Радиационный фон в школе и дома и его влияние на живые организмы.

Частное общеобразовательное учреждение-

средняя общеобразовательная школа «Новый путь» г.Армавир.

Исследовательская работа по теме:

«Радиационный фон  в школе и  дома

и его влияние  на организм»

.

Работу выполнила

                                                                             ученица 8 «А» класса  ЧОУ-СОШ «Новый путь»

                                                                     города Армавира  Краснодарского края

Капрелова  Анна  Вадимовна.                                                                                                                                               Адрес учебного заведения: г. Армавир,                                                                                                                  ул. Тургенева, д.106, тел. (86137) 2-23-00

                                                             Руководитель:  учитель физики

                                                               ЧОУ-СОШ «Новый путь» Мкртычян Е.Г.

г. Армавир

«Радиационный фон  в школе и  дома   и его влияние  на организм»

План. 

    I.  Введение.

    II. Основная часть.

1.Основные понятия радиоэкологии

2.Приборы для регистрации частиц

3.Определение уровня радиоактивности  атмосферного  фона 

4.Результаты исследований 

5.Выводы  

6.Рекомендации.

   III. Заключение.

   IV. Список использованных источников литературы.

    V.  Фотоприложения.

I. Введение.

        Радиоактивность - отнюдь не новое явление; новизна состоит в том, как люди пытались ее использовать. И радиоактивность, и сопутствующие ей ионизирующие излучения существовали на Земле задолго до зарождения на ней жизни и присутствовали в космосе до возникновения самой Земли.    Радиация – поток  заряженных или нейтральных частиц и квантов электромагнитного излучения.  Радиация вредна для жизни человека. При малых дозах облучения впоследствии возникает рак, а при больших дозах разрушаются клетки, ткани, повреждаются  органы, после чего организм гибнет.

      Различают естественные и искусственные источники радиации. К естественным источникам  радиации относятся космические лучи, земная радиация и газ радон, содержащийся в воздухе. К  искусственным источникам радиации относятся источники, сделанные человеком: атомная энергетика, рентгеновский аппарат, различные бытовые предметы и др. Основную часть облучения, около 70%, человек на протяжении всей своей жизни получает от естественных источников радиоактивного загрязнения. Остальные 30% приходятся на антропогенное (техногенное) радиоактивное загрязнение.

      Земная радиация определяется основными радиоактивными изотопами, которые встречаются в горных породах земли. Некоторые радиоактивные долгоживущие изотопы входили в состав Земли с самого ее рождения. Естественный радиационный фонд колеблется в широких пределах в различных регионах Земли. Эквивалентная доза в организме человека в среднем 0,2 бэр. Техногенный радиационный фонд связан с главным образом с переработкой и перемещением горных пород, сжиганием каменного угля, нефти, газа и других горючих ископаемых, а также с испытаниями ядерного оружия и ядерной энергетикой. Наиболее весомым из всех естественных источников радиации является невидимый, не имеющий вкуса и  запаха тяжелый газ радон. Радон составляет примерно половину дозы облучения, получаемую населением от земных источников радиации за год. Особенно большое содержание радона накапливается в непроветренных помещениях. Некоторые виды радиационного загрязнения присутствуют и в нашем селе.

       Целью моего исследования является оценка уровня радиационного фона  на территории  школы и  моего дома и рекомендации по уменьшению.

       В связи с этим ставятся следующие задачи:

- описать приборы для измерения уровня радиации;

-измерить уровень радиационного фона в помещениях и в окрестностях школы, измерить радиационный фон дома.

-установить закономерность изменения уровня радиации;

-предложить способы уменьшения уровня радиации в нашей школе.

Для своих исследований выбрала кабинет физики и информатики (2 этаж) в школе, столовую на 1 этаже, кабинет директора школы, территорию школьного двора, жилой дом по Советская,78, построенный из кирпичей.

II. Основная часть

1.Основные понятия радиоэкологии.

         Процесс самопроизвольного распада нестабильного нуклида называется радиоактивном распадом, а сам нуклид - радионуклидом. Все радионуклиды нестабильны, одни из них более нестабильны, чем другие. Например: протактий-234 распадается через 1,17 минут, а уран- 238 через 4,47 миллиарда лет.

 За единицу радиоактивного излучения принимают:

- Беккерель- единица активности нуклида.

- Грей- единица поглощенной дозы.

- Рентген - единица экспозиционной дозы.

- Зиверт - единица эквивалентной дозы

Поглощенная доза излучения  определяется энергией ионизирующего  излучения, переданной определенной массе облучаемого вещества. Эквивалентная доза – поглощенная доза, умноженная на коэффициент, учитывающий неодинаковую радиационную опасность для организмов различных видов излучения. При равномерном облучении всего тела, рекомендованные  Международной комиссией по радиационной защите для вычисления эффективной эквивалентной дозы следующие коэффициенты радиационного риска в Зивертах (см.рис.)

2.Приборы для регистрации частиц.

        На сегодняшний день известны экспериментальные методы исследования частиц с помощью прибора для регистрации частиц - счетчика Гейгера, изобретенного в 1908 году. Счетчик Гейгера применяется в основном для регистрации электронов и γ – квантов (фотонов большой энергии ). Регистрация тяжелых частиц ( например, α – частиц ) затруднена, так как сложно сделать в счетчике достаточно тонкое окошко, прозрачное для этих частиц.

  Счетчик Гейгера позволяет регистрировать тот факт, что через него пролетает  частица.    

Гораздо  большие возможности для изучения микромира дает прибор, изобретенный в 1912 году и называемый камерой   Вильсона. Обычно треки    частиц   в камере Вильсона не только наблюдают, но  и фотографируют.

        С помощью камеры Вильсона был сделан ряд важнейших открытий в области  ядерной физики и физики элементарных частиц.  Одной из разновидностей камеры Вильсона является  изобретенная в 1952 году пузырьковая камера. Пузырьковая камера обладает большим быстродействием по сравнению с камерой Вильсона.    

          3. Определение уровня радиоактивности атмосферного фона.                      

     При определении уровня радиационного фона помещений и на улице мы использовали индикатор радиоактивности РАДЭКС  РД1503. Он применяется для оценки уровня радиации на местности, в помещениях и для оценки радиационного загрязнения материалов и продуктов.

Кроме того, он позволяет обнаруживать загрязненность объектов бета-активными радионуклидами.

      Дозиметр предназначен для работы в условиях:

- при температуре окружающего воздуха от «-20ºС» до «+50ºС»;

- при относительной влажности воздуха не более 80% при температуре +25ºС;

- при атмосферном давлении от 84кПа до 106,7кПа;

- при наличии фонового нейтрального излучения;

- в условиях загрязнения помещений радиоактивными веществами;

- в помещениях с плохой освещённостью и в темноте;

- в постоянных магнитных полях напряжённостью 318,31А/м.

   РД1503 оценивает радиационную обстановку по величине мощности амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения (далее – мощности дозы) с учетом рентгеновского излучения. Погрешность измерения 15%

   Эти данные получены в результате исследований проведённых Центром метрологии ионизирующих излучений Государственного научно метрологического центра «ВНИИФТРИ» в период 1-8 декабря 2005 г. и утверждены протоколами от 14.12.2005 г.

    Прибор подсчитывает количество гамма и бета - частиц с помощью счетчика Гейгера - Мюллера в течение 40 с и индицирует показания в мкЗв/час или мкР/час на дисплее.

     Устройство способно изменять размерности значений, ну, конечно же, не само устройство, а пользователь проводит все необходимые настройки по поводу единиц измерения, поэтому вы сможете выбрать наиболее подходящую для себя размерность. Также вы сможете изменить пороги срабатывания звуковой сигнализации – это даст вам возможность наиболее точно настроить безопасные показатели и опасные. Вы сможете полностью отключить звуковой сигнал – это даст вам возможность производить измерения в полной тишине, однако при этом вы не сможете использовать функцию «Поиск». 

         Измерение уровня радиации мы проводили в течение  пяти дней в феврале 2014 года, в проветриваемых и непроветриваемых помещениях, внутри школы и за ее пределами                                 (территория школьного двора, дом по улице Первомайская, 83,построенного из кирпича. Используя  дозиметр на каждом объекте  проводили по 5 замеров при разной температуре.

      План проведения замеров:

1. Включили прибор, для чего установили переключатель « вкл – выкл » в положение «вкл».  
2. Установили переключатель режима работы в положение мкР/час
3. Осуществили сброс через переключатель.
4. Поместили прибор на объект исследования.
5. Подождали 10 секунд и посмотрели на шкалу дозиметра. Это первый короткий  цикл наблюдения, предназначен для быстрого получения предварительных результатов. Через 40 секунд после включения изделия на дисплее выводится первый результат и пиктограмма в виде стороны квадрата, которая отображает количество выполненных наблюдений:

|  -соответствует одному циклу наблюдения;

|¯   -соответствует двум циклам наблюдения;

|¯|  -соответствует трем циклам наблюдения;

 - соответствует четырем циклам наблюдения.

6. Значение на цифровом табло соответствует мощности дозы фотонного излучения в данном месте.
7. Занесли данные в таблицу для определения среднего значения дозы фонового излучения.
8.    Повторили опыт 5 раз, начиная с пункта 3.      

4. Результаты исследований

      Еще раз отметим, что наиболее безопасный уровень внешнего облучения тела человека, когда "радиационный фон в норме" - это до 0.2 микрозиверт  в  ч а с  (соответствует значениям до 20 микрорентген в час). Верхний предел допустимой мощности дозы – примерно 0.5 мкЗв/час (50 мкР/ч).

Табл.1 Уровень радиационного фона в кабинете информатики.

                                         мкР/ч

Табл.2 Уровень радиационного фона в школьной столовой.

 мкР/ч

Табл. 3 Уровень радиационного фона в кабинете директора.

 мкР/ч

Табл. 4. Уровень радиационного фона в спортзале.

 мкР/ч

Табл.5. Уровень радиационного фона радиационного фона на школьном дворе.

 мкР/ч

Табл.6 Уровень радиационного фона в жилом доме по улице Первомайская, 83, построенного из кирпича.

 мкР/ч

                                          Средний  уровень  радиации  исследуемых местах.

Выводы.

      Все результаты исследований представлены в таблицах №1-6. Проведённые дозиметрические измерения в школе и за ее пределами  показали, что общий уровень радиационного фона колеблется от 10мкР/ч до 17мкР/ч в помещениях школы при средней температуре воздуха 18-22 ºС и от 13мкР/ч до 15 мкР/ч в ее окрестности при температуре от       5 ºС до 8 ºС, что соответствует норме уровня радиационного фона: 10мкР/ч- 20мкР/ч.

       Результаты показывают, что наибольший уровень радиационного фона зарегистрирован на 2 этаже, в кабинете директора. Это связано, по-видимому, с малой вентиляцией  помещения. В дневное время уровень радиационного фона в среднем снизился в кабинете информатики по причине вентиляции кабинета во время уроков.

      Как видно из таблиц, мощность экспозиционной дозы не является величиной постоянной, и в каждый момент времени в одной и той же точке колеблется, что обусловлено различными факторами - климатическими, физическими и т.д. Подобные колебания в пределах установленных норм не должны вызывать опасений, так как допустимыми считаются нормы от 20мкР/ч до 60мкР/ч, и повышенными – более 60мкР/ч.

                                          Рекомендации и предложения.
1. Регулярно проветривать помещение (позволяет значительно уменьшить количество радона и продуктов его распада в помещениях). 
2. Активно участвовать в озеленении и уборке территории школьного двора. 
3. Не сжигать мусор, не устраивать свалок. 
4. Использовать в строительстве экологически чистые материалы. 
5. Мыть и чистить сырые продукты (позволяет устранить значительное количество содержащихся в них цезия и стронция). 
6. Употреблять полисахариды (пектин, декстрин), кальций, темные сорта хлеба. 
7. Закаливать организм (способствует сопротивлению организма радиоактивному облучению). 

8.В помещениях, если это позволяет техника безопасности, установить колючие или опушенные растения (кактусы, бегонии, фиалки).

Как вывести радиацию из организма.

Самым простым и очевидным ответом на вопрос является следующий: идите в спортзал! Физическая нагрузка приводит к повышенному  потовыделению, а вместе с потом выводятся радиационные вещества. Также уменьшить влияние радиации на организм человека можно, если посетить сауну. Она оказывает практически такое же действие, как и физические нагрузки — приводит к повышенному выделению пота. Снизить влияние радиации на здоровье человека позволяет и употребление свежих овощей, фруктов. 
       Необходимо знать, что на сегодняшний день идеального средства защиты от радиации пока не придумано. Самый простой и эффективный способ защитить себя от негативного воздействия смертоносных лучей — держаться подальше от их источника. Если знать все о радиации и уметь правильно пользоваться приборами для её измерения, то можно практически полностью избежать ее негативного воздействия.

                                Какие продукты питания снижают действие радиации?

   Действие радиации снижают продукты, богатые витаминами А, Е, С, Р, группы В. Так, витамин А можно пополнить, если больше употреблять в пищу печень рыб, молоко, яичный желток, сливочное масло, сметану, сливки, сыры. Микроэлементы, соли калия и кальция являются ионными конкурентами радионуклидов, поэтому необходимо позаботиться об их достаточном количестве в организме. 
     Пополнение жидкостью организма лучше обеспечить за счет соков, витаминных напитков, хлебного кваса, чая. Зеленый чай считается панацеей от компьютерного излучения, так как он нейтрализует действие компьютерной радиации, благодаря содержащимся в чайных листьях полезным веществам и антиоксидантам.
     Лук и чеснок содержит фитонцидные вещества, также помогает избавить организм от проникших радиоактивных нуклидов. Полезным воздействием обладают биодобавки на основе морских водорослей, таких как хлорелла, ламинарии.

    Солить капусту или помидоры или огурцы. И вот этот сок кисломолочный очень хорошо выводит радиацию из организма! Так делали японцы после атомной бомбардировки.

Следует усвоить и несложные правила поведения в загрязненных радионуклидами местах.

III. Заключение

      Учась в стенах средней общеобразовательной школы я заинтересовалась экологической обстановкой в школе и её окрестностях.   Для начала провела обследование самого актуального сейчас фактора – уровня радиационного фона. С этой целью я описала в работе приборы, с помощью которых можно измерить радиационный фон. По результатам замеров мощности экспозиционной дозы в школе, на улице и в доме по улице Первомайская, 83  были получены диапазоны значений уровня радиационного фона от 10мкР/ч до 18мкР/ч, что полностью соответствует нормам радиационного фона.

    В ходе данного исследования определено, что на территории нашей школы и её окрестностях, а также в доме по улице Первомайская, 83 нет опасного для здоровья человека высокого уровня радиационного фона.

   Установлено, что даже в результате кратковременного проветривания кабинета информатики (15-20 мин.), уровень радиационного фона снижается в среднем на  1 мкР/ч. Однако если температура в кабинете понижалась после проветривания на 2ºС, то значение снижения уровня радиационного фона изменялось не одинаково (Табл.1). Понижение уровня радиационного фона наблюдалось от 1мкР/ч до 2мкР/ч.

     По данным Гидрометеостанции г. Армавира уровень радиационного фона, измеряемый ежедневно в 1200ч, в среднем в феврале 2014 г. составляет 12мкР/ч. Уровень радиационного фона в школе выше. Это может быть связано с природным радиационным фоном, создаваемым грунтом, в частности радоном, содержащимся в нём. Радон высвобождается из земной коры повсеместно, но его концентрация в наружном воздухе существенно различается в разных точках земного шара. Радон концентрируется в воздухе внутри помещения тогда, когда помещение изолировано от внешней среды. Следовательно для уменьшения уровня радиационного фона в помещении нужно регулярно его проветривать.  

 IV.Список использованных источников литературы

1.Булатов В.И. Россия радиоактивная. – Новосибирск: ЦЭРИС, 1996. – 267 с. 

2. Интернет источники: http://ru.wikipedia.org/wiki;  http://www.ntv.ru/novosti

3.Кузин А.М., Каушанский Д.А. Прикладная радиобиология. – М: Энергоиздат,1981,                      

5.Перевод с английского Банникова Ю.А. Радиация.- М.: Мир 2000,- 6с.

6.Реймерс Н.Ф. Природопользование: Словарь-справочник. - М: Мысль, 1990.- 637с., илл.

7.Селегей В. Радиоактивное загрязнение.- Новосибирск 1997.

8.Элиот Л. УИЛКОКСУ. Физика.- М.: Просвещение 1999, - 703с.