Вопрос №1. Охарактеризовать основные виды радиоактивного загрязнения товаров и продуктов питания в порядке их распространенности и вредности для организма человека.

Вопрос №1. Охарактеризовать основные виды радиоактивного загрязнения товаров и продуктов питания в порядке их распространенности и вредности для организма человека.

Нуклид	Тип излучения	Источник	Присутствие в продуктах
Естественные
C^14	Β^-	Космические, искусственные	Злаки, овощи, сахар, напитки
H^3	Β^-	-//-	-//-
K^40	Β	Земная кора, топливо почва	Овощи, планктон, рыба
Pb^210	Β, γ	Земная кора, топливо	Злаки, овощи
Po^210	α, Β^-	-//-, при курении	Табак, кора
Искусственные
Cs^137	Β^-, γ	Продукты деления, ядерные реакции, аварии на реакторах, ядерные испытания, ЧАЭС	Мясо, овощи, морская рыба
Cs^134	Β-	-//-	-//- + молочные продукты
Sr^90	Β	-//-	-//-
I^131	Β, γ	-//-	-//-
Pu^238^,^239, 240	α	Ядерные реакторы и испытания	-//-
Ce^144	Β	-//-	-//-

Радиоактивность — это природное явление, когда происходит самопроизвольный распад ядер атомов, при котором возникают излучения.

Основные типы радиоактивных излучений: альфа, бета, нейтронные (группа корпускулярных излучений), рентгеновские и гамма-излучения (группа волновых).

Корпускулярные[2] представляют собой потоки невидимых элементарных частиц, имеющих массу и диаметр. Волновые излучения имеют квантовую природу. Это электромагнитные волны в сверхкоротковолновом диапазоне.

Альфа-излучение представляет собой поток альфа-частиц, распространяющихся с начальной скоростью около 20 тыс. км/с. Их ионизирующая способность огромна, а так как на каждый акт ионизации тратится определенная энергия, то их проникающая способность незначительна.

Бета-излучение — поток бета-частиц, которые в зависимости от энергии излучения могут распространяться со скоростью, близкой к скорости света (300 тыс. км/с). Заряд бета-частиц меньше, а скорость больше, чем у альфа-частиц, поэтому они имеют меньшую ионизирующую, но большую проникающую способность.

Нейтронное излучение представляет собой поток нейтронов, скорость распространения которых достигает 20 тыс. км/с. Так как нейтроны не имеют электрического заряда, они легко проникают в ядра атомов и захватываются ими. При ядерном взрыве большая часть нейтронов выделяется за короткий промежуток времени.

Гамма-излучение — это электромагнитное излучение, испускаемое ядрами атомов при радиоактивных превращениях. Оно, как правило, сопровождает бета-распад, реже альфа-распад. По своей природе гамма-излучение представляет собой электромагнитное поле с длиной волны 10~8—10~и см. Оно испускается отдельными порциями (квантами) и распространяется со скоростью света. Ионизирующая способность его значительно меньше, чем у бета-частиц и тем более у альфа-частиц. Гамма-излучение имеет наибольшую проникающую способность и в воздухе может распространяться на сотни метров.

Рентгеновские излучения (икс-лучи) были открыты первыми из всех ионизирующих излучений и наиболее хорошо изучены. У них та же физическая природа (электромагнитное поле) и те же свойства, что и у гамма-излучений. Их различают прежде всего по способу получения, и в отличие от гамма-лучей они имеют внеядерное происхождение. Излучение получают в специальных вакуумных рентгеновских трубках при торможении (ударе о специальную мишень) быстро летящих электронов. Энергия квантов рентгеновских лучей несколько меньше, чем гамма-излучения большинства радиоактивных изотопов; соответственно несколько ниже их проникающая способность.

 

Дать представления об основах регламентации содержания радиоактивности в продуктах питания на основе действующих государственных документов РФ.

В отношении радиоактивности существует очень много норм - нормируется буквально все. Во всех случаях проводится различие между населением и персоналом, т.е. лицами, чья работа связана с радиоактивностью (работники АЭС, ядерной промышленности и т.п.). Вне своего производства персонал относится к населению. Для персонала и производственных помещений устанавливаются свои нормы.

Далее будем говорить только о нормах для населения - той их части, которая прямо связана с обычной жизнедеятельностью, опираясь на Федеральный Закон "О радиационной безопасности населения" № 3-ФЗ от 05.12.96 и "Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). Санитарные правила СП 2.6.1.1292-03".

Основная задача радиационного контроля (измерений радиации или радиоактивности) состоит в определении соответствия радиационных параметров исследуемого объекта (мощность дозы в помещении, содержание радионуклидов в строительных материалах и т.д.) установленным нормам.

а) воздух, продукты питания и вода

Для вдыхаемого воздуха, воды и продуктов питания нормируется содержание как техногенных, так и естественных радиоактивных веществ.

В дополнение к НРБ-99 применяются "Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов (СанПиН 2.3.2.560-96)".

Из документа "НРБ" пункт 5.2. Ограничение техногенного облучения в нормальных условиях

5.2.4. Допустимые значения содержания радионуклидов в пищевых продуктах, питьевой воде и воздухе, соответствующие пределу дозы техногенного облучения населения 1 мЗв/год и квотам от этого предела, рассчитываются на основании значений дозовых коэффициентов при поступлении радионуклидов через органы пищеварения с учетом их распределения по компонентам рациона питания и питьевой воде, а также с учетом поступления радионуклидов через органы дыхания и внешнего облучения людей.

Проанализировать сравнительные характеристики, описывающие взаимодействие альфа-,

Цезий -137.стронций -90 и плутоний -239 (чернобыльский уран)

Величины периодов полураспада и полувыведения некоторых радионуклидов для организма человека

Радионуклид	Символ	Физический период полураспада, Т1/2ф	Биологический период полувыведения, Т1/2б	Эффективный период полувыведения, Т1/2эф
Стронций	^90Sr	29,12 г.	35,6 лет	15,6 лет
Цезий	^137Cs	30,174 г.	70 сут.	70 сут.
Плутоний	^239Pu	2,4065×10^4 лет	178 лет	175 лет

 

 

Какие виды радиоактивного загрязнения товаров и продуктов питания «естественного» происхождения Вы знаете?

Нуклид	Тип излучения	Источник	Присутствие в продуктах
C^14	Β^-	Космические, искусственные	Злаки, овощи, сахар, напитки
H^3	Β^-	-//-	-//-
K^40	Β	Земная кора, топливо почва	Овощи, планктон, рыба
Pb^210	Β, γ	Земная кора, топливо	Злаки, овощи
Po^210	α, Β^-	-//-, при курении	Табак, кора

Какие виды радионуклидного загрязнения антропогенного происхождения

Вы знаете?

Нуклид	Тип излучения	Источник	Присутствие в продуктах
Cs^137	Β^-, γ	Продукты деления, ядерные реакции, аварии на реакторах, ядерные испытания, ЧАЭС	Мясо, овощи, морская рыба
Cs^134	Β-	-//-	-//- + молочные продукты
Sr^90	Β	-//-	-//-
I^131	Β, γ	-//-	-//-
Pu^238^,^239, 240	α	Ядерные реакторы и испытания	-//-
Ce^144	Β	-//-	-//-

 

Оцените какое время понадобится для полного распада загрязнений Чернобыльского происхождения. Какое количество загрязнений Чернобыльского происхождения остается все еще нераспавшимся от общего первоначального количества на день сдачи зачета по курсу. Охарактеризовать по важнейшим компонентам.

Соответственно, нам надо будет просто подставить свою дату зачёта. И вместо 7,7х10⁸с подставить своё число.

По оценкам активности цезия 137 выброшенного из реактора при аварии на ЧАС (24 апреля 1986) составила 70х10¹⁵ беккерель (Бк).

Определить долю цезия выброшенного, оставшегося не распавшимся на день сдачи зачета. (условная дата)

Решение:

С момента катастрофы на день зачета прошло 24 года 5 месяцев 18 дней.

24 года = 8760 дней

5 месяцев = 150 дней

Итого на день зачета с момента аварии прошло 8 928 дней = 214 272 часа = 1 285 6320 минут = 771 379 200 секунд = 7,7х10⁸с

Зная период полурспада (T _{1 / 2}, в секундах) и молярную массу (μ) вещества, из которого состоит образец, а также массу m самого образца, N_A — число Авогадро.можно вычислить его активность за период времени t (в секундах) по следующей формуле (полученной из уравнения радиоактивного распада):

Отсюда получаем:

 

 

Чему равны годовые ПДД и риски в соответствии с «НРБ-99»? Чему равны предельные значения удельной и объемной активности для основных видов продуктов в соотв. с действующими «Санпин»? Чему равны пределы годового и суточного поступлений цезия 137 и стронция 90 в организм с продуктами питания?

В условиях нормальной эксплуатации источников ионизирующего излучения пределы доз облучения в течение года устанавливаются исходя из следующих значений индивидуального пожизненного риска:

- для персонала - 1,0´10^-3;

- для населения - 5,0´10^-5.

Активность (А) -мера радиоактивности какого-либо количества радионуклида, находящегося в данном энергетическом состоянии в данный момент времени.

Что такое соматические и стохастические эффекты воздействия излучения на организм? Объяснить причину стохастичности при действии малых и сверх малых доз (стохастичность распада ядер, распределение Пуассона, стохастичность процесса ионизации излучения тканей, кривая Ландау и др.)

Различают пороговые (детерминированные, соматические) и стохастические эффекты.

Детерминированные эффекты – клинически значимые эффекты, которые проявляются в виде патологий (лучевая болезнь), возникают при кратковременном воздействии больших доз излучения. Возникают, когда число клеток, погибших в результате облучения, потерявших способность воспроизводства или нормального функционирования, достигает критического значения, при котором заметно нарушаются функции пораженных органов.

Детерминированные эффекты (соматические) — это неизбежные, закономерные патологические состояния, возникающие при облучении большими дозами, в отношении которых предполагается существование порога. Они подразделяются на ближайшие последствия (острая, подострая и хроническая лучевая болезнь; локальные лучевые повреждения: лучевые ожоги кожи, лучевая катаракта и стерилизация) и отдаленные последствия (радиосклеротические процессы, радиоканцерогенез, радиокатарактогенез и прочие).

Отличительная особенность – пороговый характер и линейная зависимость от дозы.

Стохастические эффекты – без порогов, могу возникнуть при любом воздействии (до 0,2-0,3 Гр).

а) излечимые/неизлечимые

б) генетические

С увеличением дозы повышается вероятность заболеваний.

Стохастические (вероятностные) эффекты, такие как злокачественные новообразования, генетические нарушения, могут возникать при любых дозах облучения. С увеличением дозы повышается не тяжесть этих эффектов, а вероятность (риск) их появления.

Хроническое облучение слабее действует на живой организм по сравнению с однократным облучением в той же дозе, что связано с постоянно идущими процессами восстановления радиационных повреждений. Считается, что примерно 90% радиационных повреждений восстанавливается.

 

Вопрос №1. Охарактеризовать основные виды радиоактивного загрязнения товаров и продуктов питания в порядке их распространенности и вредности для организма человека.

Нуклид	Тип излучения	Источник	Присутствие в продуктах
Естественные
C^14	Β^-	Космические, искусственные	Злаки, овощи, сахар, напитки
H^3	Β^-	-//-	-//-
K^40	Β	Земная кора, топливо почва	Овощи, планктон, рыба
Pb^210	Β, γ	Земная кора, топливо	Злаки, овощи
Po^210	α, Β^-	-//-, при курении	Табак, кора
Искусственные
Cs^137	Β^-, γ	Продукты деления, ядерные реакции, аварии на реакторах, ядерные испытания, ЧАЭС	Мясо, овощи, морская рыба
Cs^134	Β-	-//-	-//- + молочные продукты
Sr^90	Β	-//-	-//-
I^131	Β, γ	-//-	-//-
Pu^238^,^239, 240	α	Ядерные реакторы и испытания	-//-
Ce^144	Β	-//-	-//-

Радиоактивность — это природное явление, когда происходит самопроизвольный распад ядер атомов, при котором возникают излучения.

Основные типы радиоактивных излучений: альфа, бета, нейтронные (группа корпускулярных излучений), рентгеновские и гамма-излучения (группа волновых).

Корпускулярные[2] представляют собой потоки невидимых элементарных частиц, имеющих массу и диаметр. Волновые излучения имеют квантовую природу. Это электромагнитные волны в сверхкоротковолновом диапазоне.

Альфа-излучение представляет собой поток альфа-частиц, распространяющихся с начальной скоростью около 20 тыс. км/с. Их ионизирующая способность огромна, а так как на каждый акт ионизации тратится определенная энергия, то их проникающая способность незначительна.

Бета-излучение — поток бета-частиц, которые в зависимости от энергии излучения могут распространяться со скоростью, близкой к скорости света (300 тыс. км/с). Заряд бета-частиц меньше, а скорость больше, чем у альфа-частиц, поэтому они имеют меньшую ионизирующую, но большую проникающую способность.

Нейтронное излучение представляет собой поток нейтронов, скорость распространения которых достигает 20 тыс. км/с. Так как нейтроны не имеют электрического заряда, они легко проникают в ядра атомов и захватываются ими. При ядерном взрыве большая часть нейтронов выделяется за короткий промежуток времени.

Гамма-излучение — это электромагнитное излучение, испускаемое ядрами атомов при радиоактивных превращениях. Оно, как правило, сопровождает бета-распад, реже альфа-распад. По своей природе гамма-излучение представляет собой электромагнитное поле с длиной волны 10~8—10~и см. Оно испускается отдельными порциями (квантами) и распространяется со скоростью света. Ионизирующая способность его значительно меньше, чем у бета-частиц и тем более у альфа-частиц. Гамма-излучение имеет наибольшую проникающую способность и в воздухе может распространяться на сотни метров.

Рентгеновские излучения (икс-лучи) были открыты первыми из всех ионизирующих излучений и наиболее хорошо изучены. У них та же физическая природа (электромагнитное поле) и те же свойства, что и у гамма-излучений. Их различают прежде всего по способу получения, и в отличие от гамма-лучей они имеют внеядерное происхождение. Излучение получают в специальных вакуумных рентгеновских трубках при торможении (ударе о специальную мишень) быстро летящих электронов. Энергия квантов рентгеновских лучей несколько меньше, чем гамма-излучения большинства радиоактивных изотопов; соответственно несколько ниже их проникающая способность.