Лабораторная работа: Глобальные проблемы 2

Действие радиации зависит от энергии частиц и силы излу­чения, то есть числа частиц, вылетающих в единицу времени. Сила излучения измеряется в беккерелях (I Бк = I распад в се­кунду) или кюри (1 Ки = 3,7-10¹⁰ Бк). Дозу излучения, поража­ющую организм, находят путем измерения количества погло­щенной им энергии. В качестве единиц радиоактивности ис­пользуют также: Кл/кг (1 Кл/кг = 3,910³ рентген); грей (1 Гр = - 100рад);зиверт(1 Зв= 100 бэр). Максимальные дозы, не при­чиняющие вреда организму человека в случае их многократно­го действия, равны 3-10"³ Гр (0,3 рад) в неделю и в случае еди­новременного действия — 0,25 Гр (25 рад). Доза естественного облучения зависит от высоты над уровнем моря и природы под­стилающих почву пород.

Радиоактивное излучение является канцерогенным (вызы­вает раковые заболевания) и мутагенным (увеличивает частоту мутаций) фактором/

На процесс поглощения и накопления радиоактивных изо­топов живыми организмами влияют многие факторы.

11. Природа радиоактивных элементов. Наибольшее значе­ние имеют изотопы с длинным периодом полураспада и осо­бенно те, которые накапливаются в тканях: ⁹⁰ Sr в костях и ¹³² 1 в щитовидной железе.

12. Очень высокая специфичность коэффициента концент­рации, который представляет отношение элемента в организме к его количеству в окружающей среде. Этот коэффициент изменяется в очень широких пределах, от 1 до 200, а иногда и значительно больше. Поэтому некоторые организмы благода­ря извлечению радиоактивных элементов из окружающей сре­ды сами становятся токсичными.

13. Содержание в окружающей среде элементов-антагонис­тов. Отмечено, что в пищевых цепях радиоизотопы способны вступать в конкурентные отношения с другими химическими элементами. Чем меньше содержание соответствующих элемен­тов в окружающей среде, тем большее значение приобретают изотопы. Так живущие в бедной среде организмы загрязняют­ся быстрее, чем обитающие в богатой. Овцы, пасущиеся на бед­ных кислых торфянистых почвах (рН 4,3), имеют коэффици­ент концентрации в костях ⁹⁰ Sr, равный 714 против 115 на бу­рой пустынно-степной почве с рН 6,8.

14. Вид и возраст организмов. Радиочувствительность раз­ных организмов весьма различна. Установлено, что микроор­ганизмы более чувствительны к а- и (З-лучам, а крупные орга­низмы — к у-лучам. По степени устойчивости к радиации жи­вые организмы образуют ряд: бактерии > насекомые > млеко­питающие. Молодые особи обладают большей радиочувстви­тельностью и большей интенсивностью поглощения радио­нуклидов, чем старые.

Различают естественную и искусственную радиоактивность.

Естественная радиоактивность вызывается естественными радиоактивными изотопами, которые всегда в тех или иных количествах присутствуют в биосфере.

Естественные радионуклиды подразделяют на 3 группы. Пер­вая группа включает радиоактивные элементы — элементы, все изотопы которых радиоактивны: уран (²³⁸ U, ²³⁵ U), торий (²³² Th), радий (²²⁶ Ra) и радон (²²² Rn, ²²⁰ Rn). Во вторую группу входят изо­топы «обычных» элементов, обладающие радиоактивными свой­ствами: калий (⁴⁰ К), рубидий (⁸⁷ ЯЬ), кальций (⁴⁸ Са), цирконий (⁹⁶ Zr) и др. Третью группу составляют радиоактивные изотопы, образующиеся в атмосфере под действием космических лучей: тритий (³ Н), бериллий (⁷ Ве, ¹⁰ Ве) и углерод (¹⁴ С).

Искусственная радиоактивность обусловлена поступлением в биосферу радиоактивных изотопов, образующихся в результате атомных и термоядерных взрывов, в виде отходов атомной про­мышленности или в результате аварий на атомных предприяти­ях. Образование изотопов в почвах может происходить вслед­ствие наводящей радиации. Наиболее часто искусственное ра­диоактивное загрязнение объектов биосферы вызывают изото­пы ²³⁵ U, ^{23 S} U, ²³⁹ Ри, ¹²⁹ 1, ^ш 1, ^|44 Се, ^|40 Ва, ¹⁰⁶ Ru, ⁹⁰ Sr, ¹³⁷ Cs и т.д.

Экологические последствия радиоактивного загрязнения заключаются в следующем. Включаясь в биологический круго­ворот, радионуклиды через растительную и животную пищу попадают в организм человека и, накапливаясь в нем, вызыва­ют радиоактивное облучение. Радионуклиды, подобно многим другим загрязняющим веществам, постепенно концентрируют­ся в пищевых цепях.

В экологическом отношении наибольшую опасность пред­ставляют ⁹⁰ Sr и ¹³⁷ Cs. Это обусловлено длительным периодом полураспада (28 лет ⁹⁰ Sr и 33 года ^{l 37} Cs), высокой энергией из­лучения и способностью легко включаться в биологический круговорот, в цепи питания. Стронций по химическим свой­ствам близок к кальцию и входит в состав костных тканей, а цезий близок калию и включается во многие реакции живых организмов.

Искусственные радионуклиды закрепляются в основном (до 80—90%) в верхнем слое почвы: на целине — в слое 0—10 см, на пашне — в пахотном горизонте. Наибольшей сорбцией обла­дают почвы с высоким содержанием гумуса, тяжелым грануло­метрическим составом, богатые монтмориллонитом и гидро­слюдами, с непромывным типом водного режима. В таких по­чвах радионуклиды способны к миграции в незначительной степени. По степени подвижности в почвах радионуклиды об­разуют ряд ⁹⁰ Sr > ¹⁰⁶ Ru > ^{l 37} Cs > ¹⁴⁴ Се > ^{l 29} I > ²³⁹ Pu.

Скорость самоочищения биосферы от радиоизотопов зави­сит от скоростей их радиоактивного распада. Период полурас­пада радиоактивного изотопа — время, необходимое для рас­пада половины количества его атомов. В табл. 31 приведены

основные характеристики наиболее важных радиоактивных веществ.

Характеристика радиоактивных веществ (Орлов и др., 1991) I

Элемент	Период полураспада	Вид излучения	Элемент	Период полураспада	Вид излучения
не	5568 лет	Р		28 лет	Р
42К	12,4 часа	Рл	« 1 2 3 4 5 6 7 8 » К-во Просмотров: 363 Бесплатно скачать Лабораторная работа: Глобальные проблемы 2 >>> Скачать <<< Меню Поиск