Исследование радиационного фона в с.Тасеево

Пространство вселенной пронизано лучистой энергией. Огромные массы вещества в недрах звезд, вступая в ядерные реакции, превращаются в лучистую энергию, выделяемую в окружающее пространство - радиоактивное излучение. Радиация в переводе с латинского означает «сияние», «излучение» - это физико-химический процесс образования энергии в процессе превращения веществ в результате воздействия ионизирующего излучения. Потоки элементарных частиц (фотонов, протонов, атомов), способны ионизировать вещество. Каждая вещь, каждый предмет, которые нас окружают, в том числе питьевая вода, воздух, почва содержат природные радиоактивные изотопы, которые изначально присутствовали на Земле и сопровождали жизнь с момента ее появления на Земле. Развитие цивилизации привнесло в окружающую среду еще и техногенные источники. Поэтому концентрирование радиоактивных изотопов может стать причиной получения повышенных доз облучения организма, что может привести к различным заболеваниям. Человек не чувствует радиацию, так как у нее нет ни цвета, ни вкуса, ни запаха и эта опасность подстерегает его всегда.

Очень важно знать о радиационной безопасности окружающей среды, в которой ты живешь годами. В нашем селе кроме природных источников, ведется добыча угля, который может повысить радиационный фон. Также врачами среди населения выявляется очень много раковых заболеваний. Поэтому я решил исследовать, насколько безопасна окружающая среда на территории нашего села для населения.

Цель работы: исследование радиационного фона окружающей среды на территории села Тасеева

Задачи:

Проанализировать литературу по данному вопросу;
Познакомиться с источниками радиации и видами излучения;
Провести опрос среди населения района;
Провести измерение уровня радиационного фона;
Провести сравнительный анализ состояния радиационной обстановки села; выявить источники повышенной радиации;
Предложить рекомендации населению;

Гипотеза: я предполагаю, что радиационный фон окружающей среды в нашем селе не превышает допустимый уровень

Предмет исследования: радиационный фон села Тасеева

Объект исследования: окружающая среда (вода, воздух, почва, здания, бытовые приборы)

В ходе проведенной работы я использовал следующие методы изучения выбранной темы:

Анализ литературы;
Измерение и сравнительный анализ;
Социологический опрос;

Главным источником моей работы являются проведенные мной измерения уровня радиации различных объектов окружающей среды. Вся прочитанная мной литература показала, что радиационная безопасность является самой востребованной темой для обсуждения. Здоровье - это самое важное, что есть у человека и поэтому только безопасная окружающая среда позволит нам его сохранить. Исходя из этого, я считаю, что моя работа будет очень актуальной и практически очень значимой.

2.ИССЛЕДОВАНИЕ РАДИАЦИОННОГО ФОНА НА ТЕРРИТОРИИ С.ТАСЕЕВА

2.1.ПОНЯТИЕ РАДИОАКТИВНОСТИ

Под понятием радиоактивность понимается способность атомов некоторых изотопов самопроизвольно распадаться, испуская излучение. Впервые такое излучение, испускаемое ураном, обнаружил Беккерель, поэтому вначале радиоактивные излучения называли лучами Беккереля. Основной вид радиоактивного распада - выбрасывание из ядра атома альфа-частицы - альфа-распад или бета-частицы - бета-распад. Радиоактивность измеряется в единицах Кюри (Ки) – первая единица радиоактивности, измеряющая активность 1 грамма чистого радия. Введенная с 1910 года и названная в честь французских ученых К. и М. Кюри, она не связана с какой-либо системой измерения и в последнее время утратила свое практическое значение. Для описания радиоактивности местности используются дольные единицы - миллизиверт, микрозиверт (мЗв, мкЗв), а для определения мощности дозы - миллизиверт в час, микрозиверт в час (мЗв/час, мкЗв/час). Можно легко установить соотношение: 1 мкЗв/ч = 100 мкР/ч.

2.2. ВИДЫ ИЗЛУЧЕНИЙ

Анализируя информационные источники, я выявил различные виды излучения. Такие как, корпускулярное и электромагнитное. К корпускулярному излучению относится:

Альфа-излучение - поток тяжелых положительно заряженных а-частиц (ядер атомов гелия), возникающее в результате распада атомов тяжелых элементов, таких как уран, радий и торий. Эти частицы тяжелые и пробег альфа-частиц в веществе (то есть путь, на котором они производят ионизацию) оказывается очень коротким: сотые доли миллиметра в биологических средах, 2,5—8 см в воздухе. Данные частицы способен задержать обычный лист бумаги или внешний омертвевший слой кожи.

Бета-излучение (бета-лучи, или поток бета-частиц) - поток электронов (β--излучение, или, чаще всего, просто β - излучение) или позитронов (β+-излучение), испускаемых при радиоактивном бета-распаде ядер некоторых атомов. Электроны или позитроны образуются в ядре при превращении нейтрона в протон или протона в нейтрон соответственно.

Нейтронное излучение - еще один вид корпускулярного типа излучений. Нейтронное излучение представляет собой поток нейтронов (элементарных частиц, не имеющих электрического заряда). Нейтроны не оказывают ионизирующего действия, однако весьма значительный ионизирующий эффект происходит за счет упругого и неупругого рассеяния на ядрах вещества.

Гамма излучение и рентгеновское излучение относятся к электромагнитным излучениям. Принципиальная разница между двумя этими видами излучения заключается в механизме их возникновения. Рентгеновское излучение - внеядерного происхождения, гамма излучение - продукт распада ядер.

Рентгеновское излучение, открыто в 1895 году немецким физиком Рентгеном. Это невидимое излучение, способное проникать, хотя и в разной степени, во все вещества. Представляет собой электромагнитное излучение с длиной волны порядка от - от 10-12до 10-7. Источник рентгеновских лучей - рентгеновская трубка, некоторые радионуклиды, ускорители и накопители электронов.

Гамма излучение имеет внутриядерное происхождение. Оно возникает при распаде радиоактивных ядер, переходе ядер из возбужденного состояния в основное, при взаимодействии быстрых заряженных частиц с веществом, аннигиляции электронно-позитронных пар. Высокая проникающая способность гамма-излучения объясняется малой длиной волны. Для ослабления потока гамма-излучения используются вещества, отличающиеся значительным массовым числом (свинец, вольфрам, уран и др.) и всевозможные составы высокой плотности (различные бетоны с наполнителями из металла).

2.3. ИСТОЧНИКИ РАДИАЦИИ

Источники радиации не имеют вкуса, запаха, цвета, их нельзя потрогать руками. Естественный радиационный фон был на планете с момента ее сотворения, благодаря ему эволюционировала жизнь до сегодняшнего дня. Проходили мутации, все живое адаптировано к жизни в таких условиях. Естественными радиоактивными веществами принято считать вещества, которые образовались и воздействуют на человека без его участия. Земная кора, вода, воздух всегда содержат радиоактивные элементы. Человек, как обитатель этой среды, также немного радиоактивен, так как основную часть облучения он получает от естественных источников радиации. Избежать облучения от естественных источников радиации совершенно невозможно.

К естественным источникам радиации относятся космические лучи и земная радиация. Главными источниками земной радиации являются радиоактивные элементы - уран, торий, актиний, содержащиеся в горных породах, которые образовались в результате геофизических процессов. Наибольшее содержание радиоактивных элементов содержится в гранитных породах и вулканических образованиях. Для человека наиболее опасен радиоактивный одноатомный тяжёлый газ без цвета и запаха - радон. Он находится в почве и может просачиваться и попадать в жилые дома. Радон и его дочерние продукты обусловливают более половины всей эффективной дозы облучения, которую в среднем получает организм человека от природных и техногенных радионуклидов окружающей среды. В нашей стране нормирование содержания радона в воздухе помещений осуществляется по показателю среднегодовой эквивалентной равновесной объемной активности изотопов радона, который измеряется в Бк/м³. В жилых и общественных зданиях, которые сдаются после строительства, капитального ремонта или реконструкции радона не должна превышать 100 Бк/м³, а в эксплуатируемых зданиях - 200 Бк/м³.

К искусственным источникам радиации относятся рентгеновские лучи, которые используются в медицине для рентгенографии и лечения злокачественных новообразований. А также ядерные взрывы при испытании ядерного оружия и катастрофы техногенного характера на АЭС привели к накоплению радионуклидов в стратосфере, обеспечивая глобальное загрязнение окружающей среды на долгие годы.

2.4. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ РАДИОАКТИВНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Регистрация радиоактивного излучения производится по эффектам его воздействия на вещество. К основным методам регистрации относят:

Фотографический метод, основанный на воздействии радиоактивного излучения на фоточувствительные материалы.
Ионизационный метод, основанный на измерении степени ионизации газов, либо по образованию электронно-дырочных пар в твердых телах. Люминесцентный метод, обусловленный возникновением свечения под влиянием какого-либо воздействия.
Оптический метод реализуется на эффекте изменения оптических свойств материалов под воздействием радиоактивного излучения. На этом принципе работают многие типы индивидуальных дозиметров.
Калориметрический метод измерения радиоактивности основан на измерении тепла, выделяемого при радиоактивном распаде или при взаимодействии излучения с веществом. Метод применяется сравнительно редко, но на его основе созданы приборы для градуировки дозиметров, измерения мощных потоков гамма - и нейтронного излучения в реакторной дозиметрии, где они имеют преимущество по сравнению с ионизационным и другими методами, так как не зависят от энергетических характеристик излучения.
Химические методы основаны на изменении химического состава жидкостей или газов при взаимодействии с радиоактивным излучением. На этом принципе созданы жидкостные, газовые химические дозиметры для измерения мощных потоков γ -квантов[3].

Основными приборами для измерения радиоактивного излучения являются:

Радиометр - для измерения числа актов радиоактивного распада в единицу времени. Определяет плотность потока ионизирующих излучений.
Дозиметр - устройство для измерения доз радиоактивного излучения или величин, связанных с дозами (мощность экспозиционной дозы, мощность поглощенной дозы). Могут служить для измерения доз одного (гамма-дозиметр, нейтронный дозиметр), либо смешанного излучения (гамма-бета дозиметр).
Спектрометр - устройство, которое позволяет измерять распределение радиоактивного излучения по энергии (гамма-альфа - спектрометры), массе и заряду (масс-спектрометры)[6].

В настоящее время население РФ защищено Федеральным законом от 09.01.1996 «О радиационной безопасности населения[5].

Нормы радиационного фона.

Типичные значения радиационного фона:

∙ на улице (открытой местности) - 8-12 мкР/час;

∙ в помещении - 15-20 мкР/час.

Допустимая норма радиации - 25-30 мкР/ч.[5]

Нормы по радону:

∙ для эксплуатации зданий не больше 200 Бк/м3,

∙ для вновь строящихся зданий не больше 100 Бк/м3

∙ для производственных зданий не больше 310 Бк/м3

Нормы гамма- излучения:

∙ для открытой местности - не больше 0,3 мкЗв/ч,

∙ в помещениях жилых и общественных зданий не должен превышать мощность дозы на открытой местности более чем на 0,2 мкЗв/ч,

∙ в помещениях производственных зданий не более 2,5 мкЗв.

2.5.ИССЛЕДОВАНИЕ РАДИАЦИОННОГО ФОНА

Для оценки состояния радиационного фона я замерил уровень радиации в различных местах нашего села. Основными объектами исследования стали - вода, воздух, почва, здания и бытовые приборы. Для определения радиационного фона окружающей среды я использовал школьный индикатор радиоактивности «РАДЭКС РД 1503». По нормативам мощность дозы не должна превышать 0,25 мкЗв/ч. По санитарным нормам радиационная безопасность составляет 0,1-1,0 Бк/л. Единица измерения - мкЗв/ч.

В ходе исследования я измерил и сравнил уровень радиации в кирпичных и деревянных зданиях. Для этого я измерил уровень радиации в районной больнице, в МБОУ «Тасеевская СОШ №1», в районном доме культуры, в здании «Социальной защиты населения», в администрации Тасеевского района, а также в 5 жилых деревянных домах.

Также я измерил радиационный фон: воды в реке, воды из колодца, из скважины; воздуха в центре села, возле реки, в лесу; почвы в лесу, в огороде, в подполье, в парке; бытовых приборов. Результаты я представил в таблицах.

«Уровень радиационного фона в зданиях» $C:\Users\Мутьевы\Desktop\Фотки с дозиметром\1509426398269.jpg$

МБОУ «Тасеевская СОШ №1»

Объект исследования	Первый замер	Второй замер	Третий замер	Средний показатель
1 этаж	0.21	0.20	0.23	0.22
2 этаж	0.22	0.23	0.23	0.23
3 этаж	0.24	0.20	0.22	0.22

Рис.1 В школе

Администрация Тасеевского района

Объект исследования	Первый замер	Второй замер	Третий замер	Средний показатель
1 этаж	0.23	0.19	0.20	0.21
2 этаж	0.19	0.18	0.20	0.19
3 этаж	0.19	0.21	0.20	0.20

Районная больница Тасеевского района

Объект исследования	Первый замер	Второй замер	Третий замер	Средний показатель
1 этаж	0.12	0.17(около УЗИ)	0.19	0.16
2 этаж	0.16	0.14	0.18	0.16
3 этаж	0.13	0.17	0.15	0.15

Районный дом культуры

Объект исследования	Первый замер	Второй замер	Третий замер	Средний показатель
1 этаж	0.23	0.16	0.18	0.19
2 этаж	0.18	0.19	0.20	0.19
3 этаж	0.21	0.20	0.19	0.20

Здание «Социальной защиты населения»

Объект исследования	Первый замер	Второй замер	Третий замер	Средний показатель
1 этаж	0.17	0.18	0.17	0.17
2 этаж	0.14	0.13	0.15	0.14

Жилые дома

Объект исследования	Первый замер	Второй замер	Третий замер	Средний показатель
1 дом	0.14	0.14	0.12	0.13
2 дом	0.14	0.12	0.11	0.12
3 дом	0.15	0.14	0.12	0.14
4 дом	0.16	0.17	0.12	0.15
5 дом	0.15	0.16	0.14	0.15

$C:\Users\Мутьевы\Desktop\Фотки с дозиметром\1509439729713.jpg$

Рис.2 В доме

Проанализировав данные таблиц, можно сделать вывод, что в кирпичных зданиях уровень радиационного фона на первом этаже выше, чем на третьем этаже. Также видно, что радиационный фон в жилых домах ниже, чем в кирпичных зданиях. Если сравнивать с нормативами, то уровень радиационного фона соответствует нормам СанПиН 2.6.1.2523-09.

«Уровень радиационного фона воды»

Объект исследования	Первый замер	Второй замер	Третий замер	Средний показатель
Речная	0.20	0.18	0.22	0.20
Из колодца	0.13	0.13	0.14	0.13
Из скважины	0.14	0.13	0.13	0.13

Данные таблицы позволяют сделать вывод о том, что уровень радиационного фона воды из реки выше, чем из колодца и скважины, но соответствует нормам СанПиН 2.6.1.2523-09.

«Уровень радиационного фона воздуха»

Объект исследования	Первый замер	Второй замер	Третий замер	Средний показатель
Возле реки	0.16	0.17	0.15	0.16
В центре села	0.08	0.15	0.12	0.12
В лесу	0.11	0.12	0.10	0.11

Исходя из данных таблицы, можно сделать вывод о том, что уровень радиационного фона воздуха в разных участках не превышает нормы СанПиН 2.6.1.2523-09.

$C:\Users\Мутьевы\Desktop\Фотки с дозиметром\1509427540433.jpg$ $C:\Users\Мутьевы\Desktop\Фотки с дозиметром\1509432992841.jpg$

Рис.3 В центре села Рис.4 В лесу

«Уровень радиационного фона почвы»

Объект исследования	Первый замер	Второй замер	Третий замер	Средний показатель
Подполье в доме	0.14	0.17	0.16	0.16
В лесу	0.08	0.09	0.08	0.08
В огороде	0.17	0.18	0.16	0.17
В парке	0.17	0.17	0.16	0.17

Проанализировав данные таблицы, можно сделать вывод о том, что уровень радиационного фона почвы в лесу намного меньше, чем огороде, парке, подполье, но соответствует нормам СанПиН 2.6.1.2523-09.

$C:\Users\Мутьевы\Desktop\Фотки с дозиметром\1509427636008.jpg$ $C:\Users\Мутьевы\Desktop\Фотки с дозиметром\1509432967226.jpg$

Рис.5 В парке Рис.6 В лесу

«Уровень радиации бытовых приборов»

Объект исследования	Замер
Микроволновая печь	0.20
Холодильник	0.14
Телевизор	0.14
Электрическая плита	0.12
Стиральная машинка	0.11
Телефон	0.15
Компьютер	0.16

Проанализировав данные из таблицы можно сделать вывод о том, что уровень радиационного фона бытовых приборов соответствует нормам СанПиН 2.6.1.2523-09.

2.6.СОЦИОЛОГИЧЕСКИЙ ОПРОС

В социологическом опросе принял участие 71 старшеклассник. Для выявления уровня знаний о радиации была предложена анкета «Что вы знаете о радиации?»

На вопрос: «Знаете ли вы, что такое радиация?» - 96% учащихся ответили - да, и только 4% учащихся - не знаю. По мнению учащихся, основными источниками радиации являются - гаджеты, рентгеновские аппараты, АЭС, реакторы, химические отбросы, мобильный телефон, свалки, ядерные ракеты, уран, бытовые приборы, газ - радон, зола, флюорография, солнечное излучение, МРТ. На вопрос: «Какое влияние оказывает радиация на здоровье человека?» - 80% учащихся ответили, что у человека развиваются - лучевая болезнь, белокровие, мутации, различные заболевания, облучение, выпадение волос, разрушение клеток организма, раковые заболевания, смерть. 13% не знают о влиянии радиации и только 7% учащихся не интересуются этим вопросом. 79% учащихся хотели бы знать уровень радиационного фона в нашем селе, а 21% - нет. На вопрос боитесь ли вы радиации, 66% ответили - да, а 44% учащихся не боятся радиации. На вопрос: «Можно ли защититься от радиации?» - 72% ответили - да, можно и предложили вот такие способы защиты: специальные костюмы, очистка радиации, покинуть очаг радиации, противогаз, спрятаться в бункере, подвале, свинцовые пластины, толстые бетонные стены, химические препараты. 13% учащихся этот вопрос не интересен, а 10% считают, что защититься от радиации невозможно.

На основе данного социологического опроса можно сделать следующие выводы о том, что большинство учащихся знают о радиации, но не все знают об источниках радиации и её влиянии на организм человека. Многие боятся радиации и желают знать, какой радиационный фон в нашем селе. Это говорит о неравнодушии учащихся к окружающей их среде.

3.ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе над данной темой:

1. Цель, которую я поставил перед собой в работе, я достиг. Радиационный фон в целом в нашем районе соответствует санитарным нормам, моя гипотеза подтвердилась.

2. Я изучил основные источники радиации, познакомился с санитарными нормами, которые установлены законом.

3. Я научился измерять уровень радиации и сравнивать полученные результаты.

4. Для населения нашего района в целях защиты от радиации, я бы посоветовал:

Употреблять в пищу морепродукты, а также сливочное масло, яйца и молоко.
Принимать натуральные соки, в них содержатся антиоксиданты, включающие витамины А, В, Е, С.
Заниматься спортом или давать физические нагрузки, усиливающие обмен веществ.
Проветривать помещение, в котором может накапливаться радон.

Работать над данной темой мне было очень интересно и практически значимо, потому что я исследовал окружающую среду, в которой живу.

4.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Виды радиационного излучения - http://rb.mchs.gov.ru/about_radiation/Radiacija_i_zdorove_cheloveka/
Криксунов Е.А., Пасечник В.В. «Экология». «Дрофа», 2004г.-260с.
Методы измерения радиационного фона -http://studbooks.net/1255561/ekologiya
Миркин Б.М., Наумова Л.Г. «Популярный экологический словарь». А.М. Гиляров «Устойчивый мир»,1999г.- 304с.
СанПиН 2.6.1.2523-09 «Нормы радиационной безопасности (НРБ-99/2009)», п.5.3.2, п.5.3.3; - http://docs.cntd.ru/document/902170553
Приборы для измерения радиации - https://otravlenye.ru/polza-i-vred/pribory/pribory-dlya-izmereniya-radiatsionnogo-fona.html
Хотунцев Ю.Л. «Экология и экологическая безопасность», Москва, 2002 - 478с
Хотунцев Ю.Л. «Человек,технологии, окружающая среда»,М,Устойчивый мир,2001-224с
Энциклопедия Википедия - https://ru.wikipedia.org/wiki/Гамма-излучение