после облучения, проявляется тошнотой, рвотой, диареей, головной боль, нарушение сознания, повышением t тела, покраснением кожи и слизистых в местах большего облучения. В эту фазу могут наблюдаются изменения в составе крови – снижается уровень лейкоцитов).
2 фаза – скрытая или латентная. Проявляется мнимым благополучием. Состояние больного улучшается. Однако в крови продолжает снижаться уровень лейкоцитов, а также тромбоцитов.
3 фаза – разгар болезни. Формируется на фоне резкого уменьшения уровня лейкоцитов и лимфоцитов. Состояние больного значительно ухудшается, развивается сильная слабость, резкая головная боль, диарея, анурексия, возникает кровоизлияние под кожу, в легкие, сердце, мозг, интенсивно выпадают волосы.
4 фаза – восстановление. Характеризуестя значительным улучшением самочувствия. Уменьшается кровоточивость, нормализуются кишечные расстройства, восстанавливаются показатели крови. Продолжение этой фазы от 2 месяцев и более.
4 степень тяжести ОЛБ латентной или скрытой фазы не имеет. Фаза первичной реакции сразу переходит в фазу разгара болезни. Летальность при данной степени тяженим сожжет достигать 100%. Причины – кровоизлияние или инфекционные заболевания, т.к. иммунитет подавлен полностью.
13. Хроническая лучевая болезнь (ХЛБ)
ХЛБ – это общее заболевание всего организма, которое развивается при длительном воздействии излучения в дозах, превышающих предельно допустимые уровни.
Выделяют 2 варианта ХЛБ:
1 – возникает при длительном, равномерном воздействии внешего обучения пли попадания в организм радионуклидов, которые равномерно распределяются в органах и тканях.
2 – обусловлен неравномерным внешним облучением или попаданием в организма радионуклидов, которые накапливаются в определенных органах.
В течение ХЛБ выделяются 4 периода:
1 – доклинический
2 – формирование (определяется суммарной дозой облучения и в этом периоде 3 степени тяжести:
1 период – возникает вегетососудистая дистония, наблюдаются умеренные изменения в составе крови, головные боли, бессонница.
2 период – характеризуется функциональными нарушениями нервной, сердечно-сосудистой, пищеварительной систем, возникают значительные изменения со стороны эндокринных органов. Стойка угнетается кроветворением.
3 период – возникают органические изменения в организме, появляются сильные боли в сердце, отдышка, диарея, нарушается менструальный цикл, у мужчин может развиваться половое бессилие, в костном мозге нарушается система кроветворения.
3 – восстановительный (начинается при снижении дозы облучения или при прекращении облучения. Самочувствие больного значительно улучшается. Нормализуются функциональные нарушения)
4 – исход (характеризуется стойкими нарушениями деятельности нервной системы, развивается сердечная недостаточность, снижается функция печени, возможно развитие лейкозов, различных новообразований, анемий).
14. Отдаленные последствия лучевого воздействия
Являются случайными или вероятностными.
Выделяют соматические и генетические эффекты.
К соматическим относятся лейкозы, злокачественные новообразования, поражение кожи и глаз.
Генетические эффекты – это нарушения строения хромосом и мутаций генов, которые проявляются наследственными заболеваниями.
Генетические эффекты не проявляются у лиц, непосредственно подвергшихся облучению, а представляют опасность для их потомства.
Отдаленные последствия лучевого воздействия возникают при действии малых доз излучений меньше, чем 0,7 Гр (грей).
15. Правила действия населения при возникновении радиационной опасности (укрытие в помещениях, защита кожи, защита органов дыхания, индивидуальная дезактивация)
При сигнале "Радиационная опасность" - сигнал подается в населенных пунктах, по направлению к которым движется радиоактивное облако, по этому сигналу:
- для защиты органов дыхания надевают респираторы, противогазы, тканевую или ватно-марлевую повязку, противопылевые маски, взять запас продуктов, предметов первой необходимости, индивидуальные средства медицинской защиты;
- укрываются в противорадиационных укрытиях, они защищают людей от внешнего гамма-излучения и от попадания радиоактивной пыли в органы дыхания, на кожу, одежду, а также от светового излучения ядерного взрыва. Они устраиваются в подвальных этажах сооружений и зданий, могут использоваться и наземные этажи, лучше каменных и кирпичных сооружений (полностью защищают от альфа и бета-излучений). В них должны быть основные (укрытие людей) и вспомогательные (санузлы, вентиляционные) помещения и помещения для зараженной одежды. В загородной зоне под противорадиационные укрытия приспосабливают подполья, подвалы. Если нет водопровода, создается запас воды из расчета 3-4 л в сутки на человека.
- для защиты кожи от бета-излучения используют резиновые или прорезиненные перчатки; для защиты от гамма-излучения используют экраны из свинца.
- индивидуальная дезактивация – это процесс удаления радиоактивных веществ с поверхности одежды и других предметов. После нахождения на улице необходимо сначала вытряхнуть верхнюю одежду, став спиной к ветру. Наиболее грязные участки вычищают щеткой. Хранить верхнюю одежду нужно отдельно от домашней. При стирке одежду нужно предварительно замочить на 10 мин в 2% растворе суспензии на основе глины. Обувь необходимо регулярно мыть и менять при входе в помещение.
При нарастании радиационной угрозы возможно проведение эвакуации. При поступлении сигнала необходимо подготовить документы, деньги, предметы первой необходимости. А также собрать необходимые лекарства, минимум одежды, запас консервированных продуктов. Собранные продукты и вещи обязательно следует упаковать в полиэтиленовые меши и пакеты.
16. Экстренная йодная профилактика поражений радиоактивным йодом при авариях на АЭС
Экстренная йодная профилактика начинается только после специально оповещения. Данную профилактику осуществляют органы и учреждения Здравоохранения. Для этих целей используют препараты стабильного йода:
- калия йодит в таблетках, а при отсутствии его 5% водно-спиртовой раствор йода.
Калия йодит применяют в следующих дозах:
детям до 2 лет по 0,4 гр на 1 прием
детям старше 2 лет и взрослым по 0,125 гр на 1 прием
Препарат следует принимать после еды 1 р в день вместе с водой в течение 7 суток. Водно-спиртовой р-р йода детям до 2 лет по 1-2 капли на 100мл молока или питательной смени 3 р в день в течение 3-5 суток; детям старше 2 лет и взрослым – 3-5 капель на 1 ст воды или молока после еды 3 р в день в течение 7 суток.
17. Авария на ЧАЭС и ее причины
Произошла 26 апреля 1986 года - на четвертом энергоблоке произошел взрыв ядерного реактора. Авария на Чернобыльской АЭС по своим долговременным последствиям явилась крупнейшей катастрофой современности. 25 апреля 1986 г четвёртый блок ЧАЭС предполагалось остановить для планового ремонта, во время которого была запланирована проверка работы регулятора магнитного поля одного из двух турбогенераторов. Эти регуляторы были разработаны для продления времени «выбега» (работы на холостом ходу) турбогенератора до момента выхода на полную мощность резервных дизель-генераторов.
Произошло 2 взрыва: 1 тепловой – по механизму взрыва, ядерный – по природе запасенной энергии.
2. химический (самый мощный и разрушительный) – выделилась энергия межатомных связей
Для взрыва на ЧАЭС характеры 2 поражающих фактора: проникающая радиация и радиоактивное загрязнение.
Причины аварии:
Конструктивные недостатки реактора, грубые ошибки в работе персонала (отключение системы аварийного охлаждения реактора)
Недостаточный надзор со стороны государственных органов и руководства станции
Недостаточная квалификация персонала (непрофессионализм) и несовершенная система безопасности
18. Радиоактивное загрязнение территории РБ в результате аварии на ЧАЭС, типы радионуклидов и их период полураспада.
В результате аварии радиоактивному загрязнению подверглись почти ¼ часть территории РБ с населением в 2,2 млн.человек. Особенно пострадали Гомельская, Могилевская и Бресткая области. Среди наиболее загрязненных районов Гомельщины следует назвать Брагинский, Кормянский, Наровлянский, Хойникский. Ветковский и Чечерский. В Могилевской области наиболее радиоактивно загрязнены Краснопольский, Чериковский, Славгородский, Быховский и Костюковичский районы. В Брестской области загрязнены: Лунинецкий, Столинский, Пинский и Дрогичинский районы. Радиационные осадки отмечены в Минской и Гродненской областях. Только Витебщина считается практически чистой областью.
Первое время после аварии основной вклад в суммарную радиоактивность вносили короткоживущие радионуклиды: йод-131, стронций-89, теллур-132 и другие. В настоящее время загрязнение нашей республики определяет в основном цезий-137, в меньшей степени – стронций-90 и плутониевые радионуклиды. Объясняется это тем, что более летучий цезий отнесен на большие расстояния. А более тяжелые, стронций и частицы плутония, осели ближе к ЧАЭС.
Из-за загрязнения территории были сокращены посевные площади, ликвидированы 54 колхоза и совхоза, закрыто свыше 600 школы и детских садов. Но самыми тяжелыми оказались последствия для здоровья населения, увеличилось количество различных заболеваний и сократилась продолжительность жизни.
|
Тип радионуклида |
Излучение |
Период полураспада |
|
|
J131 (йод) |
излучатель - β, гамма |
8 суток |
(щавель, молоко, зерно) |
|
Cs137 (цезий) накапливается в мышцах |
излучатель – β, гамма |
30 лет |
конкурентом, который препятствует поглощению цезия в организм является калий (баранина, калий, говядина, зерно, рыба) |
|
Sr90 (стронций) накапливается в костях |
излучатель β |
30 лет |
Конкурент кальций (зерно) |
|
Pu239 (плутоний) |
излучатель – α, гамма, рентген |
24 065 лет |
конкурент – железо (гречка, яблоки, гранат, печень) |
|
Am241 (америций) |
излучатель - α, гамма |
432 года |
19. Характеристика йода-131 (накопление в растениях и животных), особенности воздействия на человека.
Йод-131 — радионуклид с периодом полураспада 8 сут., бета- и гамма-излучатель. Вследствие высокой летучести практически весь йод-131, имевшийся в реакторе, был выброшен в атмосферу. Его биологическое действие связано с особенностями функционирования щитовидной железы. Щитовидная железа детей в три раза активнее поглощает попавший в организм радиойод. Кроме того, йод-131 легко проникает через плаценту и накапливается в железе плода.
Накопление в щитовидной железе больших количеств йода-131 ведет к радиационному поражению секреторного эпителия и к гипотиреозу — дисфункции щитовидной железы. Возрастает также риск злокачественного перерождения тканей. У женщин риск развития опухолей в четыре раза выше, чем у мужчин, у детей в три-четыре раза выше, чем у взрослых.
Величина и скорость всасывания, накопление радионуклида в органах, скорость выведения из организма зависят от возраста, пола, содержания стабильного йода в диете и других факторов. В этой связи при поступлении в организм одинакового количества радиоактивного йода поглощенные дозы значительно различаются. Особенно большие дозы формируются в щитовидной железе детей, что связано с малыми размерами органа, и могу в 2-10 раз превышать дозы облучения железы у взрослых.
Профилактика поступления йода-131 в организм человека
Эффективно предотвращает поступление радиоактивного йода в щитовидную железу прием препаратов стабильного йода. При этом железа полностью насыщается йодом и отвергает попавшие в организм радиоизотопы. Прием стабильного йода даже через 6 ч после разового поступления 131I может снизить потенциальную дозу на щитовидную железу примерно в два раза, но если отложить йодопрофилактику на сутки, эффект будет небольшим.
Поступление йода-131 в организм человека может произойти в основном двумя путями: ингаляционным, т.е. через легкие, и пероральным — через потребляемые молоко и листовые овощи.
20. Характеристика стронция-90 (накопление в растениях и животных), особенности воздействия на человека.
Мягкий щелочноземельный металл серебристо-белого цвета. Очень химически активен и на воздухе быстро реагирует с влагой и кислородом, покрываясь желтой оксидной плёнкой
Стабильные изотопы стронция сами по себе малоопасны, но радиоактивные изотопы стронция представляют собой большую опасность для всего живого. Радиоактивный изотоп стронция стронций-90 по праву считается одним из наиболее страшных и опасных антропогенных радиационных загрязнителей. Связано это, прежде всего, с тем, что он имеет весьма короткий период полураспада - 29 лет, что обуславливает очень высокий уровень его активности и мощное радиоционное излучение, а с другой стороны его способностью эффективно метаболизироваться и включаться в жизнедеятельность организма.
Стронций является почти полным химическим аналогом кальция, поэтому проникая в организм, он откладывается во всех содержащих кальций тканях и жидкостях - в костях и зубах, обеспечивая эффективное радиационное поражения тканей организма изнутри. Стронций-90 поражает костную ткань и, самое главное, особо чувствительный к действию радиации костный мозг. Под действием облучения в живом веществе происходят химические изменения. Нарушаются нормальная структура и функции клеток. Это приводит к серьезным нарушениям обмена веществ в тканях. А в итоге развитие смертельно опасных болезней – рака крови (лейкемия) и костей. Кроме того, излучение действует на молекулы ДНК и влияет на наследственность.
Стронций-90, освободившийся например в результате техногенной катастрофы, попадает в виде пыли в воздух, заражая землю и воду, оседает в дыхательных путях людей и животных. Из земли он попадает в растения, продукты питания и молоко, а далее и в организм людей принявших зараженные продукты. Cтронций-90 не только поражает организм носителя, но и сообщает его потомкам высокий риск врожденных уродств и дозу через молоко кормящей матери.
В организме человеке радиоактивный стронций избирательно накапливается в скелете, мягкие ткани задерживают менее 1% исходного количества. С возрастом отложение стронция-90 в скелете понижается, у мужчин он накапливается больше, чем у женщин, а в первые месяцы жизни ребенка отложение стронция-90 на два порядка выше, чем у взрослого человека.
Радиоактивный стронций может поступать в окружающую среду в результате ядерных испытаний и аварий на АЭС.
Для того чтобы вывести его из организма, понадобится 18 лет.
Стронций-90 активно участвует в обмене веществ у растений. В растения стронций-90 попадает при загрязнении листьев и из почвы через корни. Особенно много стронция-90 накапливают бобовые (горох, соя), корне- и клубнеплоды (свекла, морковь) в наименьшей степени – в зерновых злаках. Радионуклиды стронция накапливаются в надземных частях растений.
В организм животных радионуклиды могут поступать по следующим путям: через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт и поверхность кожи. Стронций накапливается в основном костной тканью. Наиболее интенсивно поступают в организм молодых особей. Больше накапливают радиоактивные элементы животные, обитающие в горах, чем низинах, это связано с тем, что в горах выпадает больше осадков, больше листовой поверхности растений, больше бобовых растений, чем в низинах.
21. Характеристика плутония-239 и америция-241 (накопление в растениях и животных), особенности воздействия на человека
Плутоний - очень тяжелый серебристый металл. Вследствие своей радиоактивности, плутоний теплый на ощупь. Он обладает самой низкой теплопроводностью изо всех металлов, самой низкой электропроводностью. В своей жидкой фазе это самый вязкий металл. Pu-239 - единственный подходящий изотоп для оружейного использования.
Токсические свойства плутония появляются как следствие альфа-радиоактивности. Альфа частицы представляют серьезную опасность только в том случае, если их источник находится в теле (т.е. плутоний должен быть принят внутрь). Хотя плутоний излучает еще и гамма-лучи и нейтроны, которые могут проникать в тело снаружи, уровень их слишком мал, чтобы причинить сильный вред.
Альфа-частицы повреждают только ткани, содержащие плутоний или находящиеся в непосредственном контакте с ним. Значимы два типа действия: острое и хроническое отравления. Если уровень облучения достаточно высок, ткани могут страдать острым отравлением, токсическое действие проявляется быстро. Если уровень низок, создается накопляющийся канцерогенный эффект. Плутоний очень плохо всасывается желудочно-кишечным трактом, даже когда попадает в виде растворимой соли, впоследствии она все равно связывается содержимым желудка и кишечника. Загрязненная вода, из-за предрасположенности плутония к осаждению из водных растворов и к формированию нерастворимых комплексов с остальными веществами, имеет тенденцию к самоочищению. Наиболее опасным для человека является вдыхание плутония, который накапливается в легких. Плутоний может попадать в организм человека с едой и водой. Он откладывается в костях. Если он проникнет в систему кровообращения, то с большой вероятностью начнет концентрироваться в тканях, содержащих железо: костном мозге, печени, селезенке. Если разместится в костях взрослого человека, в результате ухудшится иммунитет и через несколько лет может развиться рак.
Америций – металл серебристо-белого цвета, тягучий и ковкий. Этот изотоп, распадаясь, испускает альфа-частицы и мягкие, малоэнергичные гамма-кванты. Защита от мягкого излучения америция-241 сравнительно проста и немассивна: вполне достаточно сантиметрового слоя свинца.
22. Медицинские последствия аварии для Республики Беларусь
Медицинские исследования, проведённые в последние годы, показывают, что Чернобыльская катастрофа оказала очень вредное воздействие на жителей Беларуси. Установлено, что в Беларуси сегодня самая малая продолжительность жизни человека по сравнению с её соседями — Россией, Украиной, Польшей, Литвой и Латвией.
В медицинских исследованиях указывается, что число практически здоровых детей за годы, прошедшие после Чернобыля, уменьшилось, хроническая патология выросла с 10% до 20%, установлен рост числа заболеваний по всем классам болезней, частота врождённых пороков развития увеличилась в Чернобыльских районах в 2,3 раза.
Следствием постоянного облучения в малых дозах является повышение доли врождённых пороков развития детей, матери которых не прошли специальный медицинский контроль. Растёт удельный вес и распространённость сахарного диабета, хронических болезней желудочно-кишечного тракта, дыхательных путей, иммуннозависимых и аллергических болезней, а также рака щитовидной железы, злокачественных заболеваний крови. Постоянно нарастает заболеваемость детским и подростковым туберкулёзом. Воздействие накопленных в организме радионуклидов, прежде всего цезия-137, на здоровье детей было установлено при изучении сердечно-сосудистой системы, органов зрения, эндокринной системы, женской репродуктивной системы, состояния печени и обмена веществ, кроветворной системы. Сердечно-сосудистая система оказалась наиболее чувствительной к накоплению радиоактивного цезия. Поражение сосудистой системы под влиянием радиоактивного цезия проявляется в росте числа лиц с тяжелейшим патологическим процессом — повышенным артериальным давлением — гипертензией, формирование которой происходит уже в детском возрасте. Среди патологических изменений органов зрения чаще всего наблюдается катаракта, деструкция стекловидного тела, цикластения, аномалии рефракции. Почки активно накапливают радиоактивный цезий, при этом его концентрация может достигать очень больших величин, являясь причиной патологических изменений в почках.
Губительным оказывается воздействие радиации на печень.
Значительно страдает от радиации иммунная система человека. Радиоактивные вещества снижают защитные функции организма, причём, как и в предыдущих случаях, чем выше накопление радиации, тем слабее иммунная система человека.
Радиоактивные вещества, накопленные в человеческом организме, поражают также кроветворную, женскую репродуктивную, нервную систему человека.
Медицинскими исследованиями доказано, что, чем больше радиоактивных веществ содержится в организме человека и, чем дольше они там находятся, тем больший вред они наносят человеку.
С 1992 г. в Беларуси началось снижение рождаемости.
23. Экономические последствия аварии для Республики Беларусь
Чернобыльская авария оказала воздействие на все сферы общественной жизни и производства Беларуси. Из общего потребления исключены значительные природные ресурсы – плодородные пахотные земли, леса, полезные ископаемые. Существенно изменились условия функционирования объектов производственного и социального назначения, расположенных на загрязнённых радионуклидами территориях. Отселение жителей из загрязнённых радионуклидами районов привело к прекращению деятельности многих предприятий и объектов социальной сферы к закрытию свыше 600 школ и детских садов. Республика понесла большие потери и продолжает нести убытки от снижения объёмов производства, неполной окупаемости средств, вложенных в хозяйственную деятельность. Существенны потери топлива, сырья и материалов.
По оценкам общая сумма социально-экономического ущерба от аварии на ЧАЭС за 1986-2015 гг. в Республике Беларусь составит 235 млрд. долларов США. Это равно почти 32 госбюджетам Беларуси доаварийного 1985 года. Беларусь была объявлена зоной экологического бедствия.
Пострадали предприятия по переработке мяса, молока, картофеля, льна, по заготовке и переработке хлебопродуктов. Были закрыты 22 месторождения полезных ископаемых (строительного песка, гравия, глин, торфа, мела), а всего в зоне загрязнения оказались 132 месторождения. Третья составляющая общего ущерба – это упущенная выгода (13,7 млрд долл. США). Она включает стоимость загрязненной продукции, затраты на ее переработку или восполнение, а также потери от расторжения контрактов, аннулирования проектов, замораживания кредитов, штрафов.
Пострадали лесное хозяйство, строительный комплекс, транспорт (дорожное хозяйство и железные дороги), предприятия связи, водные ресурсы. Огромный урон нанесла авария социальной сфере. При этом наиболее сильно пострадало жилищное хозяйство, рассредоточенное по всей территории, подвергшейся радиоактивному загрязнению
24. Экологические последствия аварии для Республики Беларусь (загрязнение растительного и животного мира)
В растения радионуклиды попадают из почвы, при фотосинтезе и во время атмосферных осадков. У лиственных деревьев накопление радионуклидов меньше, чем у хвойных. Менее чувствительны к радиации кустарники, трава. Степень воздействия излучения на растительный мир зависит от плотности загрязнения данной местности. Так, при относительно небольшом загрязнении наблюдается ускорение роста некоторых деревьев, а при очень высоком – рост прекращается.
В настоящее время радионуклиды в растения поступают главным образом из почвы и особенно те, которые хорошо растворимы в воде. Лишайники, мхи, грибы, бобовые, злаки, петрушка, укроп, гречка являются сильными накопителями радионуклидов. Весьма велико содержание радионуклидов в дикорастущих ягодах — чернике, бруснике, клюкве, смородине. В меньшей мере – ольхе, фруктовых деревьях, капусте, огурцах, картофеле, томате, кабачках, луке, чесноке, свекле, редисе, моркови, хрене и редьке.
Повышено содержание цезия и стронция в укропе, петрушке, шпинате, щавеле, но их вклад в суммарную активность невысок. Высоким накоплением радионуклидов характеризуются луговые травы (пастбища). Поэтому высоко содержание радионуклидов и в организме животных. В целом с/х растения загрязнены меньше дикорастущих в связи с соответствующей обработкой почвы.
Облучение животных приводит к появлению у них тех же болезней, что и у человека. больше всех страдают дикие кабаны, волки, среди домашних животных – крупный рогатый скот. Внутреннее облучение млекопитающих вызвало, кроме увеличения различных заболеваний, снижение плодовитости и генетические последствия. Следствием этого является появление на свет животных с различными уродствами. (напр. встречаются ежи, но без иголок, значительно больших размеров зайцы, животные с 6 ногами, с двумя головами). Чувствительность животных к облучению различна, и, соответственно, страдают они от этого в разной степени. Одними из более устойчивых к воздействию радиации являются птицы.
25. Пути преодоления последствий аварии на ЧАЭС (Государственная программа преодоления последствий аварии)
После Чернобыльской катастрофы в Беларуси была создана система радиационного контроля. Задачей этой системы является радиационный контроль среды обитания человека, то есть контроль организован при министерствах и ведомствах и охватывает контроль воздуха, почв, водных ресурсов, лесных угодий, продуктов питания и так далее.
Правительственные органы республики приняли комплекс мер по радиационной защите населения и обеспечению радиационной безопасности.
К основным из них относятся:
эвакуация и отселение;
дозиметрический контроль радиационной обстановки на всей территории республики и её прогнозирование;
дезактивация территории, объектов, техники и т.п.;
комплекс лечебно-профилактических мероприятий;
комплекс санитарно-гигиенических мероприятий;
контроль над переработкой и нераспространением загрязнённых радионуклидами продуктов;
компенсация ущерба (социального, экономического, экологического);
контроль над использованием, нераспространением и захоронением радиоактивных материалов;
реабилитация сельскохозяйственных угодий и организация агропромышленного производства в условиях радиоактивного загрязнения.
В Республике Беларусь создана налаженная система радиоэкологического мониторинга, которая носит, в основном, ведомственный характер.
Проводятся защитные санитарно-гигиенические мероприятия, решающие основные задачи радиационной гигиены: снижение дозы внешнего и внутреннего облучения людей, использование радиопротекторов, обеспечение экологически чистыми продуктами питания.
Разработано законодательство Республики Беларусь по обеспечению радиационной безопасности: принят закон «О социальной защите граждан, пострадавших от катастрофы на ЧАЭС», который даёт право на получение льгот и компенсации за ущерб, причиненный здоровью в результате аварии.
Приняты закон «О правовом режиме территорий, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате катастрофы на ЧАЭС» и закон «О радиационной безопасности населения», которые содержат ряд положений, направленных на снижение риска неблагоприятных последствий от действия ионизирующих излучений природного или техногенного характера.
26. Способы дезактивации продуктов питания (мясо, рыба, грибы, ягоды)
Наибольшую опасность для человека представляет внутреннее облучение, т.е. радионуклиды, попавшие внутрь организма вместе с пищей.
Снижению внутреннего облучения способствует уменьшение поступления радионуклидов в организм.
Поэтому мясо необходимо вымачивать 2-4 часа в подсоленной воде. Желательно перед вымачиванием нарезать мясо на небольшие куски. Нужно исключить из рациона мясокостные бульоны, особенно с кислыми продуктами, т.к. стронций в основном переходит в бульон в кислой среде. При приготовление мясных и рыбных блюд следует слить воду и заменить на свежую, но после первой воды необходимо удалить из кастрюли и отделенные от мяса кости – так выводится до 50% радиоактивного цезия.
Перед приготовлением блюд из рыбы и птицы следует удалить внутренности, сухожилия и головы, поскольку в них происходит наибольшее накопление радионуклидов. При варке рыбы в 2-5 раз уменьшается концентрация радионуклидов.
Грибы необходимо вымачивать в двухпроцентном растворе поваренной соли в течение нескольких часов. ). Снижения содержания радиоактивных веществ в грибах можно достичь отвариванием их в солёной воде в течение 15-60 минут, причём, каждые 15 минут отвар необходимо сливать. Добавление в воду столового уксуса или лимонной кислоты увеличивает переход радионуклидов из грибов в отвар. При засолке или мариновании грибов можно уменьшить содержание радионуклидов в них в 1,5-2 раза. В шляпках грибов радиоактивных веществ накапливается больше, чем в ножках, поэтому желательно снимать кожицу со шляпок грибов. Сушить можно только чистые грибы, так как сушка не снижает содержание радионуклидов. Не совсем желательно применение сушеных грибов, т.к. при их последующем употреблении радионуклиды практически полностью переходят в продукты питания.
Необходимо тщательно мыть овощи и фрукты, снимать кожуру. Овощи следует предварительно замачивать в воде на несколько часов.
Дары леса наиболее загрязнены (основное количество радионуклидов располагается в верхнем слое лесной подстилки толщиной 3-5 сантиметров). Из ягод наименее загрязнены рябина, малина, земляника, наиболее – черника, клюква, голубика, брусника.
27. Коллективные и индивидуальные средства защиты человека при возникновении радиационной опасности
Средства коллективной защиты разделяются на устройства: оградительные, предохранительные, тормозные, автоматического контроля и сигнализации, дистанционного управления и знаки безопасности.
- простейшие укрытия – открытые и перекрытые щели, ниши, траншеи, котлованы, овраги и т.д.
Индивидуальные:
- гражданские противогазы,
- респираторы – противопылевые, противогазовые, газопылезащитные – обеспечивают защиту органов дыхания от радиоактивной и другой пыли
- ватно-марлевая повязка (кусок марли 100х50 см, посередине помещают слой ваты толщиной 1-2 см)
- противопылевая тканевая маска – они надежно защищают органы дыхания от радиоактивной пыли (сами можем сделать)
- одежда: куртки, брюки, комбинезоны, полукомбинезоны, халаты с капюшонами, сшитые в большинстве случаев из брезента или из прорезиненной ткани, зимние вещи: пальто из грубого сукна или драпа, ватники, дубленки, кожаные пальто., сапоги, боты, резиновые перчатки.