Определение загрязненности продуктов питания радиоактивными веществами



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Определение загрязненности продуктов питания радиоактивными веществами



 

Цель работы –ознакомиться с методами контроля содержания радиоактивных веществ в продуктах питания;получить практические навыки работы с приборами для измерения ионизирующих излучений (ИИ).

Краткие сведения из теории

Общие положения

 

Радиоактивные вещества входят в состав различных пород земли, присутствуют в воде и атмосфере. В растениях, животных можно обнаружить небольшое количество радиоактивных изотопов. Даже в организме каждого из нас имеются такие вещества, как рубидий-87 и калий-40.

При распаде радиоактивных веществ наблюдаются различные виды излучений (альфа-, бета-, гамма-, нейтронное), которые действуют на человека по-разному (см. прил. 4.1).

Повреждений, вызванных в организме человека ионизирующим излучением, будет тем больше, чем больше энергии оно передаст тканям и органам. Количество такой переданной организму энергии (в перерасчете на единицу массы) называется поглощенной дозойи измеряется в системе СИ в греях (Гр) или во внесистемных единицах – радах (рад)*.

Человек подвергается воздействию радиоактивных веществ, находящихся как вне организма (внешнее облучение), так и попавших с пищей, водой или воздухом внутрь организма (внутреннее облучение).

При внутреннем облучении альфа-частицы в 10…20 раз опаснее бета-частиц и гамма-излучения, а нейтронное излучение опаснее в 3…10 раз. Поэтому была введена единица измерения ИИ – эквивалентная дозаионизирующего излучения в системе СИ зиверт (Зв), а внесистемная – бэр (биологический эквивалент рада, ранее рентгена (Р)).

Человек подвергается облучению как от естественныхисточниковрадиации, так и от источников искусственного происхождения. Естественные источники могут быть земного и космического происхождения, но их воздействие на живые организмы может быть усилено экономической деятельностью человека. Например, за час полета на самолете на высоте 6 км эквивалентная доза не превосходит допустимых пределов. Но за 1 ч полета на высоте 10 км пассажиры получают эквивалентную дозу ИИ космического происхождения свыше 2 мкЗв, что в 10...20 раз больше, чем на уровне моря и в несколько раз выше допустимой нормы. С увеличением высоты полета эквивалентная доза космического излучения, воздействующая на пассажиров и экипаж самолета, резко возрастает. Так на высоте 12 км она составляет 5 мкЗв за час полета, а на высоте 20 км – 13 мкЗв.

Основными естественными источниками являютсярадиоактивные элементы, содержащиеся в земных породах и пище, которую мы едим. В природе есть два очень важных радиоактивных элемента: уран-238 и торий-232. Их периоды полураспада исчисляются миллионами лет. По мере радиоактивного распада и исчезновения излучение испускают не только они сами, но и продукты их распада.

Урановая руда была найдена в большом количестве в Австралии, Канаде, России, Чехии, Словакии, Республике Конго и США. Однако наиболее значительные месторождения урановой руды обнаружены в Юго-Восточной Африке.

Уран и торий содержатся во многих породах, в том числе граните, фосфатах, угле. Применение угля для выработки электроэнергии приводит к тому, что вместе с дымом, зольной пылью в атмосферу выбрасываются и радиоактивные вещества.

Фосфаты используют для производства фосфорных удобрений, а отходы удобрений перерабатывают в фосфогипс, часто применяемый в строительстве, особенно внутренних перегородок жилых и административных зданий. Калийные удобрения, широко распространенные в сельскохозяйственной деятельности, повышают концентрацию радиоактивного калия-40 на полях, попадающего вместе с растительной и животной пищей в организм человека.

Внесение фосфатных удобрений в течение длительного периода увеличивает активность урана, тория и продуктов их семейств в почве на 0,2…1%.

Самую большую дозу внутреннего облучения человек получает от воздействия тяжелого радиоактивного газа – радона – продукта радиоактивного превращения тяжелых элементов.

Радон в основном проникает в дом вместе с воздухом, который выходит из почвы вследствие разницы в давлениях внутри и вне дома. В результате распада радона в воздухе образуются короткоживущие радиоактивные изотопы полония, свинца и висмута, которые чаще всего прикрепляются к микроскопическим пылинкам-аэрозолям. Поверхность легких человека является хорошим фильтром, осаждающим радиоактивные аэрозоли. В органы дыхания человека за сутки может попасть около 20 млн атомов радона, а при высоком его уровне – более 1 млрд тяжелых атомов этого радиоактивного газа. Два радиоактивных изотопа полония с массовыми числами 218 и 214 «обстреливают» α-частицами ткань легких и составляют свыше 97% дозы облучения, связанного с радоном.

Для того чтобы уменьшить риск радонового облучения, необходимо проводить защитные мероприятия: использовать для полов специальные покрытия, тщательно проветривать помещения.

В результате антропогенной деятельности появилось несколько сотен искусственных радионуклидов. Человек научился использовать энергию атомов в самых различных целях: в производстве электроэнергии и для создания атомного оружия, в медицине и для обнаружения пожаров, в поиске полезных ископаемых и для создания различных приборов. При этом могут происходить утечки радиоактивных изотопов в окружающую среду не только в результате аварий, но в процессе функционирования объектов, использующих, хранящих или перерабатывающих радиоактивные вещества и их отходы.

Таким образом, экономическая деятельность человека приводит к увеличению дозы облучения как отдельных людей, так и населения планеты в целом. При этом наибольшую опасность представляет внутреннееоблучение. Примерно две трети эквивалентной дозы облучения, которое человек получает от естественных источников, поступают в организм с воздухом, пищей и водой. При авариях на радиационно опасных объектах, сопровождающихся выбросом радиоактивных веществ в атмосферу, также значительная часть радионуклидов попадает в организм. Это, как правило, целый комплекс радиоактивных веществ естественного и искусственного происхождения, которые концентрируются в различных органах и тканях. Например, изотопы йода накапливаются в щитовидной железе, в костях – избирательно изотопы свинца, стронция, радия. Изотопы цезия, имитируя калий, концентрируются внутриклеточно.

Радиоактивный йод попадает в организм в первые дни после аварии на радиационно опасных объектах в основном через органы дыхания, а в дальнейшем со свежим молоком от животных, пасущихся на загрязненных радиоактивными выбросами пастбищах. Стронций, подобно кальцию, может накапливаться в зеленых растениях, в частности, в злаковых, в зерне, и с хлебопродуктами поступать в организм. Через корм коров он попадает в их ткани. Поэтому молоко – второй после хлеба путь поступления стронция в организм человека. Наконец, стронций, выпавший на поверхность водоемов или смытый туда поверхностными стоками, легко поглощается одноклеточными водорослями (фитопланктон), затем по пищевой цепи накапливается рачками и другими мелкими животными (зоопланктон), а затем и рыбой. Концентрация стронция по мере продвижения по пищевой цепи возрастает, и в теле некоторых рыб она может быть в десятки тысяч раз выше, чем в воде. Таким образом, рыба, в особенности ее скелет, – третий распространенный пищевой канал поступления стронция в организм человека.

Стронций вслед за кальцием накапливается в костной ткани и фиксируется в ней. Наибольшее накопление возможно в растущем организме. Стронций, осевший (инкорпорированный) в костях, крайне трудно удаляется из организма. Радиоактивный цезий-147, подобно калию и в отличие от стронция, равномерно распределяется в тканях организма; наибольшая его концентрация наблюдается в мышцах.

Прежде чем попасть в организм человека, радиоактивные вещества проходят по сложным маршрутам в окружающей среде. При этом следует учитывать, что радиоактивные вещества, переходя из почвы в растения, далее в организм травоядных, а потом с мясом, молоком и молочными продуктами, поступая в организм человека, имеют тенденцию к все большей концентрации в каждом следующем звене пищевой цепочки. Дозы внутреннего облучения от поступающих радиоактивных изотопов в организм могут превышать в 30, иногда 70 раз внешнее облучение этими же изотопами. Поэтому важную роль приобретает своевременный контроль загрязненности продуктов радионуклидами, позволяющий оградить население от потребления вредных для здоровья продуктов питания.

 



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-26; просмотров: 440; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 54.144.55.253 (0.01 с.)