Ученический проект " Измерение радиационного фона школы"

Опубликовано Растяпин Александр Алексеевич вкл 01.04.2019 - 15:43

Автор:

Ученики 10 В класса

Учащиеся выполняли проект анализируя радиационный фон школы после ремонта.

Скачать:

Вложение	Размер
Измерение радиационного фона школы	73.71 КБ

Предварительный просмотр:

Муниципальное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №24

Проект

Измерение радиационного фона

МАОУ СОШ № 24

Авторы проекта:

Семенова Виктория Николаевна
Семенов Андрей Викторович

Ученики 10 В класса

Руководитель проекта:

Растяпин Александр Алексеевич

Введение
Обычно мы можем увидеть все, что происходит вокруг нас: в окне мы видим, как движутся машины и пешеходы, как на кухне кипит чайник. Мы даже можем наблюдать за длительными процессами: жизнедеятельность и отмирание растений или строительство нового небоскреба. Но увидеть, попробовать или услышать радиацию мы не можем. Например, вы можете надеть на праздник любимое бабушкино украшение, не подозревая, что излучение от него превышает в несколько раз от нормы.
Поэтому мы считаем главной целью проекта измерить радиационный фон школы после ремонта и сопоставить его с нормой. Измерение радиационного фона является очень важной и ответственной процедурой. При этом выявляются зоны, которые наиболее опасны для проживания. Радиационная экспертиза нужна всем, кто заботится о своем здоровье, поэтому эта тема является актуальной.
Также мы выделили несколько задач проекта:
1. Изучить информационные источники.
2. Выяснить, чем вредны и полезны излучения.
3.Исследовать уровень радиации в кабинетах, коридорах и других комнат школы.
4. Проанализировать полученные результаты.

Литературный обзор
Ядра большинства атомов стабильны: число протонов и нейтронов
в них не меняется. Но некоторые ядра могут самопроизвольно распадаться – они отличаются от стабильных атомов числом нейтронов и называются радиоактивными изотопами. Процесс расщепления радиоизотопа, получивший в науке название радиоактивного распада, сопровождается испусканием ионизирующего излучения, то есть радиации. Она образована несколькими видами частиц: альфа, бета, гамма и нейтронами. Особенно опасным является гамма-излучение, которое характеризуется высокой проникающей способностью. Рентгеновское излучение схоже с гамма-лучами, но обладает меньшей энергией. Самый большой естественный источник такого излучения — Солнце. Но его радиация является только частью всего того, из чего складывается норма радиационного фона.
Альфа-излучение, которое представляет собой поток корпускул с положительным зарядом, может быть задержано толщей воздуха или одеждой. Этот вид практически не проникает через кожный покров, но при попадании в организм, например, через порезы, очень опасен и пагубно действует на внутренние органы.
Бета-излучение обладает большей энергией – электроны движутся с высокой скоростью, а их размеры малы. Поэтому данный вид радиации проникает через тонкую одежду и кожу глубоко в ткани. Экранировать бета-излучение можно при помощи алюминиевого листа в несколько миллиметров или толстой деревянной доски.
Гамма-излучение – это высокоэнергетическое излучение электромагнитной природы, которое обладает сильной проникающей способностью. Для защиты от него нужно использовать толстый слой бетона или пластину из тяжёлых металлов таких, как платина и свинец.

Составляющие фонирующего излучения

Оно складывается из природных и техногенных элементов. Естественное излучение образуется из таких факторов:
-космические лучи
-подземные залежи радионуклидов, они же облучают природные стройматериалы, из которых потом возводятся дома
- радиоактивные вещества, распределенные в воде и воздухе, а также в продуктах питания
-калий-40 и рубидий-87, которые в организме человека присутствуют всегда и от них нельзя избавиться.
Естественный радиоактивный фон есть всегда и везде. Это не исключение, а правило. Различается только норма радиационного фона для каждой конкретной местности.
Человеческий организм регулярно подвергается действию радиоактивного излучения. Приблизительно 80% ежегодно получаемого количества приходится на космические лучи. В воздухе, воде и почве содержатся 60 радиоактивных элементов, являющихся источниками естественной радиации. Основным природным источником излучения считается инертный газ радон, высвобождающийся из земли и горных пород. Радионуклиды также проникают в организм человека с пищей. Часть ионизирующего облучения, которому подвергаются люди, исходит от антропогенных источников, начиная от атомных генераторов электричества и ядерных реакторов до используемой для лечения и диагностики радиации. На сегодняшний день распространёнными искусственными источниками излучения являются:

-медицинское оборудование (основной антропогенный источник радиации);
-радиохимическая промышленность (добыча, обогащение ядерного топлива, переработка ядерных отходов и их восстановление);
-радионуклиды, применяющиеся в сельском хозяйстве, лёгкой промышленности;
-аварии на радиохимических предприятиях, ядерные взрывы, радиационные выбросы
-строительные материалы.

Радиационное облучение по способу проникновения в организм делится на два типа: внутреннее и внешнее. Последнее характерно для распылённых в воздухе радионуклидов (аэрозоль, пыль). Они попадают на кожу или одежду. В таком случае источники радиации можно удалить, смыв их. Внешнее же облучение вызывает ожоги слизистых оболочек и кожных покровов. При внутреннем типе радионуклид попадает в кровоток, например, введением в вену или через раны, и удаляется путём экскреции или с помощью терапии. Такое облучение провоцирует злокачественные опухоли.
Радиоактивный фон существенно зависит от географического положения – в некоторых регионах уровень радиации может превышать средний в сотни раз.

Проблема в том, что у человека нет органа чувств, который бы мог воспринимать радиацию. Поэтому в опасных зонах обязательно используются специальные приборы — дозиметры, которые просигнализируют о превышении полученного излучения.

Единицы измерения излучения и радиоактивности
Ионизирующее излучение, которое возникает при распаде атомов, измеряется в рентгенах. Но это очень большая величина. Поэтому на практике чаще упоминаются микрорентгены, то есть миллионная часть. Причем воздействие зависит от времени облучения. И величина, в которой измеряется норма радиационного фона, — мкР/ч, то есть микрорентген в час.
Влияние радиации на здоровье человека
Радиоактивное излучение из-за ионизирующего действия приводит к образованию в организме человека свободных радикалов – химически активных агрессивных молекул, которые вызывают повреждение клеток и их гибель.
Особенно чувствительны к ним клетки ЖКТ, половой и кроветворной систем. Радиоактивное облучение нарушает их работу и вызывает тошноту, рвоту, нарушение стула, температуру. Воздействуя на ткани глаза, оно может привести к лучевой катаракте. К последствиям ионизирующего излучения также относят такие повреждения, как склероз сосудов, ухудшение иммунитета, нарушение генетического аппарата.
Система передачи наследственных данных имеет тонкую организацию. Свободные радикалы и их производные способны нарушать структуру ДНК – носителя генетической информации. Это приводит к возникновению мутаций, которые сказываются на здоровье последующих поколений.
Полезное излучение
Радиоактивное излучение опасно. Однако у радиации есть множество полезных применений. В кардиостимуляторах, например, используются ядерные батарейки, намного более долговечные, чем обычные. С помощью радиоактивного излучения диагностируют и лечат раковые заболевания
Радиоизотопы
Введенные в организм человека, они накапливаются в определенных органах, которые становятся источником радиоактивного излучения. Оно позволяет выявить поврежденные ткани.
Индикатор дыма
Многие индикаторы дыма содержат слабый радиоактивный источник типа америция-241. Его излучение ионизирует атомы внутри специальной камеры, создавая слабый электрический ток. Попавший туда дым нарушает равновесие – ток уменьшается. Микросхема улавливает изменение и включает сигнал тревоги
Углеродный метод датирования
В тканях животных и растений поддерживается определенное соотношение между стабильным и радиоактивным углеродом. После смерти это соотношение меняется. Зная период полураспада радиоактивного углерода и соотношение между стабильным и радиоактивным углеродом в данный момент, можно определить возраст древнего органического материала.
Лучевая терапия
Лучевая терапия применяется для лечения больных раком. Специальная установка фокусирует на опухоль поток гамма-лучей, испускаемых кобальтом-60, и убивает раковые клетки, предотвращая разрастание опухоли и распространение ее на другие органы и ткани.
Несмотря на отрицательное воздействие на человека, контролируемое излучение помогает человеку в медицине и технике.

Экспериментальная часть

С помощью дозиметра измерили радиационный фон кабинетов, коридоров и других комнат.

Из проделанных измерений мы сделали вывод, что радиационный фон школы укладывается в нормальный (до 0.16 мкР/ч), местом высокого радиационного фона является спортзал. Это связано с материалами, которые использовались при строительстве. Местом наименьшего радиационного фона является лыжная база.