Явление радиоактивности. Радиоактивность естественная и искусственная

Естественная радиоактивность

Естественная радиация была всегда: до появления человека, и даже нашей планеты. Радиоактивно всё, что нас окружает: почва, вода, растения и животные. В зависимости от региона планеты уровень естественной радиоактивности может колебаться от 5 до 20 микрорентген в час.

Откуда же берется естественная радиоактивность? Существует три основных источника:

1. Космическое излучение и солнечная радиация - это источники колоссальной мощности, которые в мгновение ока могут уничтожить и Землю, и всё живое на ней. К счастью, от этого вида радиации у нас есть надёжный защитник - атмосфера.

2. Излучение земной коры. Помимо космического излучения радиоактивна и сама наша планета. В её поверхности содержится много минералов, хранящих следы радиоактивного прошлого Земли: гранит, глинозём и т.п. Сами по себе они представляют опасность лишь вблизи месторождений, однако человеческая деятельность ведёт к тому, что радиоактивные частицы попадают в наши дома в виде стройматериалов, в атмосферу после сжигания угля, на участок в виде фосфорных удобрений, а затем и к нам на стол в виде продуктов питания.

3. Радон - это радиоактивный инертный газ без цвета, вкуса и запаха. Он в 7,5 раз тяжелее воздуха, и, как правило, именно он становится причиной радиоактивности строительных материалов. Радон имеет свойство скапливаться под землей в больших количествах, на поверхность же он выходит при добыче полезных ископаемых или через трещины в земной коре.

Искусственная радиоактивность

В отличие от естественных источников радиации, искусственная радиоактивность возникла и распространяется исключительно силами людей. К основным техногенным радиоактивным источникам относят ядерное оружие, промышленные отходы, АЭС, медицинское оборудование, предметы старины, вывезенные из «запретных» зон после аварии Чернобыльской АЭС, некоторые драгоценные камни.

Радиоакти́вность- свойство атомных ядер самопроизвольно (спонтанно) изменять свой состав (заряд Z, массовое число A) путём испускания элементарных частиц или ядерных фрагментов. Соответствующее явление называется радиоактивным распадом. Радиоактивностью называют также свойство вещества, содержащего радиоактивные ядра.

Альфа-,бета- и гамма распад.

При альфа-распаде излучается α-частица (ядро атома гелия). Из вещества с количеством протонов Z и нейтронов N в атомном ядре оно превращается в вещество с количеством протонов Z-2 и количеством нейтронов N-2 и, соответственно, атомной массой А-4: (Z^A)X→(Z-2^(A-4))Y +(2^4)He. То есть происходит смещение образовавшегося элемента на две клетки назад в периодической системе.

Альфа-распад – это внутриядерный процесс . В составе тяжелого ядра за счет сложной картины сочетания ядерных и электростатических сил образуется самостоятельная α-частица, которая выталкивается кулоновскими силами гораздо активнее остальных нуклонов. При определенных условиях она может преодолеть силы ядерного взаимодействия и вылететь из ядра.

При бета-распаде излучается электрон (β-частица). В результате распада одного нейтрона на протон, электрон и антинейтрино, состав ядра увеличивается на один протон, а электрон и антинейтрино излучаются вовне: (Z^A)X→(Z+1^A)Y+(-1^0)e+(0^0)v. Соответственно, образовавшийся элемент смещается в периодической системе на одну клетку вперед.

Бета-распад – это внутринуклонный процесс . Превращение претерпевает нейтрон. Существует также бета-плюс-распад или позитронный бета-распад. При позитронном распаде ядро испускает позитрон и нейтрино, а элемент смещается при этом на одну клетку назад по периодической таблице. Позитронный бета-распад обычно сопровождается электронным захватом.

Кроме альфа и бета-распада существует также гамма-распад. Гамма-распад – это излучение гамма-квантов ядрами в возбужденном состоянии, при котором они обладают большой по сравнению с невозбужденным состоянием энергией. В возбужденное состояние ядра могут приходить при ядерных реакциях либо при радиоактивных распадах других ядер. Большинство возбужденных состояний ядер имеют очень непродолжительное время жизни – менее наносекунды.

Ядерные реакции.

Ядерная реакция – это процесс взаимодействия атомного ядра с другим ядром или элементарной частицей, сопровождающийся изменением состава и структуры ядра и выделением вторичных частиц или γ-квантов.

В результате ядерных реакций могут образовываться новые радиоактивные изотопы, которых нет на Земле в естественных условиях.

При ядерных реакциях выполняется несколько законов сохранения : импульса, энергии, момента импульса, заряда. В дополнение к этим классическим законам при ядерных реакциях выполняется закон сохранения так называемого барионного заряда (т. е. числа нуклонов – протонов и нейтронов). Выполняется также ряд других законов сохранения, специфических для ядерной физики и физики элементарных частиц.

Ядерные реакции могут протекать при бомбардировке атомов быстрыми заряженными частицами (протоны, нейтроны, α-частицы, ионы).

Ядерные реакции сопровождаются энергетическими превращениями. Энергетическим выходом ядерной реакции называется величина

где M A и M B – массы исходных продуктов, M C и M D – массы конечных продуктов реакции. Величина ΔM называется дефектом масс. Ядерные реакции могут протекать с выделением (Q > 0) или с поглощением энергии (Q < 0). Во втором случае первоначальная кинетическая энергия исходных продуктов должна превышать величину |Q |, которая называется порогом реакции .

Для того чтобы ядерная реакция имела положительный энергетический выход, удельная энергия связи нуклонов в ядрах исходных продуктов должна быть меньше удельной энергии связи нуклонов в ядрах конечных продуктов. Это означает, что величина ΔM должна быть положительной.

Цепные реакции.

При делении ядра урана-235, которое вызвано столкновением с нейтроном, освобождается 2 или 3 нейтрона. При благоприятных условиях эти нейтроны могут попасть в другие ядра урана и вызвать их деление. На этом этапе появятся уже от 4 до 9 нейтронов, способных вызвать новые распады ядер урана и т. д. Такой лавинообразный процесс называется цепной реакцией .

Для осуществления цепной реакции необходимо, чтобы так называемый коэффициент размножения нейтронов был больше единицы. Другими словами, в каждом последующем поколении нейтронов должно быть больше, чем в предыдущем. Коэффициент размножения определяется не только числом нейтронов, образующихся в каждом элементарном акте, но и условиями, в которых протекает реакция – часть нейтронов может поглощаться другими ядрами или выходить из зоны реакции. Нейтроны, освободившиеся при делении ядер урана-235, способны вызвать деление лишь ядер этого же урана, на долю которого в природном уране приходится всего лишь 0,7 %. Такая концентрация оказывается недостаточной для начала цепной реакции.

Цепная реакция в уране с повышенным содержанием урана-235 может развиваться только тогда, когда масса урана превосходит так называемую критическую массу . В небольших кусках урана большинство нейтронов, не попав ни в одно ядро, вылетают наружу. Для чистого урана-235 критическая масса составляет около 50 кг.

С тех пор необычайные и удивительные свойства урана привлекли к себе внимание выдающихся физиков и химиков, и в первую очередь Пьера Кюри (1859–1906) и Марии Склодовской-Кюри (1867–1934). Действительно, уран оказался не единственным химическим элементом, способным испускать новые лучи. Соотечественники Беккереля Пьер и Мария Кюри из десятков тонн руды выделили миллиграммы неизвестных ранее элементов – полония и радия. Эти элементы также испускали урановые лучи. Аналогичные свойства исследователи обнаружили и у тория.

Лучи, открытые Анри Беккерелем, стали называть радиоактивными, а само явление их испускания – радиоактивное.

В результате большого числа опытов ученым удалось установить, что радиоактивность представляет собой естественный самопроизвольный распад не-устойчивых атомов. Например, при распаде порождает ряд других радиоактивных элементов и в конечном итоге превращается в стабильный изотоп свинца.

В 1934 году в лаборатории Радиевого института в Париже Фредерик Жолио-Кюри (1900–1958) и его жена Ирен Жолио-Кюри (1897–1956) открыли искусственную радиоактивность, радиоактивность продуктов ядерных реакций, которая впоследствии приобрела особенно важное значение. Из общего числа (-2000) известных радионуклидов лишь порядка 300 – природные, а остальные получены в результате ядерных peaкций. Между искусственной и естественной радиоактивностями нет принципиального различия. Излучение искусственной радиоактивности привело к открытию новых видов?-превращения: позитронному?-излучению и электронному k-захвату.

В 1940 году советские физики К. А. Петржак и Г. Н. Флеров открыли спонтанное деление ядер урана. Спонтанное деление ядер – это процесс туннельного прохождения ядер через барьер деления. Впоследствии это явление было наблюдено и для многих других «тяжелых» ядер.

ГЛАВА 2. ИСТОЧНИКИ РАДИАЦИИ ПРИРОДНОГО И ТЕХНОГЕННОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

Естественный фон радиации образуют космические лучи, падающие на Землю из космоса, и радиоактивные элементы, содержащиеся в земных породах и пище, которую мы едим (рис. 1).

Естественные радиоактивные вещества обусловливают уровень как внешнего, так и внутреннего облучения организма. Радиоактивные элементы, содержащиеся в земном коре и строительных материалах, из которых сооружены наши дома, испускают лучи, непрестанно проходящие сквозь наши тела, т. е. они образуют внешний источник радиации. В то же время наши пища содержит микроскопическое количество редких радиоактивных элементов, которые поступают внутрь организма и образуют постоянный источник внутреннего облучения. Только недавно специалисты признали, что содержание радиоактивного радона, выделяемого строительными материалами во вдыхаемом воздухе, ведет к значительному облучению организма.

Рис. 1. Иллюстрация действия основных компонентов естественного радиационного фона: а) космических лучей; б) радиоактивности земной коры; в)радиоактивности, исходящей из строительных материалов; г) радиоактивности, содержащейся в пище.

Космическое излучение

Каждую секунду на площадку в один квадратный метр через границу темной атмосферы в направлении земной поверхности влетают из космоса более 10000 релятивистских (т. е. движущиеся со скоростями, близкими к скорости света) заряженных частиц. Они называются космическими лучами. Про-исхождение большей части космических лучей, десятки миллионов лет блуждающих в межзвездной среде, связано с грандиозными взрывами звезд (так называемых «сверхновых») в нашей Галактике. Частицы самых высоких энергий, возможно, приходят к нам из других, более активных Галактик.

Больше всего в составе космических лучей протонов, т. е. ядер водорода, – около 90% от числа всех частиц. Примерно в 10 раз меньше ядер гелия. На долю всех остальных ядер приходится около 1%. В космических лучах уже обнаружена большая часть элементов таблицы Менделеева.

Мощность космических лучей, достигающих Земной поверхности, колеблется в зависимости от:

а) географической широты,

б) высоты над уровнем моря.

Изменение мощности космических лучей в зависимости от географической широты обусловлено тем, что Земля похожа на гигантский магнит. По-этому космические лучи, будучи заряженными частицами, отклоняются в районе над экватором и собираются вместе в виде своеобразных воронок в области полюсов Земли. Области вблизи экватора, находящиеся на уровне моря, получают наименьшую дозу космического излучения, исчисляемую приблизительно как 0,35 мЗв/год, В географических областях, расположенных на уровне моря, но на значительном удалении от экватора, например, на широте около 50", доза космического излучения составляет приме 0,5 мЗв/год.

Эту дозу испытывают жители расположенных вблизи данной широты городов, таких, как Лондон, Москва, Нью-Йорк, обусловлено тем, что толстый слой атмосферы, содержащий воздух и пары воды, окутывает Землю как одеяло, разрушая, замедляя и останавливая движение многих быстрых заряженных частиц, мчащихся из космоса.

Наиболее поднятые над уровнем моря и обитаемые области Земли расположены на высоте, близкой к 4500 м. Здесь доза облучения из космоса составляет 3 мЗв/год. На вершине пика Эвереста (8848 м над уровнем моря), высочайшей точки земной поверхности, соответствующий показатель будет составлять приблизительно 8 мЗв/год. Средняя мощность дозы космического облучения жителей Земли приблизительно принимав 0,3 мЗв/год.

Еще более интенсивному облучению подвергаются экипажи и пассажиры самолетов. При подъеме с 4 км до 12 км (максимальная высота полета трансконтинентальных авиалайнеров) доза космического облучения возрастает примерно в 25 раз. С дальнейшим увеличением высоты над уровнем моря доза космического излучения продолжает увеличиваться, на высоте 20 (максимальная высота полета сверхзвуковых реактивных самолетов) достигает 13 мкЗв/ч.

Космическое излучение имеет три источника происхождения:

Первый источник – галактическая радиация идет к нам из отдаленных районов космоса, расположенных вне нашей Солнечной системы.

Второй источник – эту радиацию создают заряженные частицы, циркулирующие вокруг Земли.

Третий источник – непредвиденные мощные потоки радиации, идущие от Солнца.

Галактическая радиация

Галактическое излучение состоит главным образом на протонов и?-частиц, т. е. атомов водорода и гелия, лишенных орбитальных электронов и движущихся с неслыханной скоростью, близкой к скорости света. Обладающие высокой энергией тяжелые ядра представляют уникальное излучение, характерное для космоса. Во время длительного полета на Луну в корабле «Аполлон-11» один из астронавтов отмечал яркие вспышки света, которые он «видел» в момент отдыха в полностью затемненной кабине. Данное явление – следствие прохождении частиц с высокой энергией сквозь глаз и непосредственного воздействия на сетчатку. Особая категория частиц, содержащихся в космосе, имеет очень высокую энергию, крупный размер и большую массу, т. е. имеет большое атомное число, и данные частицы известны как НZЕ-частицы. Каждая частица разрушает на своем пути множество функциональных клеток головного мозга.

Мощность дозы галактической радиации не очень меняется во времени и не слишком высока, чтобы быть смертельной для космонавтов и астронавтов.

Все известные радиоактивные элементы разделяют на две группы: естественные и искусственные (техногенные).

Внутреннее облучение.

Земная радиация.

В природе существует три ряда (семейства) радиоактивных веществ: ряд урана-радия, ряд тория и ряд актиния. В каждом ряду с течением времени атомы претерпевают последовательные радиоактивные распады, испуская на каждой ступени α- или β- частицы (с сопровождением γ- излучения или без него) и превращаясь в атомы других химических элементов.

Существование в природе этих трех рядов определяется наличием в каждом случае родоначального нуклида, период полураспада которого сравним с возрастом Земли. В уран-радиевом ряду родоначальником является изотоп урана -238 (238 U) с периодом полураспада 4,5 · 10 9 лет. Актиноуран (235 U) служит родоначальником ряда урана с периодом полураспада 7,1 · 10 8 лет. Изотоп тория-232 (232 Th) с периодом полураспада 1,4 · 10 10 лет является исходным элементом в ториевом ряду. Стабильными конечными продуктами каждого ряда превращений являются изотопы свинца - соответственно 206 Pb, 207 Pb, 208 Pb.

В настоящее время на Земле сохранилось 23 долгоживущих радиоактивных элемента с периодами полураспада от 10 7 лет и выше. Физические характеристики некоторых из них представлены в таблице 11.1.

Таблица 11.1.

Физические характеристики некоторых долгоживущих радиоактивных элементов.

В трех радиоактивных семействах: урана (238 U), тория (232 Th) и актиния (235 Ас) в процессах радиоактивного распада постоянно образуется 40 радиоактивных изотопов. Средняя эффективная эквивалентная доза внешнего облучения, которую человек получает за год от земных источников, составляет около 0.35 мЗв, т.е. чуть больше средней индивидуальной дозы, обусловленной облучением из-за космического фона на уровне моря.

Однако уровень земной радиации неодинаков в различных районах. Так, например, в 200 километрах к северу от Сан-Пауло (Бразилия) есть небольшая возвышенность, где уровень радиации в 800 раз превосходит средний и достигает 260 мЗв в год. На юго-западе Индии 70 000 человек живут на узкой прибрежной полосе, вдоль которой тянутся пески, богатые торием. Эта группа лиц получает в среднем 3.8 мЗв в год на человека. Как показали исследования, во Франции, ФРГ, Италии, Японии и США около 95% населения живут в местах с дозой облучения от 0.3 до 0.6 мЗв в год. Около 3% получает в среднем 1 мЗв в год и около 1.5% более 1.4 мЗв в год.

Структура и величины средних за год эффективных доз облучения населения Украины от природных источников ионизирующего излучения приведены на рисунке 11.1.

Средняя годовая доза облучения составляет 4,88 мЗв, а с учетом последних данных по содержанию радона - 220 (220 Rn) в воздухе жилых помещений значение средней годовой дозы облучения составляет 5,3 мЗв в год.

В разных странах мира величины средних доз различаются от 2,0 мЗв/год (Англия) до ~ 7,8 мЗв/год (Финляндия). Но общим является то, что наибольший вклад в дозу вызван наличием радона, радиоактивного газа, продукта распада природного радия.

Космические лучи.

Космическое излучение складывается из частиц, захваченных магнитным полем Земли, галактического космического излучения и корпускулярного излучения Солнца. В его состав входят в основном электроны, протоны и альфа-частицы. Это первичное космическое излучение. При взаимодействуя с атмосферой Земли образуется вторичное излучение.

Доза облучения от первичного космического излучения на уровне моря составляет 2.4 нЗв/час, при этом большинство населения получает дозу, равную около 0.35 мЗв в год.

Интенсивность космического излучения зависит от солнечной активности, географического положения объекта и возрастает с высотой над уровнем моря. Наиболее интенсивно оно на Северном и Южном полюсах, менее интенсивно в экваториальных областях. Причина этого - магнитное поле Земли, отклоняющее заряженные частицы космического излучения.

Величина дозы радиоактивного облучения, получаемая человеком, зависит от географического местоположения, образа жизни и характера труда. Например на высоте 8 км мощность эффективной дозы составляет 2 мкЗв/час, что приводит к дополнительному облучению при авиаперевозках.

При вторичном облучении, в результате ядерных реакций образуются радиоактивные ядра - космогенные радионуклиды.

Например, n + 14 N 3 H + 12 C , p + 14 N n + 14 C

В создание дозы наибольший вклад вносят 3 H, 7 Be, 14 C и 22 Na которые поступают вместе с пищей в организм человека (табл.11.2.)

Таблица 11.2.

Среднее годовое поступление космогенных радионуклидов в организм человека.

Взрослый человек потребляет с пищей 95 кг углерода в год при средней активности на единицу массы углерода 230 Бк/кг. Суммарный вклад космогенных радионуклидов в индивидуальную дозу составляет около 15 мкЗв/год.

Радон.

Наиболее весомым из всех естественных источников радиации (рис. 11.2.) является невидимый, не имеющий вкуса и запаха тяжелый газ (в 7,5 раза тяжелее воздуха) — радон - 222 (222 Rn). Человек подвергается воздействию радона и продуктов его распада в основном за счет внутреннего облучения при поступлении радионуклидов в организм через органы дыхания и, в меньшей мере, с продуктами питания. Поступив в организм при вдохе, он вызывает облучение слизистых тканей легких. При длительном поступлении радона и его продуктов в организм человека многократно возрастает риск возникновения рака легких.

Человек получает 3,8 мЗв в год за счет внутреннего облучения радоном, что составляет 77, 9% среднегодовой дозы облучения от естественных источников радиации.

Основным источником этого радиоактивного инертного газа является земная кора. Проникая через трещины и щели в фундаменте, полу и стенах, радон задерживается в помещениях. Другой источник радона в помещении - это сами строительные материалы (бетон, кирпич, пемза, гранит и другие.), содержащие естественные радионуклиды, которые являются источником радона. Радон может поступать в дома также с водой (особенно если она подается из артезианских скважин), при сжигании природного газа и других источников.

Сравнить мощность излучения различных источников радона поможет следующая диаграмма

Рис. 11.2. Диаграмма мощности излучения различных источников радона.

Внутреннее облучение от радионуклидов земного происхождения.

В организме человека постоянно присутствуют радионуклиды земного происхождения, поступающие через органы дыхания и пищеварения. Наибольший вклад в формирование дозы внутреннего облучения вносят 40 К, 87 Rb, и нуклиды рядов распада 238 U и 232 Th (табл.11.3.).

Таблица 11.3.

Среднегодовая эффективная эквивалентная доза внутреннего облучения

Для Украины средняя годовая доза внутреннего облучения составляет 200мкЗв, что составляет 4,1% от суммарной дозы природных источников.

Искусственная радиоактивноть.

Врезультате деятельности человека во внешней среде появились искусственные радионуклиды и источники излучения.

В природную среду стали поступать в больших количествах естественные радионуклиды, извлекаемые из недр Земли минеральные и органические природные ресурсы :

Геотермические электростанции, создающие в среднем выброс около 4 · 10 14 Бк изотопа 222 Rn на 1 ГВт выработанной электроэнергии;

Фосфорные удобрения, содержащие 226 Ra и 238 U (до 70 Бк/кг в Кольском апатите и 400 Бк/кг в фосфорите);

Сжигаемый в жилых домах и электростанциях газ и уголь, содержит естественные радионуклиды 40 К, 232 U и 238 U в равновесии с их продуктами распада.

За последние несколько десятилетий человек создал несколько тысяч радионуклидов и начал использовать их в научных исследованиях, в технике, медицинских целях и других целях. Это приводит к увеличению дозы облучения, получаемой как отдельными людьми, так и населением в целом. Иногда облучение за счет источников, созданных человеком, оказывается в тысячи раз интенсивнее, чем от природных источников.
В настоящее время основной вклад в дозу от источников, созданных человеком, вносит внешнее радиактивное облучение при диагностике и лечении.

Средняя эффективная эквивалентная доза, получаемая от всех источников облучения в медицине, в промышленно развитых странах составляет 1 мЗв в год на каждого жителя, т.е. примерно половину средней дозы от естественных источников.

Роль различных искусственных источников излучений в создании радиационного фона иллюстрируется таблице 11.4.

Таблица 11.4.

Среднегодовые дозы, получаемые от естественного радиационного фона и различных искусственных источников излучения.

Испытания ядерного оружия.

Радиологические последствия испытаний ядерного оружия определяются количеством испытаний, суммарными энерговыделением и активностью осколков деления, видами взрывов (воздушные, наземные, подводные, надводные, подземные) и геофизическими факторами окружающей среды в период испытаний (район, метеообстановка, миграция радионуклидов и другие.). Испытания ядерного оружия, которые особенно интенсивно проводились в период 1954-1958 и 1961-1962 гг. стали одной из основных причин повышения радиационного фона Земли и, как следствие этого, глобального повышения доз внешнего и внутреннего облучения населения.

В США, СССР, Франции, Великобритании и Китае в общей сложности проведено не менее 2060 испытаний атомных и термоядерных зарядов в атмосфере, под водой и в недрах Земли, из них непосредственно в атмосфере 501 испытание.

По оценкам международных организаций во второй половине 20-го века за счет ядерных испытаний во внешнюю среду поступило 1.81 · 10 21 Бк продуктов ядерного деления (ПЯД), из них на долю атмосферных испытаний приходится 99.84 %. Распространение радионуклидов приняло планетарные масштабы (рис. 11.3.-11.4.).

Продукты ядерного деления представляют собой сложную смесь более чем 200 радиоактивных изотопов 36 элементов (от цинка до гадолиния). Большую часть активности составляют короткоживущие радионуклиды. Так, через 7, через 49 и через 343 суток после взрыва активность ПЯД снижается соответственно в 10, 100 и 1000 раз по сравнению с активностью через час после взрыва. Выход наиболее биологически значимых радионуклидов приведен в таблице 11.5.

Экологическое значение разных радиоактивных изотопов совершенно различно. Радиоактивные вещества с коротким периодом полураспада менее (2 суток) не представляют большой опасности, так как они сохраняют высокий уровень радиации в зараженном биотопе непродолжительное время. Вещества с очень длинным периодом полураспада, например 238 U, также почти безопасны, поскольку они в единицу времени испускают очень слабое излучение.

Наиболее опасными радионуклидами являются те, у которых период полураспада изменяется от нескольких недель до нескольких лет (таблица 11.5.). Этого времени достаточно для того, чтобы упомянутые элементы смогли проникнуть р различные организмы и накопиться в пищевых цепях.

Следует также отметить высокую радиотоксичность для тех элементов, которые являются аналогами биогенных элементов.

Рис. 11.3. Содержание стронция-90 и цезия-137 в продуктах питания и суммарная годовая мощность ядерных взрывов атмосфере.
Рис.11.4. Содержание цезия-137 в различных продуктах питания: А - зерновые продукты, Б - мясо, В - молоко, Г - фрукты, Д - овощи.
Таблица 11.5. Выход некоторых продуктов деления при ядерном взрыве.
Элемент	Заряд	Период полураспада	Выход на одно деление,%	Активность на 1 Мт, (10 15 Бк)
Стронций-89		50.5 сут	2.56
Стронций-90		28.6 лет	3.5	3.9
Цирконий-95		64 сут	5.07
Рутений-103		39.5 сут	5.2
Рутений-106		368 сут	2.44
Иод-131		8 сут	2.90
Цезий-136		13.2 сут	0.036
Цезий-137		30.2 лет	5.57	5.9
Барий-140		12.8 сут	5.18
Церий-141		32.5 сут	4.58
Церий-144		284 сут	4.69
Водород-3		12.3 лет	0.01	2.6 · 10 -2

Атомная энергетика.

Источником облучения, вокруг которого ведутся наиболее интенсивные споры, являются атомные электростанции. Преимущество атомной энергетики состоит в том, что она требует существенно меньших количеств исходного сырья и земельных площадей, чем тепловые станции (таблица 11.6.), не загрязняет атмосферу дымом и сажей.

Опасность состоит в возможности возникновения катастрофических аварий реактора, а также в реально не решенной проблеме утилизации радиоактивных отходов и утечке в окружающую среду небольшого количества радиоактивности.

Таблица 11.6.

Расход природных ресурсов для производства 1 ГВт в год электроэнергии в угольном и ядерном топливных циклах

При прямоточном охлаждении.

К концу 1984 г. в 26 странах работало 345 ядерных реакторов, вырабатывающих электроэнергию. Их мощность составляла 220 ГВт или 13% суммарной мощности всех источников электроэнергии. К 1994 году в мире работало 432 атомных реактора, их суммарная мощность составила 340 ГВт.

Прогнозируемые перспективы развития ядерной энергетики мире показаны в таблице 11.7.

Таблица 11.7.

Перспективы развития ядерной энергетики в мире.

В условиях нормальной эксплуатации АЭС выбросы радионуклидов во внешнюю среду незначительны и состоят в основном из радионуклидов йода и инертных радиоактивных газов (Хе, Сг), периоды полураспада которых в основном не превышают нескольких суток. 90% всей дозы облучения, возможной в результате выброса на атомной станции и обусловленной короткоживущими изотопами, население получает в течение года после выброса, 98% - в течение 5 лет. Почти вся доза приходится на людей, живущих вблизи АЭС. Дозы облучения обычно значительно ниже установленных пределов для отдельных лиц из населения (0.5 бэр/год).

Долгоживущие продукты выброса (137 Сз, 90 Ce, 85 Кг и другие.) распространяются по всему земному шару. Оценка ожидаемой коллективной эквивалентной дозы от облучения такими изотопами составляет 670 чел-Зв на каждый ГигаВатт вырабатываемой электроэнергии.

Приведенные выше оценки получены в предположении, что ядерные реакторы работают нормально. Вклады различных источников облучения в этом случае приведены на рисунке 11.5.

Рис.11.5. Вклады различных источников радиации

Количество радиоактивных веществ, поступивших в окружающую среду при аварии, существенно больше. Известно, что за период с 1971 по 1984 гг. в 14 странах мира произошла 151 авария на АЭС.

26 апреля 1986 г. на Чернобыльской атомной электростанции произошла авария с разрушением активной зоны реактора, что привело к выбросу части накопившихся в активной зоне радиоактивных продуктов в атмосферу .

В результате аварии в окружающую среду было выброшено от5 до 30 % ядерного топлива. Кроме того, часть содержимого реактора расплавилась и переместилась через разломы внизу корпуса реактора за его пределы.

Кроме топлива, в активной зоне в момент аварии содержались продукты деления и трансурановые элементы — различные радиоактивные изотопы, накопившиеся во время работы реактора. Именно они представляют наибольшую радиационную опасность.

Большая их часть осталась внутри реактора, но наиболее летучие вещества были выброшены наружу, в том числе:

Все благородные газы, содержавшиеся в реакторе;

Примерно55 % йода в виде смеси пара и твёрдых частиц, а также в составе органических соединений;

Цезий и теллур в виде аэрозолей.

Суммарная активность веществ, выброшенных в окружающую среду, составила, по различным оценкам, до 14Ч 1018 Бк (14 ЭБк), в том числе:

1,8 ЭБк йода-131,

0,085 ЭБк цезия-137,

0,01 ЭБк стронция-90 и

0,003 ЭБк изотопов плутония;

На долю благородных газов приходилось около половины от суммарной активности (Рис. 11. 6.).

Рис.11.6 Доза внешнего гамма - облучения , получаемого человеком около Чернобыльской станции.

Загрязнению подверглось более 200 тыс. км², примерно 70 % — на территории Белоруссии, России и Украины. Радиоактивные вещества распространялись в виде аэрозолей, которые постепенно осаждались на поверхность земли. Большая часть стронция и плутония выпала в пределах 100 км от станции, так как они содержались в основном в более крупных частицах. Иод и цезий распространились на более широкую территорию.

С точки зрения воздействия на население в первые недели после аварии наибольшую опасность представлял радиоактивный иод, имеющий сравнительно малый период полураспада (восемь дней) и теллур. В настоящее время (и в ближайшие десятилетия) наибольшую опасность представляют изотопы стронция и цезия с периодом полураспада около 30 лет. Наибольшие концентрации цезия-137 обнаружены в поверхностном слое почвы, откуда он попадает в растения и грибы. Загрязнению также подвергаются насекомые и животные, которые ими питаются. Радиоактивные изотопы плутония и америция сохранятся в почве в течение сотен, а возможно и тысяч лет.

Значительному загрязнению подверглись леса. Из-за того, что в лесной экосистеме цезий постоянно рециркулирует, а не выводится из неё, уровни загрязнения лесных продуктов, таких как грибы, ягоды и дичь, остаются опасными. Уровень загрязнения рек и большинства озёр в настоящее время низкий. Однако в некоторых «замкнутых» озёрах, из которых нет стока, концентрация цезия в воде и рыбе ещё в течение десятилетий может представлять опасность.

Загрязнение не ограничилось 30-километровой зоной. Было отмечено повышенное содержание цезия-137 в лишайнике и мясе оленей в арктических областях России, Норвегии, Финляндии и Швеции.

Естественная и искусственная радиоактивность

Ядра некоторых изотопов могут самопроизвольно превращаться в ядра других элементов с выделением энергии. Этот процесс называют радиоактивностью. Естественная радиоактивность впервые обнаружена на солях урана в 1896г. французским физиком А. Беккерелем и исследована затем Пьером и Марией Кюри. Было установлено, что радиоактивный распад сопровождается испусканием α-, β-, и γ-лучей. Большинство естественных радиоактивных элементов образует радиоактивные семейства, где каждый радиоактивный элемент возникает из предыдущего и, в свою очередь, превращается в последующий. Процесс радиоактивных превращений продолжается до тех пор, пока не образуется устойчивый изотоп. Для некоторых естественных радиоактивных элементов (40 К, 87 Rb, 152 Sm и др.) распад ограничивается одним звеном превращения.

Искусственная радиоактивность открыта в 1934г. французскими учеными Ирен и Фредериком Жолио-Кюри. Они установили, что при облучении стабильных элементов α-частицами образуются радиоактивные изотопы фосфора, азота и кремния – элементов, не име6ющих естественных радиоактивных изотопов. В дальнейшем при облучении стабильных элементов α-частицами, протонами, дейтронами и нейтронами, были получены радиоактивные изотопы всех химических элементов, начиная от водорода и кончая ураном, причем для большинства элементов получено несколько радиоактивных изотопов.

Существуют следующие основные виды распада природных радиоактивных элементов.

1. Испускание α-частицы, представляющей собой положительно заряженное ядро гелия с атомным номером Z=2 и массовым числом М=4. Ядро, образовавшееся в результате α-распада, имеет массовое число на четыре единицы, а порядковый номер на две единицы меньше, чем у исходного ядра, например:

2. Испускание отрицательных или положительных α-частиц - электрона (обозначается е - или β -) или позитрона (е + или β +), представляющих собой заряженные частицы с примерно одинаковой массой (m e =0,9035-10 -27 г), составляющей всего 1/1835 часть массы протона. При этом массовое число продукта распада такое же, как у исходного ядра, а порядковый номер увеличивается или уменьшается на одну единицу, например:

.

В приведенных записях реакций отмечена важная особенность β-распада: он всегда сопровождается испусканием нейтральной частицы с нулевой массой - нейтрино v при β + -распаде и антинейтрино v при β - -распаде. Очень часто основные (обязательные) продукты распада, α- и β-частицы, а также нейтрино (антинейтрино) , уносят не всю энергию реакции распада. Избыток энергии испускается в виде одного или нескольких -квантов

.

3. Захват ядром электрона одной из оболочек атомов. В результате этого процесса, называемого электронным захватом (ЭЗ), атомный номер (как и при β + -распаде) уменьшается на одну единицу, а энергия реакции уносится нейтрино и в некоторых случаях также -γ-излучением, например:

.

При занятии вакантного места на электронной оболочке другим электроном возникает также характеристическое рентгеновское излучение элемента - продукта реакции.

Электронный захват с К-, L -оболочек принято называть соответственно (К -захватом, L -захватом и т. д.

4. Самопроизвольное деление некоторых тяжелых ядер (238 U , 232 Th ) на две части, обычно с неодинаковой массой. При самопроизвольном делении помимо осколков деления излучаются два или три нейтрона, а иногда и другие частицы. Вновь образовавшиеся ядра обычно нестабильны и распадаются путем испускания нескольких нейтронов и β - -частиц. В ядерной геофизике вызывает интерес испускание некоторыми продуктами деления так называемых запаздывающих нейтронов, сопровождающих β-распад, например:

Регистрацию таких нейтронов используют для определения содержания урана.

5. Испускание одного или двух протонов, при котором масса и заряд уменьшаются на одну или две единицы, наблюдается лишь у части искусственных радиоактивных изотопов с исключительно большим дефицитом нейтронов (соответственно с избытком протонов), например:

.

Этот вид распада недавно открыт советскими учеными, и его значение для ядерной геофизики еще не изучено.

Иногда к радиоактивному распаду относят также переход некоторых ядер из метастабильного (относительно устойчивого возбужденного) состояния в основное с испусканием одного или нескольких γ-квантов. При этом ядерного превращения (в смысле изменения его массы или заряда) не происходит. Однако закон уменьшения числа активных (метастабильных) ядер совпадает с законом радиоактивного распада, что и оправдывает отнесение этого процесса, называемого изомерным переходом (ИП), к особому виду радиоактивности.

Возбужденное ядро-изомер некоторого элемента М Х принято обозначать М m Х. Изомеры обычно получают возбуждением ядер при бомбардировке ядерными частицами или иногда как промежуточный продукт при распаде некоторых ядер. Например, при распаде UX 1 кроме изотопа 234 Pa(UZ) образуется его изомер 234 m Pa(UX 2), имеющий другой период полураспада.

Обычно радиоактивный элемент распадается одним из перечисленных выше способов. Однако многие из них могут распадаться различными путями. Так, например, 226 Ra в 99 % случаев превращается в 222 Rn, излучая α-частицу с энергией 4,9 МэВ. Однако наблюдается переход радия в радон и с испусканием двух частиц: α -частицы с энергией 4,7 МэВ и γ-кванта с энергией 0,2 МэВ. Некоторые радиоактивные элементы распадаются, образуя два или более новых элементов. Так, около 12 % атомов 40 К испытывают К -захват и превращаются в атомы аргона 40 Аr с последующим излучением γ -квантов с энергией 1,46 МэВ. Остальные 88 % 40 К превращаются в атомы кальция 40 Са с излучением β-частицы. Распад искусственных радиоактивных элементов, как правило, сопровождается испусканием электронов (или позитронов) и γ –лучей.

В природе обнаружено более 50 естественных радиоактивных элементов. Наиболее распространены тяжелые элементы, входящие в состав радиоактивных семейств урана , актиноурана AcU и тория ( ,рис. 5.1). В ничтожно малых количествах в природе встречаются элементы семейства нептуния , распад которых ограничивается одним звеном превращений. Из анализа рис. 5.1 следует, что характер распада этих семейств имеет много общего.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

1. Поступление радионуклидов в окружающую среду

1.1. Естественная радиоактивность

1.2.Искусственная радиоактивность

2. Радионуклиды в гидросфере

2.1. Естественная радиоактивность гидросферы

2.2. Искусственная радиоактивность гидросферы

2.3. Актиниды в гидросфере

Список использованной литературы

Введение

Определение естественных и техногенных радионуклидов в объектах окружающей среды (в воздухе, в природных водах и почвах, в продуктах питания) позволяет оценить возможную опасность радиационного воздействия на здоровье человека. В то же время исследование распределения радионуклидов в окружающей среде может дать ценную информацию о происходящих в ней процессах. Радионуклидные методы применяются для изучения перемещения водных и воздушных масс, определения времени жизни аэрозолей, датирования геологических и археологических объектов.

Загрязнение поверхностных вод началось в центральной России еще в XVI в., когда начали удобрять поля навозом. С тех пор в центральных районах страны основным загрязнителем вод было сельское хозяйство. В более северных районах большую роль играл сплав леса, особенно молевой, при котором бревна тонули и гнили в воде. С развитием промышленности и ростом городов стала расти роль коммунальных и промышленных загрязнений.

Резкое усиление загрязнений произошло в ХХ в. Особая опасность связана с совпадением периода роста сбросов загрязненных сточных вод и многовековой тенденции нарастания сухости климата, снижения водности водоемов. В этих условиях растут концентрации поллютантов в растворах и, следовательно, степень их вредного воздействия на природные системы и здоровье человека.

Цель работы заключается в рассмотрении естественной и искусственной радиоактивности природных вод.

1. ПОСТУПЛЕНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ В ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

1.1 ЕСТЕСТВЕННАЯ РАДИОАКТИВНОСТЬ

Природные радионуклиды можно разделить на две большие группы - первичные , т.е. те, которые образовались одновременно со стабильным веществом Земли, и космогенные , которые образуются постоянно в результате ядерных реакций под действием космического излучения или поступают со внеземным веществом.Очевидно, к настоящему моменту в окружающей среде присутствуют только те первичные радионуклиды, период полураспада которых соизмерим с возрастом Земли (табл. 1)

Таблица 1. Основные первичные радионуклиды

Три первичных радионуклида- 238 U, 235 U и 232 Th - являются родоначальниками естественных радиоактивных рядов. С течением времени в естественных радиоактивных рядах установилось вековое равновесие - состояние, в котором радиоактивности (но не количества ядер) всех членов ряда равны между собой. Вековое равновесие между радионуклидами устанавливается в том случае, если период полураспада материнского радионуклида велик по сравнению с периодом полураспада дочернего. Накопление дочернего радионуклида подчиняется закону

A= A 0 (1-e - лt)

где А - активность дочернего радионуклида, А 0 - активность материнского радионуклида, л- постоянная радиоактивного распада дочернего радионуклида, t- время, прошедшее с начала накопления дочернего радионуклида.

Для установления радиоактивного равновесия достаточен промежуток времени, равный 10 периодам полураспада дочернего радионуклида. Различные геохимические процессы могут приводить к фракционированию членов радиоактивных рядов, поэтому вековое равновесие сохраняется только в системе, замкнутой относительно материнского и дочерних радионуклидов.

Когда образовалась Земля, в состав природной смеси изотопов урана входило определенное количество урана-238, и миллиард лет назад доля урана-235 в природном уране была значительно выше. Для поддержания устойчивой работы ядерного реактора достаточно 3% урана-235.

В настоящее время именно природные радионуклиды составляют основу дозовой нагрузки на человека.

А. Беккерель, изучая флуоресценцию соединений урана, установил примерно через 100 дней после открытия рентгеновских лучей, что фотопластинки, даже завернутые в черную бумагу, темнеют при соседстве с солями урана. Явление было названо «радиоактивность»

В последствии было показано, что радиоактивность -это самопроизвольный распад атомных ядер вещества с испусканием ядерных излучений:б-частиц (ядер гелия), в-частиц (электронов) и г-квантов. Позже были открыты и другие, более редкие виды распада: спонтанное деление ядер, двойной в- распад, испускание ядерных кластеров и т.д.

б-Частицы и г-кванты, испускаемые ядрами при радиоактивных превращениях, обладают дискретными значениями энергии, так как они возникают при переходе ядер из одного определенного энергетического состояния в другое. Распределение частиц или квантов по энергиям называется спектром. Спектры б-частиц и г-квантов дискретны.

При в- распаде одновременно с в- частицами испускается нейтрино, и энергия распада распределяется между в- частицей и нейтрино. В результате в- частицы обладают не дискретным, а непрерывным спектром.

Для оценки воздействия ионизирующего излучения на вещества и живые организмы используют понятие «дозы». Поглощенная доза-это отношение энергии, переданной веществу излучением, к массе вещества. Единица поглощенной дозы-грей (1 Гр=1 Дж/кг). Для оценки воздействия излучения на живые организмы используют эквивалентную дозу, при расчете которой учитывается тот факт, что ионизирующие излучения разного типа и энергии по-разному воздействуют на организм. Единицей эквивалентной дозы в системе СИ является зиверт (Зв). Поглощенная доза трудно поддается непосредственным измерениям, поэтому для расчета эквивалентной и поглощенной доз используют экспозиционную дозу, являющуюся мерой ионизации, т.е. непосредственно измеряемой величиной. Единицей экспозиционной дозы является рентген (Р).

1.2 ИСКУССТВЕННЫЕ РАДИОНУКЛИДЫ В ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ

Искусственные радионуклиды поступают в окружающую среду в результате испытаний ядерного оружия, ядерных взрывов, проводившихся в мирных целях, а также деятельности предприятий ЯТЦ. Локальными источниками служат аварии самолетовс ядерным оружием на борту, гибель подводных лодок, оснащенных атомными силовыми установками и ядерным оружием. В течении ряда лет многие страны, в том числе и СССР, сбрасывали в моря и реки жидкие радиоактивные отходы и затапливали отработавшие ядерные установки. Вклад в техногенную радиоактивность окружающей среды вносят и аварии искусственных спутников Земли с ядерными источниками энергии. Развитие атомной энергетики также привело к тому, что радионуклиды поступали и продолжают поступать в окружающую среду, как при штатной работе АЭС, так и в результате аварийных ситуаций, из которых наиболее серьезные последствия имела авария на Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986. В таблице 2. Представлены обобщенные данные о поступлении техногенных радионуклидов в окружающую среду в результате испытаний ядерного оружия (в том числе и подземных), деятельности предприятий ядерного топливного цикла и аварийных ситуаций на них.

Таблица 2. Оценка выброса техногенных радионуклидов

2. Радионуклиды в гидросфере

Понятие гидросферы включает океаны, моря, озера, реки, болота, льды, подземные воды, а также атмосферную влагу.

Определяющую роль в радиоактивности гидросферы играют в настоящее время естественные и искусственные радионуклиды, характер распределения которых в атмосфере, водной толще и в донных отложениях определяется совокупностью геохимических и биогеохимических процессов, протекавших в гидросфере за время ее существования.

Роль искусственных радионуклидов в общем балансе радиоактивности гидросферы относительно невелика. Однако локальные уровни радиоактивного загрязнения, связанные главным образом с работой предприятий ядерного топливного цикла, в частности со сбросом низкоактивных отходов по трубопроводам непосредственно в море (Ядерный центр в Селлафилде, Великобритания; предприятие «Кожема» на мысе Аг, Франция), с захоронением контейнеров с высокоактивнми отходами (Тихий и Атлантические океаны, США и Великобритания; Арктические моря), а также с авариями судов с ядерными энергетическими установками, могут заметно превышать уровни радиоактивности, обусловленные естественными причинами.

Продолжает вносить свой вклад в глобальном масштабе и радиоактивность из стратосферного резервуара, где продукты деления длительное время накапливались в результате испытаний ядерного оружия. Значительная часть радионуклидов, поступающих в окружающую среду на континентах, рано или поздно с водами рек или подземным стоком оказываются в морской среде .

2.1 Естественная радиоактивность гидросферы

Основной вклад в природную радиоактивность гидросферы вносит 40 К. Заметный, но существенно меньший вклад вносят 87 Rb, а также первичные радионуклиды уран-238, уран-235 и торий-232 с продуктами их распада, составляющими естественные радиоактивные ряды. Кроме того, на земную поверхность постоянно поступают радионуклиды, образующиеся пр взаимодействии космического излучения с ядрами атомов газов и паров, входящих в состав верхних слоев атмосферы. Концентрации в природных водах некоторых радионуклидов, вносящих значительный вклад в радиоактивность гидросферы, приведены в таблице 3.

Таблица 3.Средние удельные активности некоторых естественных радионуклидов (Бк/л) в природных водах

Радиоактивность подземных вод. Подземными водами, в самом общем смысле, называют влагу, заполняющую пустоты земной коры. С точки зрения радиоактивности окружающей среды наибольший интерес представляет лишь та часть влаги, которая находится в области эрозионных врезов поверхностных водоемов и участвует в обще и внутриматериковом влагообороте.

Объем подземных вод земного шара достигает примерно 100 млн км 3 , .е. в 14 раз меньше объема воды Мирового океана и примерно в 8000 раз больше объема атмосферной влаги. В круговороте радионуклидов в биосфере подземная влага принимает меньшее участие, чем другие воды. Так, если объем влаги в атмосфере меняется каждые 9 суток, а в поверхностных водах океанов и морей примерно каждые 2000лет, то подземные воды меняются в среднем только через 8000 лет. В самой верхней части земной коры подземные воды движутся обычно со скоростью 1-1000 м/год, а на глубинах 1000-2000 м. радиоактивность подземный гидросфера излучение

По условиям залегания подземные воды делятся на почвенные, грунтовые, межпластовые. В состав последних входят и так называемые минеральные воды, часто отличающиеся сравнительно высокой радиоактивностью. Как правило, уровень активности подземных вод зависит от их химического состава, который физико-химическими, физико-географическими, геологическими, гидрологическими, физическими, биологическими и искусственными факторами.

Так как почвенные вод залегают вблизи земной поверхности и формируются за счет атмосферных осадков, то их активность зависит от количества растворимых радионуклидов, содержащихся в почвенных слоях. Этим же обстоятельством определяется и радионуклидный состав грунтовых вод, которыми называются воды, скапливающиеся на первом от поверхности водоупорном слое пород.

Межпластовые воды представляют собой скоплении водной массы между водоупорными слоями в толще осадочных пород. В случаях преобладания процессов испарения над процессами увлажнения радиоактивность почвенной воды может достигать весьма больших величин.

В водах, глубоко залегающих и сильно минерализованных, содержание калия, как правило, повышено. Увеличение активности артезианских вод идет более или менее параллельно увеличению общей концентрации солей, в них содержащихся. Высокая концентрация калия найдена и в минерализованных водах древнепалеозойских отложений Белоруссии.

Радиоактивность минеральных вод. Согласно принятой в радиогидрогеологии классификации, все воды радиоактивных минеральных источников в зависимости от преобладания в их составе того или иного радиоактивного элемента делятся на три группы: радоновые, радиевые и урановые. Кроме того, существуют промежуточные типы вод: радоново-радиевые и радиево-мезоториевые воды. В некоторых минеральных источниках концентрация радия достигает очень высоких значений.

Радиоактивность речной воды в основном обусловливается 40 К, содержание которого зависит как от химического состава пород, омываемых этими водами, так и от ряда климато-метеорологических факторов. Как правило, поверхностные воды (снеговые, дождевые, ледниковые и т.п.) содержат относительно небольшое количество радиоактивных веществ, и поэтому в период весеннего снеготаяния или интенсивных ливней поступление в реки больших масс воды этого происхождения сопровождаются понижением удельной активности речной воды. Во время паводка общая радиоактивность воды рек несколько снижается, а в период межени повышается.

В некоторых случаях химический состав растворенных веществ в воде реки в течении года изменяется столь сильно, что река переходит из одного класса в другой (природные воды классифицируются на гидрокарбонатные, сульфатные и хлоридные). Такие резкие колебания в химическом составе сопровождаются соответствующими изменениями и в уровне радиоактивности рек.

Радиоактивность озерных вод. Активность воды озер тесно связана с химическим составом воды впадающих в них рек и питающих их подземных вод. Как правило, существует прямая зависимость между степенью минерализации и радиоактивностью озерной воды. Озера с низким уровнем минерализации воды и слабой активностью встречаются в Карелии, на Кольском полуострове, в северных областях Сибири. Озера со средним уровнем минерализации и соответствующим уровнем активности преимущественно расположены в районе средней полосы европейской части России и в Сибири.

В тех случаях, когда озеро находится в зоне избыточного увлажнения и приток воды превышает ее испарение, возникает сток воды из озера. В результате таких соотношений активность озерной воды мало чем отличается от степени активности воды рек и, как правило, бывает невысокой. Вследствие превышения испарения над притоком сток из таких озер отсутствует и в них происходит аккумуляция солей и соответственное увеличение радиоактивности воды.

Естественная радиоактивность морской воды. Основные источники первичных радионуклидов, содержащихся в океанической воде, - речной сток и гидротермальные потоки из зон разломов океанической коры. Космогенные радионуклиды и значительная часть техногенных поступают в океан из атмосферы.

Калий -40 вносит в настоящее время наибольший вклад в радиоактивность земной коры и вод океана. Распад ядер происходит по двум основным направлениям: 89,5% ядер испускают в-частицы с максимальной энергией 1.33 Мэв, а 10,5 % ядер испытывают К-захват с последующим испусканием г-квантов с энергией 1,46 МэВ. Удельная в-активность земного калия составляет 28, 27±0,05 Бк/кг, а удельная г-активность калия составляет 3,26±0,05 Бк/кг. Таким образом, калий -40 вносит вклад и в в и в г-радиоактивность окружающей среды.

Из естественных радионуклидов средней части периодической системы следующим после калия-40 по значению удельной активности в океанической воде является рубидий-87 , а также относящийся к первичным радионуклидам. В природной смеси изотопов рубидия на долю 87 Rb приходится 27,85%, период его полураспада равен 6,5Ч10 10 лет. Ядра рубидия испускают в-излучение с максимальной энергией 0, 394 МэВ. Из-за низкой скорости распада и относительно небольшой энергии испускаемого в-излучения вклад этого радионуклида в уровень дозовых нагрузок в окружающей среде весьма незначителен.

Уран. В состав природной смеси изотопов урана входят уран-234, уран-235 и уран-238. Последние два изотопа являются родоначальниками актиниевого и уранового рядов, а уран-234-продукт распада урана-238.

В речном стоке доли урана во взвешенном и растворенном состоянии примерно равны. Основная масса взвешенного речного урана осаждается в прибрежной зоне, на шельфе и на материковом склоне. Однако часть его остается в составе терригенных частиц в океаническом взвешенном материале, а в поверхностных водах наблюдается пропорциональность между содержанием во взвеси карбоната кальция и концентрацией взвешенного урана. .

В водах морей и океанов уран находится преимущественно в растворенной форме в виде устойчивого уранилкарбонатного комплекса 4- .

Радиоактивное равновесие между 238 U и 234 U в океанической воде нарушается из-за того, что 234 U прочно удерживается кристаллической решеткой в исходных продуктах выветривания пород. Среднее значение соотношения 234 U / 238 U в водах океана равно 1, 15 .

Торий . Торий-232 поступает в океан с речным стоком главным образом во взвешенном состоянии в виде мельчайших терригенных частиц, в состав кристаллической решетки которых он входит, и основная масса его осаждается в устьевых районах и на шельфе. В поверхностных водах открытого океана, где концентрации взвеси низка, для взвешенного тория обычно не превышает 10-20 %.

Источником остальных изотопов тория в водах океана является в основном распад материнских радионуклидов. Поступление тория-238 и тория-234 с речным стоком пренебрежимо мало из-за короткого времени их жизни. Торий подвергается процессам гидролиза, комплексообразования, в также адсорбции на частицах взвеси. Этим определяется и существенный сдвиг радиоактивного равновесия тория-230 с ураном: в океанической воде содержится лишь 0,005-0,12 % равновесного тория-230, что свидетельствует об очень быстром удалении его из вод океана.

Основная роль в удалении тория-230 из вод океанов принадлежит адсорбционным процессам на поверхности взвешенных частиц и их осаждению на дно, а в поверхностных слоях- биогенному извлечению. По мере движения взвеси через толщу вод доля взвешенного тория -230 увеличивается. Торий-228 и торий-234 в отличие от тория-230 имеют малые периоды полураспада и основным путем удаления их из вод океана является радиоактивный распад.

Время пребывания тория в водах океана оценивается сотнями лет. Для короткоживущих тория-238, тория-234 перенос со взвешенным веществом приводит к заметным смещениям радиоактивного равновесия с материнским радием-228 и ураном-238.

Отношения концентраций взвешенных и растворенных форм тория-230 и тория-228 составляют около 0,15-0,20.

Радий . Основной источник поступления радия в воды морей и океанов-донные осадки. Роль речного стока и образования в водной толще в результате распада находящихся там изотопов урана и тория незначительна. Период распада радия-226 составляет 1560 лет, и концентрация растворенных форм радия постепенно убывает с уменьшением глубины. Продукт распада радия-226 благородный газ радон-222 хорошо растворим в воде, и поскольку он обладает сравнительно коротким периодом полураспада, вертикальный профиль его концентрации в океане в значительной степени повторяет распределение радия. Продукты распада радона-222 - полоний-218, свинец-214 и висмут-214 - обладают короткими периодами полураспада. Они вносят свой вклад в б-,в- и г-радиоактивность морской воды, так как практически находятся в состоянии радиоактивного равновесия с радоном-222. Свинец-210 обладает уже достаточно большим периодом полураспада и его поведение в морской среде определяется совокупностью сорбционных и десорбционных процессов, аналогичных рассмотренным выше для изотопов тория.

Радий в морских водах находится преимущественно в катионной форме, и воды океана недонасыщены его наиболее труднорастворимыми соединениями. Незначительная роль биоты в связывании радия подтверждается отсутствием корреляции между концентрацией радия и содержанием органического вещества во взвешенном материале, а также малой долей радия, связанного с планктонными организмами. Прибрежные и придонные воды наиболее обогащены радием-228. Благодаря интенсивному обмену в поверхностных слоях он переносится в центральные районы океанов адвектным и диффузионным путями, и в процессе этого переноса концентрация его уменьшается.

Максимальные значения концентрации радия-238 наблюдается в области пикноклина (слой водной толщи, в котором происходит скачкообразное изменение плотности), что связано с медленным обменом поверхностных вод с нижележащими. В природных слоях радия-228, поступающий из донных отложений, диффундирует в вышележащие слои воды в соответствии с интенсивностью протекающих здесь процессов вертикального обмена, и заметные концентрации его обнаруживаются на расстояниях до 1-1,5 км до дна.

Радон. Все изотопы благородного газа радона - продукты распада соответствующих изотопов радия. Самый долгоживущий из них- радон-222.

Радон в океане в основном образуется в результате распада радия и из-за малого периода полураспада находится в равновесии с радием-226. Некоторая часть радона поступает из донных осадков, и его концентрация в придонных слоях воды может превышать равновесное значение в несколько раз. В поверхностных водах открытого океана определенная часть радона уходит из океана в атмосферу, и дефицит радона в перемешанном слое может достигать половины равновесной с радием концентрации. Влияние потоков радона через границы раздела сказывается лишь в узкой области, прилегающей к границе. Удаление его из океана происходит в основном вследствие радиоактивного распада.

Свинец-210. Основной источник его в океане - это распад материнского радия-226. Он поступает с речным стоком и из атмосферы. Распределение изотопов свинца в океане в значительной степени связано со взвешенным веществом. Время пребывания свинца в водной толще океанов составляет 50-100 лет, так что двух третей свинца-210 может выводиться из океанических вод в результате радиоактивного распада, а остальная часть - в результате процессов гравитационного осаждения на взвеси и адсорбции донными осадками.

В поверхностных слоях морской воды содержание свинца-210 обычно превышает равновесное с радием-226 значение, что является следствием поступления его из атмосферы. Нарушается эта система в районах с низким атмосферным поступлением свинца-210 и высоким содержанием взвешенного вещества.

С глубиной отношение активности свинца-210 к активности радия-226 уменьшается и, начиная с нескольких сотен метров, становится меньше единицы. Однако в районах с низкой биологической активностью равновесие между свинцом -210 и радием-226 может сохраняться до значительных глубин. В глубинных слоях концентрация свинца-210 может отличаться от равновесной с радием-226 в два раза и более. По мере приближения ко дну отношение активностей свинца-210 и радия-226 быстро уменьшается до минимальных значений. Влияние этих процессов благодаря вертикальному перемешиванию сказывается только в пределах 1000 м над поверхностью дна.

Полоний. Полоний-210 - продукт распада свинца-210, являющегося основным источником полония-210 в океане. Вклад речного стока и атмосферы незначителен.

Полоний в океане в значительной степени ассоциирован со взвешенным веществом. В верхнем перемешанном слое отношение активностей полония-210 и свинца-210 почти всегда меньше единицы. Это связано с тем, что время пребывания полония-210 в поверхностном слое меньше, чем свинца-210, составляя 0,6 года для вод Атлантического и Тихого океанов.

Ниже поверхностного слоя отношение полония-210 к свинцу-210 быстро растет до равновесного значения и в дальнейшем с глубиной колеблется, оставаясь в среднем несколько меньше единицы. Наблюдается рост с глубиной концентрации взвешенного полония-210 относительно свинца-210, что свидетельствует о более быстром удалении полония-210 из глубинных вод .

Космогенные радионуклиды. Поступившие из атмосферы космогенные радионуклиды включаются в циклы соответствующих элементов в океане. Благодаря существованию широтных вариаций в распределении космогенных радионуклидов в нижней атмосфере, аналогичный эффект для трития, бериллия-7 и углерода-14 отмечается и в поверхностных водах океанов.

Поступившие на поверхность океана радионуклиды распространяются в нижележащие слои воды. При этом глубина их проникновения определяется (помимо процессов вертикального обмена, общих для всех радиоактивных изотопов различных элементов) скоростью радиоактивного распада, от которой зависит и время установления стационарного вертикального распределения.

Тритий в виде молекул НТО является составной частью воды, а малая его часть входит в состав органического вещества (содержание органического вещества в поверхностных водах около 1 мг/л). До начала ядерной эры соотношение концентраций трития и протия в природных водах составляло 1:10 18 . Затем он стал поступать в природные воды в результате испытаний ядерного оружия и деятельности предприятий ЯТЦ.

В перемешенном слое концентрация трития меняется мало, затем идет слой с резким градиентом, а далее с ростом глубины наблюдается плавное уменьшение концентрации. На такую общую картину могут накладываться эффекты горизонтального переноса. На высоких широтах северной Атлантики в глубинных слоях наблюдается повышенные концентрации трития, что связано с быстрым опусканием вод.

Бериллий-7 поступает в океан из атмосферы, главным образом с атмосферными осадками. Благодаря небольшому периоду полураспада, он содержится в основном в перемешанном слое пикнолина. В ультрамалых концентрациях в водных растворах бериллий, по-видимому, довольно легко адсорбируется на поверхности взвешенных частиц. Коэффициент концентрирования бериллия морскими организмами достигает 10 3 .

Углерод-14 (в виде 14 СО 2) поступает в океан в процессе обмена углекислым газом с атмосферой. В океане он включается в углеродную систему, состоящую из растворенного и взвешенного органического углерода, карбонатной системы и карбонатов взвесей. Большая часть углерода в той или иной форме находится в растворе. Так, органический взвешенный углерод составляет в поверхностных слоях лишь несколько процентов от растворенного, с глубиной эта доля уменьшается. Содержание неорганического растворенного углерода (?СО 2) в океане составляет около 90-105 мг/л, и, следовательно для углерода (в пересчете на СО 2) в составе карбонатов кальция и магния в поверхностной океанической взвеси составляет несколько десятых долей процента и менее. Эта доля с глубиной уменьшается вследствие растворения карбонатов в процессе оседания взвешенного материала. Сравнение содержания неорганического и органического углерода в растворе показывает, что в составе органического вещества углерода примерно в 30 раз меньше. Очень малая часть радиоуглерода в океанических водах может находиться во взвешенном состоянии. Благодаря большому периоду полураспада углерода-14, космогенный радиоуглерод довольно однородно распределен в водах океана по глубине. Значительные количества углерода-14, поступающие от ядерных взрывов, привели к большому росту концентрации в поверхностных слоях и большим градиентам концентрации в верхнем 1000-метровом слое Тихого океана.

Кремний-32 в океане находится преимущественно в растворенном виде. Фильтрация через мембранные фильтры с диаметром пор 0,45 мкм показала, что в поверхностных водах Тихого и Атлантического океанов во взвешенном состоянии находится менее 10% кремния. С глубиной эта величина уменьшается. Подавляющая часть кремния-32, поступающего из атмосферы в океан, должна находиться в растворенной форме .

2.2 ИСКУСТВЕННАЯ РАДИОАКТИВНОСТЬ ГИДРОСФЕРЫ

История радиоактивного загрязнения окружающей среды началась с пуском заводов по переработке урана и первых реакторов в Хэнфорде на реке Колумбия (США). До 1971 г. там работало 8 реакторов. Жидкие отходы низкой активности разбавляли водой до удельной активности около 4 Бк/л и сбрасывали в реку. Отходы более высокой активности выдерживали в специальных емкостях до распада короткоживущих радионуклидов.

В реки США в 1958 г. было сброшено 7Ч10 15 Бк радиоактивных отходов. В результате многолетнего сброса искусственных радионуклидов в реки в их устьях образовались обширные области с повышенной радиоактивностью техногенного происхождения.

Различные радионуклиды по-разному ведут себя по отношению к взвешенному веществу и донным осадкам рек. Стронций-90 образует преимущественно растворимые формы и легко переносится водными массами на большие расстояния. Радиоактивные изотопы цезия способны сорбироваться на глинистых составляющих почв и речной взвеси, что во многом затрудняет его миграцию с речными водами, богатыми взвешенным веществом. Это принципиальное различие в поведении цезия-137 и стронция-90 было наглядно продемонстрировано многочисленными исследованиями техногенной радиоактивности Дуная и Днепра, проведенными после Чернобыльской аварии.

Воды Дуная составляют около 60 % речного стока в Черное море, а его бассейн - это почти половина территории Западной Европы. Поэтому Дунай в настоящее время служит наиболее значимым источником поступления искусственной радиоактивности в Черное море. Характерная особенность Дуная - высокое содержание взвешенного вещества. .

В настоящее время Днепр в среднем и нижнем течении представляет собой систему водохранилищ. Скорости течения Днепра малы, перемещение водных масс от верховья до устья занимает около года. В результате создаются идеальные условия для связывания растворенных компонентов со взвешенным веществом и поступления их в донные осадки Днепровского каскада. Около 94% взвешенного вещества оседает в пределах водохранилища и только 6% достигает следующего резервуара. Скорость переноса 90 Sr с днепровскими водами существенно выше по сравнению со скоростью переноса 137 Cs .

Радиоактивное загрязнение морской среды приняло глобальный характер с началом испытаний ядерного оружия. Было испытано более 350 боеприпасов и над землей, ив океане, в том числе 2 подводных взрыва, 11- над открытым океаном. 113- над или на коралловых островах, 79- на арктических островах.

Продукты ядерных взрывов поднимались на большие высоты в стратосферу и распространялись по всему земному шару. Искусственные радионуклиды из стратосферного резервуара, куда они попали при испытаниях в атмосфере, на поверхности Земли или океана, продолжают поступать на поверхность суши и океана с атмосферными выпадениями. Радионуклиды, поступающие на поверхность суши, которая является площадью водосбора рек, с речными водами также могут поступать в океан.

На долю океана приходится около 70 % поверхности Земли, непосредственные выпадения на поверхность океана создали в конце 50-х-начале 60-х гг. прошлого века заметные уровни искусственной радиоактивности в поверхностных слоях морской воды.

Процессы биогеохимической седиментации привели к довольно быстрому удалению многих радионуклидов из поверхностных слоев морской воды через всю водную толщу на дно. Распределение продуктов деления, поступающих из стратосферного резервуара на земную поверхность, было неравномерным и максимум выпадений пришелся на 40-50-е градусы северной широты. Экватор оказался важным барьером, препятствующим проникновению значительной части радионуклидов из северного полушария, где проводилась большая часть испытаний в южное.

Реки приносят в океан растворенные и взвешенные формы радионуклидов, собранные сов сего своего бассейна. На границе происходит геохимические превращения, связанные со скачкообразным изменением на этом барьере многих гидрохимических параметров: рН, температуры, солености, окислительно-восстановительного потенциала. В результате ряд радионуклидов, присутствовавших в речных водах в растворенной форме, в зоне смещения пресных и морских вод уходит на дно.

Поведение искусственных радионуклидов, попадающих в океан, и их распределение в океане определяются их физико-химическими свойствами, в том числе способностью к гидролизу, сродством к взвешенному веществу, участием в биогеохимических процессах. Важная особенность поведения многих радионуклидов в морской среде связана с их взаимодействием с органическим веществом с образованием комплексных соединений. Поверхность океана покрыта тончайшим микрослоем, содержащим поверхностно-активные вещества, где концентрируются многие микроэлементы.

Постоянно образующиеся в подповерхностном слое воздушные пузырьки лопаются, поднимаясь на поверхность, и этот процесс приводит к выносу на поверхность не только главных ионов солевого состава океанической воды, но и с большей эффективностью ионов многих микроэлементов из поверхностного микрослоя. В результате морские аэрозоли оказываются обогащенными микроэлементами по отношению к главным компонентам морской соли. В подобных процессах могут участвовать и радионуклиды.

Около 80% плутония, сбрасывавшегося европейскими предприятиями по переработке ядерного топлива в растворенной форме, удалялось в процессе седиментации, до того как водные массы достигали Баренцева и Гренландского морей .

В поверхностных водах открытого океана взвешенная фаза содержит 12-35% плутония, а в подповерхностных водах около 6% плутония. Основным источником плутония-239,240 в водах океана являются глобальные выпадения, а источник плутония-238 - европейские предприятия по переработке ядерного топлива. Заметную роль в загрязнении окружающей среды плутонием-238 сыграли аварии космических аппаратов с ядерными энергетическими установками.

2.3 АКТИНИДЫ В ГИДРОСФЕРЕ

В водных системах для актинидов характерен ряд степеней окисления от +3 до +6. Степеням окисления +5+6 отвечают конетически и термодинамически стабильные линейные диоксокатионы. Из-за стерических затруднений координационные числа пяти- и шестивалентных актинидов в водных растворах равны 4 и 6 соответственно. Для An 3+ и An 4+ координационные числа могут меняться от 6 до 12.

Торий в растворе исключительно четырехвалентен. Наиболее характерная степень окисления урана - +6. Для нептуния и протактиния наиболее типично пятивалентное состояние, нептуний может окисляться или восстанавливаться до шести- и четырехвалентного состояний соответственно. Америций и кюрий в условиях окружающей среды проявляют лишь одну степень окисления +3. Наибольшее разнообразие степеней окисления проявляет плутоний: в природных условиях, по-видимому, могут сосуществовать четыре степени окисления от +3 до +6.

В водных растворах актиниды во всех степенях окисления проявляют свойства типичных «жестких» кислот, что определяет электростатическую природу их взаимодействия с анионами и предпочтительное связывание с кислородсодержащими лигандами. В природных водах поведение актинидов определяется реакциями гидролиза и комплексообразования, главным образом с карбонат-ионами.

Гидролиз четырехвалентных актинидов начинается в кислых растворах, а для пятивалентных актинидов он незначителен до рН 9. Плутоний, сорбированный на поверхности взвешенных частиц, находится в восстановленной форме (+4). В прибрежных донных осадках и в почвах плутоний в основном связан с гуминовыми кислотами, имеющими относительно высокий молекулярный вес и с легкими фульвокислотами. .

Время пребывания плутония в водной толще меняется в широких пределах - от десятков дней в прибрежных водах, богатых взвешенным веществом, до десятков лет в открытом океане.

В замкнутых водоемах, а также в прибрежных зонах, богатых взвешенным веществом, может происходить изменение состояния окисления плутония. Восстановление плутония также может происходить под действием сероводорода, что наблюдается, в частности, в Черном море, где сероводород встречается повсеместно на глубине более 100 метров, и в норвежских фьордах. .

Для разделения плутония в высших и низших степенях окисления использовали различия в степени сорбции на трифториде лантана. Для контроля химического выхода использовали две изотопные метки, вводимые в различных химических формах. Плутоний проявляет консервативное поведение в морской воде, это обусловлено его окисленным состоянием.

1. Время пребывания плутония в водной толще меняется в широких пределах - от десятков дней в прибрежных водах, богатых взвешенным веществом, до десятков лет в открытом океане.

2. Поведение искусственных радионуклидов, попадающих в океан, и их распределение в океане определяются их физико-химическими свойствами, в том числе способностью к гидролизу, сродством к взвешенному веществу, участием в биогеохимических процессах.

3. Искусственные радионуклиды из стратосферного резервуара, куда они попали при испытаниях в атмосфере, на поверхности Земли или океана, продолжают поступать на поверхность суши и океана с атмосферными выпадениями.

4. Различные радионуклиды по-разному ведут себя по отношению к взвешенному веществу и донным осадкам рек.

5. Радиоактивность -это самопроизвольный распад атомных ядер вещества с испусканием ядерных излучений:б-частиц (ядер гелия), в-частиц (электронов) и г-квантов.

6. Искусственные радионуклиды поступают в окружающую среду в результате испытаний ядерного оружия, ядерных взрывов, проводившихся в мирных целях, а также деятельности предприятий ЯТЦ.

7. Загрязнение вод проявляется в изменении их физических и органолептических свойств (нарушение прозрачности, окраски, запаха, вкуса), увеличении содержания солей (сульфатов, хлоридов, нитратов и др.), токсичных тяжелых металлов, сокращении содержания растворенного в воде кислорода, увеличении содержания радионуклидов, болезнетворных бактерий и других загрязнителей.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Перцов Л.А. Ионизирующее излучение биосферы.- М.: Атомиздат, 1973.228 с

2.Попов Н.И., Федоров К.Н., Орлов В.М. Морская вода. - Наука, 1979.327 с.

3.Виноградов А.П. Введение в геохимию океана. -М.: Наука, 1967. 215 с.

4. Батраков Г.Ф., Еремеев В.Н., Земляной А. Радиоактивные изотопы в океанографических исследованиях.- Киев: Наукова думка, 1979. 180 с.

5.Громов В.В., Москвин А.И. Сапожников Ю.А. Техногенная радиоактивность Мирового океана. - М: Энергоатомиздат, 1985. 272 с.

6.Гедеонов Л.И., Гритченко З.Г., Иванова Л.М., Орлова Т.Е., Тишков В.П., Топорков В.П., Прокопенко В.Ф. Радионуклиды стронция и цезия в низовье Дуная в 1985-1990. -Атомная энергия, 1993, т.74, №1, с.58.

7.Сапожников Ю.А., Алиев Р.А., Калмыков С.Н. Радиоактивность окружающей среды. М:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006 -- 286 с:

8. Голицын А.Н. Промышленная экология и мониторинг загрязнения природной среды: Учебник. Издательство: ОНИКС, 2010 г. - 335 с.

9. Еремин В.Г., Сафонов В.Г. Экологические основы природопользования. М. 2002 г. - 220 с.

10. Снакин, В.В. Экология и охрана природы: Словарь-справочник. / Под ред. акад. А.Л. Яншина. - М.: Academia, 2000. - 384с.

11. Жуков А. И., Монгайт И. Л., Родзиллер И. Д. Методы очистки

производственных сточных вод М.: Стройиздат. 1991. - 204 с.

12. Повякало А. Д., Шангарев И. Р. Экологические проблемы современности -М.: Квота, 2001. - 228 с.

13. Учебник для вузов: «ЭКОЛОГИЯ» / Н.И.Николайкин, Н.Е.Николайкина, О.П.Мелехова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Дрофа, 2003. - 624 с.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Понятие радиации и радиоактивности, ее виды и причины возникновения. Категория бытовых предметов, которые излучают радиацию, хотя и в пределах допустимых нормативов. Воздействие радиоактивности на живые организмы. Эффекты влияния радиации на человека.

реферат , добавлен 13.03.2017


Характеристика действующих атомных электростанций в Германии: местонахождение, количество энергоблоков, типы реакторов, электрическая мощность. Принципы построения системы контроля радиоактивности окружающей среды, загрязнений поверхности земли и воды.

реферат , добавлен 14.12.2016


Применение основных методов водоподготовки для удаления радиоактивности. Процесс сорбции из водных растворов. Происхождение природных сорбентов. Регенерация ионообменных смол. Основные требования к анионитам, используемым для очистки сточных вод.

курсовая работа , добавлен 17.04.2014


курсовая работа , добавлен 03.11.2011


Образование радиоактивных отходов (РАО), проблема с их обращением и утилизацией. Биологическое действие ионизирующих излучений и основные способы защиты от них. Единицы измерения радиоактивности и доз облучений. Обеспечения безопасности хранилищ РАО.

реферат , добавлен 17.05.2010


Методы и средства регистрации радиоактивного излучения (фотографический, ионизационный, люминесцентный). Радиометрические поля нефтегазоносных площадей. Характеристики радиоактивного излучения, приборы для их измерения. Метод биологической дозиметрии.

презентация , добавлен 10.02.2014


Источники радиоактивного загрязнения объектов окружающей среды естественными радиоактивными элементами. Примеры регионов с высокими содержаниями естественных радиоактивных элементов на земном шаре. Аномалии радиоактивности в осадочных толщах, их причины.

презентация , добавлен 10.02.2014


Общие понятия об атомных реакторах, ядерная энергетика и экология. Единицы измерения, используемые в радиационной экологии человека. Токсичность радионуклидов и пути их попадания в организм человека, накопление в продуктах питания и кормах животных.

курсовая работа , добавлен 18.04.2011


Радиоактивные отходы на СХК. Производственные и аварийные выбросы радиоактивности на СКХ. Аварийные происшествия. Томская авария, 6 апреля 1993 г. Роль средств массовой информации при освещении последствий аварии.

реферат , добавлен 05.10.2006


История открытия явления деления ядра урана-235 под воздействием тепловых нейтронов. Характеристика и причины образования в природе радионуклидов. Понятие природных ядерных реакторов. Анализ размещения буровых скважин на месторождении Богомбо (Габон).