Мемлекеттік



бет3/7
Дата18.06.2017
өлшемі1,14 Mb.
#19273
1   2   3   4   5   6   7

Бақылау сұрақтары:

1. Жердің табиғи радиациялық фонының геологиялық функциясын ата

2. табиғи радиациялық фонның радионуклидтерін ата.

  1. космостық сәулелену дегеніміз не?

  2. алғашқы космостық сәулелену атмосфераның заттарымен әсерлескенде түзлетін радионуклидтерді ата.


ДӘРІС № 3

Тақырыбы: Антропогенді радиациялық фон

Дәріс мазмұны:

  1. Жасанды (глобаьды) концентрация және табиғи радионуклидтердің қайта бөлінуі

  2. Ядролық-энергетикалық шығу тегі бар метоболитті экологиялық жаңа радиоактивті заттармен ортаның ластануы

  3. жасанды радионуклидтермен және т.б. иондаушы сәуле көздерінің өндірісі және оларды ғылымда, медицинада, өндірісте қолданылу.

Әдебиет:

1. Пивоваров Ю.П., Михалев В.П., «Радиационная экология»,М, Академия, 2004г,18-29 б.



Мақсаты: антропогенді радиациялық фонмен, оның қоршаған ортаны ластауда және өндірісте, медицина мен ғылымда қолданумен таныстыру.

Незгі сөздер: цезий-137 (137Сs), строн­ций (Sг), плутоний (239Рu, 240Рu).
1. Жасанды арадиоактивті изотоптар - күрделі физикалық қондырғыда (ядролық реакторлар, тездеткіштер) ядролық реакциялар жасау нәтитижесінде алынды. Қазіргі кезде радиоактивтілік изототардың 200-ға жуық түрлері белгілі. Антропогендік ядролық-энергетикалық шығу тегі бар негізінен табиғатта ұзақ сақталатын радионуклидтерге цезий – 137, стронций – 90, плутоний – 239, 240 элементтері жатады. Бұл сәулеленушілердің радиоактивті ыдырау жылдамдығы ортада жинақталу жылдамдығынан төмен, сондықтан бұл радионуклидттер экожүйенің тұрақты фактроы қатарында тұрады. Әлемдік АТЭ-те, әскери ядролық қаруларды пайдаланғандда ядролық реакцияның жүруіне байланысты қоршаған ортада жасанды радионуклидтер пайда болады.

Цезий (137Сs) қоршаған ортаның жаңа экологиялық радиоактивті құрамы. Планетамыздың Солтүстік жарты шарының экожүйесінде кездесетін цезийдің суммалы мөлшері Чернобльдегі АЭС – ның авариясының салдарынан әслеқайда көп (6 ГКи/жылына). Метоболитикалық сипаты бойынша калийға жақын, бірақ калидің табиғи радиациялық аналогынан қарағанда ол көп мөлшерде күшті γ-сәулелерін және жоғары энергиялы β-бөлшектерін шығарады. Ағзатағы зат алмасу процесінде көп қозғалмайды. Ағза ұлпасында қаныққанша жинақталады.

Стронций (90Sг), 137Сs сияқты жаңа экологиялық метоболит. Қоршаған ортаға түсі мөлшері цезиймен салыстырғанда 1,5-2 есе аз. Экожүйедегі, ағзадағы миграциялану сипатыуран-торий қатарының табиғи аналогтарына сәйкес. Сәулелену спекторы табиғи аналогтары үшін тән емес жоғары энергиялы β-бөлшектердің ағыны кіреді. Стронцийдің ағзадан шығуы қиын. Современные фоновые (равномерно распределенные) радиационные нагрузки от обо­их излучателей крайне незначительны, < 5 мкбэр/год.

Плутоний (239Рu, 240Рu) және қоршаған ортаны ластаушы серіктері не­птуний (), америций (237-242Аm), кюрий (238-250Сm). Қоршаған ортадағы мөлшері цезий мен стронций мөлшерінің жүзден бір бөлігі ғана. Миграциялану сипаты зерттелмеген. Химиялық қасиеті, спектрліжәне энергетикалық сипаты уран-торий қатарының табиғи аналогтарына сәйкес келеді.

Бақылау сұрақтары

1. Тбиғи радиациялық фонға антропогенді араласуды атаңыз.



  1. Қандай фосфатты тыңайтқыштардың радиациактивтібелсенділігі жоғары

  1. Шлактар аэрозольдер құрамына кіретін сәулеленушілерді ата

  1. ядролық-энергетикалық шығу тегі бар радионуклидтер қандай сәулеленушілерге жатады

  2. Ұзақ сақталатын радионуклидтерді ата, олардың маңызын көрсет.


ДӘРІС № 4

Тақырыбы: Радиоактивтілігі жоғары табиғи және антропогенді аномальды территориялар

Дәріс мазмұны:

  1. Жоғары космостық сәулеленуі бар территориялар

  2. Радиоактивтілігі жоғары территориялар

  3. Күннің белсенділік әрекеті

Әдебиет:

Пивоваров Ю.П., Михалев В.П., «Радиационная экология»,М, Академия, 2004г,30-48 б.



Мақсаты: Жердің табиғи радиациялық фонымен және оның жіктелуі мен тіршілігінің ұзақтығыментаныстыру.

Негізгі сөздер: лучевые нагрузки, спектр радиации, монацитные районы.
1. К территориям с резко повышенными внешними лучевыми на­грузками на население относятся заселенные горные районы, плоского­рья Закавказья, Карпат, Италии, Альпийского пояса, Памира (Китай, Монголия, Таджикистан, Афганистан), Гималаев (Индия), северных широт (Норвегия, Дания, Исландия) и др. В целом на территориях с повышенным фоном внешних радиационных воздействий проживает 1 % населения Земли. Спектр радиации здесь смещен в сторону максимально проникающего в вещество, высокоэффективного при взаимодействии с биологическими началами, нейтронного излучения, превышающего «нор­мы» средних равнинных широт в десятки—сотни раз. Районы тем не ме­нее обжиты и считаются более здоровыми по сравнению с равнинными территориями средних широт, отличаются более высокой здоровой де­тородной функцией коренного населения, а также большим разнооб­разием растительности. Периодически, с 11-летним циклом, резкое по­вышение излучений такого спектра (солнечная активность) испыты­вает все население планеты. Реакции при этом крайне противоположны.

  1. К территориям с резко повышенной естественной радиоактивностью среды относятся территории с аномальной структурой земной коры, титанической и вулканической активностью, и связанным с этим проникновением радиоактивности в верхние слои литосферы, почву, биоценотический метаболизм. Наиболее известными районами высо­кой радиоактивности среды являются монацитные районы Керала (Ин­дия), Рио-де-Жанейро (Бразилия), сланцевые и гранитные районы Франции, Урала, Тувы (Восточная Сибирь), ряд аналогичных районов Африки, Америки, Юго-Восточной Азии. Расчетные лучевые нагрузки на население превышают здесь фоновые величины в 5— 10 раз и более. До 30 % доз внутреннего облучения формируется от α-активных излу­чателей группы U — Тh с преимущественными лучевыми нагрузками на гонады, кроветворные ткани, мозг. Продолжительность жизни насе­ления таких районов тем не менее выше средних, характерных для стра­ны, значений. В эволюционном плане именно эти территории являлись местами наиболее эффективного видообразования.

  1. Начало массивному радиоактивному загрязнению среды испыта­ниям ядерного оружия было положено США (общее число взрывов 1085, из них 205 в атмосфере) и последовавшему за ними СССР (общее число взрывов 715, из них 215 в атмосфере). Определенный вклад в радиацион­ную деформацию среды внес Китай (35 ядерных взрывов, из них 22 в атмосфере) и в меньшей степени — Англия, Франция. К территориям с повышенной локальной загрязненностью среды от выпадений радиоак­тивных осадков (цезия, стронция, плутония, радиоактивного иода и др.) после испытаний относятся штаты Невада, Нью-Мексико (более 2 млн чел.), Семипалатинский полигон, Алтайский край, Новая Земля (около 3 млн чел.), некоторые районы Памира (несколько тысяч человек). По­мимо испытаний в военных целях, ядерные взрывы использовались для геологической (нефть, газ) разведки. Общее число таких взрывов в США 27, в нашей стране — 115. Взрывы признаны нерентабельными и прекра­щены. Радиоактивная загрязненность среды прилегающих к полигонам редко заселенных территорий по цезию-137 составляет 0,07 — 0,1 Ки/км2, от глобальных выпадений — порядка (1—6) мКи/км2.

  1. Работа атомных электростанций ведет к загрязнению среды радионуклидами того же состава, что и при ядерных взрывах. В нормальном режиме электростанция средней мощности выбрасывает в среду около 0,2 мКи/год активных радиационных метаболитов (цезия-137, стронцияи др.). В мире в настоящее время работает свыше 500 мощных ядерно-энергетических блоков (суммарный выброс в среду активных метаболитов в норме равен ~ 1 Ки/год) и примерно такое же количество исследовательских и узкоцелевых реакторов. Работа АЭС связана тем не менее с авариями, с частотой, близкой к одной аварии в год. Каждая из них сопровождается дополнительным загрязнением среды, превышающим нормальный (допустимый) режим загрязнения среды минимум в сотни раз, в радиусе от 50 до 500 км (Уиндс-Кейл, Англия) от реактора. Равно­мерное кумулятивное фоновое загрязнение среды от таких источников происходит преимущественно в северном полушарии планеты, при микролокальных (в экосистемных масштабах) концентрациях фактора в индустриальных центрах промышленно развитых стран (Нью-Йорк, Дрез­ден, Шиппенгорт и др.).

  1. К военным источникам радиоактивного загрязнения среды отно­сятся военно-морские базы АПЛ, ядерные центры России, США, Англии, Франции, Китая, выполняющие отработку технологий, пере­зарядку ядерных зарядов, пуск реакторов, захоронение отходов. Место­положение таких баз (побережья морей, бухты, заливы, малозаселен­ные территории) указывает на риск микролокального загрязнения сре­ды ядерным топливом (ураном, плутонием), продуктами их распада и деления (цезием, стронцием и др.) при минимальном воздействии на население. Загрязнение незначительно, за исключением аварии на во­енно-ядерном центре России «Челябинск-40» («Маяк») в 1957 г, охва­тившей территорию с населением 3 млн 548 тыс. чел. (Челябинская, Тюменская, Свердловская области). Площадь территорий с загрязне­нием среды активностью свыше 0,1 Ки/км2 по стронцию-90 (основно­му радионуклиду взрыва) составила 23 тыс. км2 с численностью населе­ния 270 тыс. чел.

  2. Авария на ЧАЭС является крупнейшей аварией в мире, эквива­лентной локальной ядерной войне. Первичный выброс в среду це-зия-137 составил 2 мКи, иода-131, стронция, плутония и других ра­дионуклидов — 20 мКи. Глобальным выпадениям радиоактивных осад­ков были подвержены практически все страны Европейского конти­нента, Средней Азии. Но наиболее массивны загрязнения России, Ук­раины, Беларуси. Суммарная площадь территорий, загрязненных в ка­тастрофически громадных размерах, > 40 Ки/км2, составила 7000 км2 Х2000 км2 в России). Срочно эвакуировалось свыше 130 тыс. чел. Для экстренной (неэффективной) дезактивации территорий было снято около 200 тыс. м2 грунта, заасфальтировано 2500 км дорог. Общая пло­щадь С5 — 8г — Ри-загрязненности России свыше 1 Ки/км2 составила 147 тыс. км2 с 4270 населенными пунктами и общей численностью населения порядка 3 млн чел. Треть населения (783 тыс.) — дети. В Беларуси аналогичным последствиям подвержены 20% населения, на Украине — 30%. Наиболее подверженными радиационным воздействи­ям в России оказались Брянская, Калужская, Тульская, Воронежская области.


Контрольные вопросы

1.Как в зависимости от географического расположения изменяются естественные фоновые излучения.



  1. Какие антропогенные излучатели включены в состав современной среды.

  2. Перечислите источники антропогенных излучателей.

  3. Какими факторами обусловлена радиационная нагрузка на природную среду и человеческий организм

  4. Какими дополнительными нагрузками дополняются экосистемные радиационные воздействия.


ДӘРІС № 5

Тақырыбы: Экожүйедегі (атмосферада) ядролық-энергетикалық шығу тегі бар табиғатта ұзақ уақыт сақталатын радионуклидтердің әрекеті

Дәріс мазмұны:

  1. Атмосфераның ластану механизмі

  2. Ядролық отынды өңдеу нәтижесіндегі атмосфераның ластануы

  3. Радиоактивті криптоп, тритий және олардың атмосфераға әсері

Әдебиет:

Пивоваров Ю.П., Михалев В.П., «Радиационная экология»,М, Академия, 2004г, 48-53 б.



Учебные цели: получить представление о механизмах загрязнения атмосферы радионуклидами.

ключевые слова: полу-осаждение, осаждение, радиоактивные аэрозоли.

Вопросы

1. Большая часть радиоактивных газо-аэрозольных выбросов ядерных установок попадает в тропосферу с последующим вовлечением в фор­мирование облаков, сорбцией аэрозолями воздушных масс и выпадени­ем с осадками либо «сухими» гравитационными осаждениями в составе дисперсных (преимущественно техногенных) частиц. Скорость осажде­ния подчиняется экспоненциальному закону с периодом полуосажде­ния 20 — 40 сут.

2.Осаждение частиц, ушедших в стратосферу (испытания ядерного оружия, авария на ЧАЭС), происходит крайне медленно вследствие постоянных горизонтальных воздушных течений по параллелям, вов­лекающих в движение радиоактивные аэрозоли со скоростью порядка 100 км/ч, и постоянных турбулентных токов от подлежащих плотных воздушных масс, препятствующих осаждению. Наибольшая часть посте­пенных осаждений происходит на широтах 40 — 50° при максимуме вы­падений весной — в начале лета. Накапливаемые дозы от атмосферных загрязнений от АЭС крайне невелики: (0,1 + 30) ■ 10~3 чел- Гр на 1 МВт выбрасываемой энергии.


Контрольные вопросы

1.Что происходит при попадании радиоактивных аэрозолей в тропосферу.

2. Механизм загрязнения атмосферы долгоживущими радионуклидами ядерно - энергетического происхождения.

3.Что происходит с облаком, ушедшим в «резервуар» антропогенных радионуклидов.

4. Расскажите о поведении короткоживущих радионуклидов

5 Что вы знаете о твэлах (тепловыделяющих элементах).

6. Особенности загрязнения атмосферы криптоном.

7. Назовите состав аэрозолей выбрасываемых в атмосферу вследствии аварийной утечки.

8.Как ведут себя долгоживущие радионуклиды ядерно-энергетического присхождения в атмосфере.

Каковы особенности поведения инертных радиоактивных газов в воздушной среде




ДӘРІС № 6

Тақырыбы: Топырақ және су экожүйедегі ядролық-энергетикалық шығу тегі бар табиғатта ұзақ уақыт сақталатын радионуклидтердің әрекеті

Дәріс мазмұны:

  1. Топырақтағы ядролық-энергетикалық шығу тегі бар ұзақ уақыт сақталатын радионуклидтердің әрекеті

  2. Судағы ядролық-энергетикалық шығу тегі бар ұзақ уақыт сақталатын радионуклидтердің әрекеті

Әдебиет:

Пивоваров Ю.П., Михалев В.П., «Радиационная экология»,М, Академия, 2004г, 53-61 б.


Учебные цели: довести до сведения, что долгоживущих радионуклидов ядерно-энергетического происхождения не поддаются радиационной очистке и выбрасываются в атмос­феру

ключевые слова: ионная сорбция, сидементация, миграция, гомеостаз.

Вопросы:

1. Инертные радиоактивные газы, преимущественно криптон-85 (85Кг), не поддаются радиационной очистке и выбрасываются в атмос­феру при эксплуатации ядерных энергетических установок, переработке ядерных топлив в количествах 400 Ки (14,8 гБк) на 1 МВт вырабатыва­емой электроэнергии.| Радиационная нагрузка от воздействия_фактора не-значительна и составляет 7 чел. ■ мкГр на 1 МВт электроэнергии. Вместе., с тем диффузное (нехарактерное для естественных радиоактивных га­зов) накопление криптона в атмосфере и соответственно диффузная ионизация воздуха — причина резко повышенной ионной сорбции ток­сических (сульфатных и нитратных) загрязнителей воздушными мелко­дисперсионными каплями воды атмосферы с последующим ростом «кис­лых» туманов, дождей и, как следствие, хронической ингаляции, паде­нием иммунитета, ростом респираторных заболеваний, ухудшением реп­родуктивных функций жителей (преимущественно промышленных го­родов). В экосистемном плане диффузная ионизация воздушных масс и связанная с этим повышенная седиментационная активность воздуха ведут и к изменениям радиационного баланса Земли, диффузному росту тем­пературы атмосферы, температурным инверсиям с последующим изменением климата.



Почвенные процессы обмена относятся к числу начальных (интим­ных) звеньев многофакторных экосистемных процессов, меняющихся при незначительных, в том числе и радиационных, изменениях среды. Уровни организации, а следовательно, и радиочувствительности актив­ных биологических начал почв (сапрофитных одноклеточных, растений, червей, насекомых) чрезвычайно разны. Поэтому внесение в почву до­полнительного биологически активного радиационного фактора, с по­следующим расслоением ответов «повреждения — стимулы», может про­явиться резким нарушением экосистемного гомеостаза. Почва, кроме того, является начальным звеном миграции радионуклидов по биологическим цепям с неизбежной конечной кумуляцией в организме человека.

Различают горизонтальную и вертикальную миграции радионукли­дов в почвах. Горизонтальная миграция характерна для радионуклидов свежих радиоактивных загрязнений, до включения в звенья почвенного метаболизма. Скорость такой миграции, характер перераспределения свя­заны с выпадением осадков, таянием снега, зависит от рельефа местности (скопление в низинах и «самоочищение» высоко расположенных уча­стков почв).

Вертикальная миграция зависит от радиационной емкости почв (ее сорбционной емкости, химических свойств, определяющих скорость образования нерастворимых соединений с радиоизотопами, биологичес­кой поглотительной активности, скорости включения в состав микро­флоры и дальнейшие звенья обмена). Наибольшей радиационной емкос­тью обладают чернозем, почва лесной подстилки, наиболее выражен­ной по отношению к калиевому аналогу почвенного метаболизма цезия. Стронций, кальциевый аналог обмена, плохо захватывается живой (ак­тивной) компонентой почв и значительно быстрее мигрирует в глубоко-лежащие слои.

Наиболее мощная составляющая миграции — биогенная концентра­ция радионуклидов. Скорость ее зависит от степени экосистемной «но­визны», растворимости радиационного фактора и его соединений, влаж­ности, температуры почв, концентрации ионов в почвенной среде. Мак­симальная скорость включения радионуклидов в биогенный метаболизм характерна для слабощелочных и нейтральных почв;'в кислых почвах ра­дионуклиды «консервируются» на более долгосрочные периоды. Наибо­лее доступен для корневых систем почв 905г. Коэффициент перехода 137С5 в сельскохозяйственные культуры нижеГПереходу радионуклидов из орга­нической формы в минеральную (с последующим резким снижением миграции по биологическим цепям) способствует глубокая вспашка почв. Блокаде почвенного метаболизма способствует внесение в почву нера­диоактивных конкурентов почвенного метаболизма радионуклидов — кальция, калия. Интегральный показатель почвенной миграции радио­нуклидов — период полуочищения корнеобитаемых слоев от радионук­лидов цезия и стронция максимален для дерново-подзолистых (харак­терных для загрязненных районов России) почв и равен 129 годам; для чернозема, а также торфяных почв эта величина значительно ниже (по­рядка 30 лет).

К наиболее массивным почвенным метаболитам, длительно сохра­няющимся в поверхностных почвенных слоях, относится плутоний^Из-лучатель регистрируется в виде «горячих частиц» диоксида плутония, диаметром 10 мкм и активностью частиц порядка 1 мБк. Регистрируемое в почвах соотношения радионуклидов С$: 5г: Ри = 1: 0,1:0,0012, форми­руемых эффективных доз 1:0,25 :0,01.

2. Водная поверхность Земли, площадь которой составляет 2/з об­щей земной поверхности, является ведущим акцептором глобальных радиоактивных загрязнений воздушной среды. В морские воды попа­дает до 80 % радиоактивных загрязнений от непосредственного осаж­дения на поверхность и со стоками талых, дождевых, речных вод, со взвешенными и растворенными радионуклидами. Практический ин­терес представляет поведение радионуклидов в прибрежных водах, лагунах, водных пространствах над континентальным шельфом, с глу­биной < 1 км.

До 70 % поступающих на водную поверхность радионуклидов содер­жатся здесь в верхних слоях воды, поглощаясь обязательным составляющим водных экосистем — фито-, зоопланктоном. Скорость обмена и ко­эффициент накопления радионуклидов этим звеном водной радиацион­ной миграции достигают 10 000. Высокая пролиферативная активность клеточной массы с последующим осаждением ее омертвевшего звена ведет к эффективному захвату 99 % загрязняющих поверхностную вод­ную среду радионуклидов и их переходу в донные отложения.

Около 20 — 30% радиоактивных загрязнений находятся на глубине до > 700 м. Миграция (и естественная дезактивация водной среды) осу­ществляется здесь по более высоким, но менее эффективным трофи­ческим цепям, с меньшими (в десятки — сотни раз) коэффициентами накопления радионуклидов в теле рыб. В донных отложениях характер миграции близок к почвенному. Коэффициенты накопления радионук­лидов наиболее велики для высших водных растений, моллюсков.



Скорость миграции радионуклидов в пресных водоемах значительно выше, что связано с постоянным солевым дефицитом, характерным для биомассы этой среды. Пресноводные одноклеточные, как и планктон морей, являются основным звеном естественной биологической дезактивации воды. Процесс протекает здесь значительно быстрее и как следствие радиационной биологической стимуляции сорбционной способности биосистем. Время полуочищения непроточных водоемов средних широт от цезий-стронциевых загрязнений среды составляет 10 —20 лет. В реках процесс протекает с большей (в десятки — сотни раз) скоростью, усиливаясь стоком загрязнений в морские воды. Накопление радионуклидов в донных отложениях пресных водоемов в отличие от морей невелико, превышает радиоактивность воды в 5—10 раз.

Накопление радионуклидов в подземных ненапорных грунтовых во­дах незначительно вследствие задержки радионуклидов в почвах. В на­порные артезианские воды радионуклиды ядерно-энергетического про­исхождения не проникают.


Контрольные вопросы

1. Как ведут себя долгоживущие радионуклиды ядерно-энергетического происхождения в почве?

2.Как ведут себя долгоживущие радионуклиды ядерно-энергетического происхождения в морской воде?

3.Как ведут себя долгоживущие радионуклиды ядерно-энергетического происхождения в реках, озерах, подземных водах ?

4.Расскажите о техногенном токсико-химическом фоне радиационных экосистемных воздействий ?

ДӘРІС № 7

Тақырыбы: Экожүйедегі ядролық-энергетикалық шығу тегі бар табиғатта ұзақ уақыт сақталатын радионуклидтердің әрекеті (жалғасы)

Дәріс мазмұны:


  1. Азық-түлік құрамындағы радионуклидттер

  2. Техногенді радиациялық және токсихохимиялық факторлардың экожүйеге әсері

Әдебиет:

Пивоваров Ю.П., Михалев В.П., «Радиационная экология»,М, Академия, 2004г, 64-67 б.



Учебные цели: По окончания изучения темы слушатели должны знать, что отличительной особенностью экосистемного метаболизма загрязни­телей является их способность при переходе из первичного звена миграции в последующие превращаться в новые, более токсичные формы.


Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет