Кесте. Иондалған сәулеленудің табиғи қайнар көзі

Мазмұны

КІРІСПЕ........................................................................................................................5

I РАДИАЦИЯ

1.1Радиациялық ластану..............................................................................................6

1.2 Радиацияның әсерлері.........................................................................................11

II ҚАЗАҚСТАННЫҢ РАДИАЦИЯЛЫҚ ЖАҒДАЙЫ ЖӘНЕ ОДАН ҚОРҒАНУ

2. Қазақстанның радиациялық жағдайы..................................................................16

2.1 Ақтөбе қаласындағы радиация деңгейі.............................................................19

2.3 Радиациядан қорғану жолдары..........................................................................19

ҚОРЫТЫНДЫ...........................................................................................................21

СУРЕТТЕР МЕН СЫЗБАЛАР.................................................................................22

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР..................................................................... 30

Кіріспе

Қазіргі кезеңнің өзекті мәселелерінің бірі – радияциялық ластану болып қалып отыр. Радиактивті ластанумен күресу тек алдын алу сипатында ғана болады. Себебі табиғи ортаның мұндай ластануын нейтралдайтын биологиялық ыдырату әдістері де, басқа да механизмдері де жоқ. Қоректік тізбек бойынша тарала отырып (өсімдіктерден жануарларға) радиоактивті заттар азық-түлік өнімдерімен бірге адам ағзасына түсіп, адам денсаулығына зиянды мөлшерге дейін жиналуы мүмкін.

Жыл өткен сайын адамдардың радиоактивті сәулеленумен зақымдануы көбеие түсуде. Өйткені жыл сайын атом электр станциялары салып, олар іске қосылып жатыр. Сондай-ақ неше түрлі тездеткіштер (ускорительдер) сыналып, атом бомбалары жарылып жатыр. Олардан қаншама радиоактивті сәулелер бөлініп шығып, адамзат баласына неше түрлі зиян келтіріп, әлі де келтіруде. Сондықтан да адамзат баласын радиациядан қорғау осы кездегі кезек күттірмейтін өзекті мәселеге айналып отыр.

Бүгінгі таңда иондаушы сәулелердің антропогендік көздері көптеп табылуда. Олар қоршаған ортаны ластаумен қатар әртүрлі биологиялық кері нәтижеліктің басты себепкері болуы әбден мүмкін.

Ғылыми жұмыстың мақсаты: Адамдарға және барлық тіршіліктің бәріне өте қауіпті және қазіргі күні көптеген қалалардың өзекті проблемасы болып келе жатқан радиацияны зерттеу. Ақтөбе қаласының көшелеріндегі радиация деңгейіне баға беріп зерттеу.

Ғылыми жұмыстың міндеттері: Ғылыми жұмыс радиацияның қазіргі кезеңдегі қауіпіне сипаттама беріп, Ақтөбе қаласындағы бұл қауіпті тудырушы күштердің көзін анықтау, Ақтөбе қаласының аумағындағы радиациялық жағдайды арнайы прибор арқылы анықтау. Адамдарға зиян келтіретін радиациялық заттарды табу мақсатында жасалған.

РАДИАЦИЯ

Радиация ластану

Қазіргі кезеңнің өзекті мәселелерінің бірі – радияциялық ластану болып қалып отыр. Радиактивті ластанумен күресу тек алдын алу сипатында ғана болады. Себебі табиғи ортаның мұндай ластануын нейтралдайтын биологиялық ыдырату әдістері де, басқа да механизмдері де жоқ. Қоректік тізбек бойынша тарала отырып (өсімдіктерден жануарларға) радиоактивті заттар азық-түлік өнімдерімен бірге адам ағзасына түсіп, адам денсаулығына зиянды мөлшерге дейін жиналуы мүмкін.

Радиоактивті ластану – қоршаған ортаны өте қауіпті әсер әкелетін физикалық ластанудың түрі. Радиация латын тілінде радиус-сәуле деген сөз. Радиацияға күннің сәулесі, ғарыштық сәуле, жердің табиғи радиоактивтік заттарының сәуле шығаруы және жасанды радиоактивті изотоптар жатады. Бұл ластану адам денсаулығы мен тірі организмдерге радиациялық сәулелену арқылы зиянды әсер жасайды. Қазіргі уақытта дамыған елдерде ядролық энергетиканың дамуына байланысты қоршаған ортаның радиациялық ластануы үлкен қауіп тудыруда. Ластанудың бұл түрі химиялық кейін екінші ортаға шықты. Радиациялық ластанудың мынадай топтарға бөледі:

1) Радиоактивті заттардың бөлінуінің нәтижесінде пайда болатын альфа - (гелий ядросы), бетта –(жылдам электрондар) бөлшектердің және гамма – сәулеленулердің әсерінен болатын радиациялық ластану (физикалық ластану түрі);

2) Қоршаған ортадағы радиоактивті заттардың мөлшерінің көбеюіне байланысты болатын ластану (химиялық ластану түрі).

Ортаның радиациялық ластануына атом қаруын сынау аз үлесін қосқан жоқ, ол радионуклидті жауын-шашынның түсуіне әкелді. Радионуклидтер – бұл элементтердің электрондарды атомдардан шығарып, оларды басқа атомдарға оң және теріс йондар жұбын түзуімен қосаға қабілетті радиобелсенді сәулелену шығаратын изотоптары. Мұндай сәулеленуді иондаушы деп атайды. Кейбір заттарда барлық изотоптар радиобелсенді болып табылады. Атап айтқанда. Оларға технеций, прометий, сондай-ақ Д.И.Менделеев кестесінің полоний басталып трансурандылармен бітетін барлық элементтері жатады.

Гелий ядроларының (альфа –сәулелену) немесе жылдам электрондардан (бетта – сәулелену) тұратын бөлшектер ағынын корпускулалық сәулелену деп атайды. Электромагнитті иондаушы сәулелену – бұл гамма - сәулелену мен оған жақын рентгендік сәулелену. Альфа және бетта-сәулелену организмнен тысқары тұрып та оған әсер ете алады.

Иондаушы сәулелену жоғары дамыған ағзаларға, бірінші кезекте – адамға аса күшті әсер етеді. Оған микроағзалар төзімдірек келеді. Эксперименттік зерттеулер белсенділігі 3,7-1014 Бк (10 мың Ки) гамма сәулеленудің (кобальт-60, цезий-137) қуатты көздерінің қасында жоғарғы топтағы бірде-бір өсімдік немесе жануар тірі қалмайтындығын көрсеткен. Түрлі радинуклидтердің организмге әсері аса сан алуандығымен ерекшелінеді, әйтсе де жалпы алғанда, оларға мутагенді және бластомогенді эффект тән. Мысалы, 131-иодтың аз мөлшерінде қалқанша бездің қызметі бұзылады, ал көп мөлшерінде – зиянды ісіктер түзіледі.

Радиациялық ластанудың көздері. Радиациялық қауіптердің әсерлері шыққан тегі бойынша табиғи және антропогенді болып бөлінеді. Табиғи факторларға қазба рудалары, жер қабаттарындағы радиоактивті элементтердің бөлінуі кезіндегі сәулелену және т.б. жатады. Радиациялық өндіруге және қолдануға, атом энергиясын өндіруге және ядер қаруын сынауға байланысты жұмыстар жатады. Сонымен адам өміріне өте қауіпті радиациялық антропогендік әсерлер адамзаттың мына іс-әрекетімен тығыз байланысты:

• Атом өнеткәсібі;

• Ядролық жарылыстар;

• Ядролық энергетика;

• Медицина мен ғылым.

Бұлар қоршаған ортаны радиоактивті элементтермен және радияциялық сәулелермен ластайды. Бұдан басқа атом өнеркәсібі радиоактивті қалдықтардың көзі болып, адамзатқа жаңа үлкен қауіп және әлі шешімін таппаған мәселені – оларды көму мен жою мәселелерін алып келді.

1903 жылы радий элементінің үздіксіз жылу шығарып тұратынын оқымыстылар ашқан. Осы жылдан бастап, ең алғаш рет атом энергиясы бар екенін оқымыстылар тапты, оны адам өміріне қолдану тәсілдерін зерттеп, ғажайып жаңалық жасады.

Атом энергиясын осы күнгі кең пайдаланып отырған көмір және мұнай, газ энергиясымен салыстырғанда олардың арасында айырмашылық тым алшақ. Көмір немесе мұнай жанғанда ең жоғарғы температура 2 мың градусқа дейін көтеріледі. Уран ядросының бөлшектерінің ұшу жылдамдығында миллиондаған градусқа жетеді.Атомның және атом ядросысының құрылысын анықтап, зерттеу ядролық құбылыстар заңын ашып, ядролық реакцияларды жүргізіп, жасанды радиоактивтік изотоптар алуға мүмкіндік берді.

Ядродағы құбылыстық айналымды зерттеу атом ядросының тау-сылмас энергия бұлағы екенін көрсетті. Бұл энергия ядролық реакция кезінде ядролық сәулелену бөлініп отырады.Келесі бір қауіпті радинуклид – стронций-90, ол ядролық сынақтардың нәтижесінде түзіледі (жартылай бөліну периоды 27,7 жыл). Ол ағзаға асқазан-ішек трактісі , өкпе, тері жабыны арқылы түсіп, қаңқа мен жұмсақ ұлпаларға жиналады. Стронций қанда патологиялық құбылыстар тудырады, ішке қанның құйылуына, сүйек кемігінің құрлысының бұзылуына әкеледі. Зақымданған соң ұзақ мерзімнен кейін (келесі ұрпақтарда) ісіктер, ақ қан ауруы болуы мүмкін.

Мемлекеттердің кейбір құжаттарында радияцияның нағыз мөлшері белгіленген. Халықаралық деңгей бойынша қазіргі кезде адамдарға радияциялық доза 0,1 бэрден аспауы керек. Профессионал мамандар дайындау оқу орындарына ППД-ның (предельно допустимая доза) 5 бэрден аспауы тиіс, иондалған сәуле тарататын аймақта да тұратын адамдардың ағзасында радиацияның мөлшері 0,5 бэр болуы мүмкін.

70 жыл өмір сүрген адам радияциялық қайнар көздерінен 14-15 бэр алуы мүмкін. Бұл көрсеткіш ағзаларға онша қауіп төңдіре қоймайтыны анықталған. Жер шарында тіршілік ететін әрбір адам өзінің өмір сүру кезеңдерінде жылына 250-400 м бэр радияция алатыны сөзсіз.

Жердің табиғи радиоактивтік заттарының сәуле шығаруы барлық химиялық заттарға байланысты болмайды. Әр түрлі элементтердің табиғи 50 радиоактивті изотобы бар. Көпшілік элементтердің тек біразы ғана радиоактивті. Кейбір химиялық элементтерде тұрақты изотоптар жоқ, олар түгелдей радиоактивті, мысалы, уран, торий, радий, полоний және т.б. Бұлардың атомдарының ядросы өздігінен ыдырап, гамма – кванттық және корпускулярлық сәулеленеді.

Изотоптар деп бірдей қасиеттерімен, бірақ атомдық салмақтары әр түрлі химиялық элементтерді айтады /грекше – изос – бірдей, тең; топос – орын/. Мысалы, уран 235 және уран 238 – изотоптар.

Изотоптар ядрода нейтрондар санының әр түрлі болуына байланысты өзара айырмашылығы бар атомдар. Оларда пратондардың саны бірдей. Мысалы, темір атомының ядросында 26 протон бар, ал нейтрондар саны 54 және 61. Изотоптарда 28/-54\26-ге\ден 35\61\26-ге дейін болуы мүмкін.

Радиациялық ластанудың баска ластанудан көп айырмашылығы бар. Қысқа толқынды электрмагниттік сәуле шығару мен зарядталған бөлшектерді бөліп шығаратын тұрақсыз химиялық элементтердің ядросы - радиактивті нуклидтер. Міне, осы бөлшектер мен шығарылған сәулелер адамның организміне түскенде жасушаларды (клеткаларды) бұзады, соның нәтижесінде түрлі аурулар пайда болады.

Радиактивтік ластану өткен ғасырдың 40-шы жылдары уранның ыдырау реакциясы ашылғаннан бастап пайда болған. Атом энергиясын американдықтар соғыс мақсатында, ал 1945 жылдан бұрын Кеңес дәуірінде оны бейбіт мақсатқа пайдалана бастады. Атом энергиясын пайдалану кезінде сақтандыру шаралары қоса жүргізіледі. Өйткені, атом қондырғылары жұмыс істеу кезінде, адам өміріне қауіпті радиактивті шлак түзіледі. Ал оны залалсыздандыру оңай шаруа емес. Радиактивті қалдықтарды теңізге, мұхитқа, өзенге тастауға рұқсат етілмейді. Әрине, бұл жағдай кейбір капиталистік елдерде сақталмайды. Мәселен, Ирландия жағалауы қазір ядролық үйіндіге айналған. Жыл сайын мұхит түбіне радиактивтік қалдықтар тасталып жатыр. Көптеген дамыған елдерде атом өнеркәсібі кәсіпорындарында белгіленген санитарлық нормаға дейін радиактивті заттардың концентрациясын азайтатын тазарту қондырғыларын салынған. Қалдықтар баллондарға салынып цементтеледі де, арнаулы жерлерге тасталады. Чернобыль апаты айналадағы орта мен халықтың денсаулығына қатты әсер еткен, атом энергиясындағы еш уақытта болмаған апат. Чернобыль апаты кезінде атмосфераға 50 МК радиактивті заттар шығарылған және ауданы 3000 км болатын жерге таралған.

Бұл мәселелердің түп негізі – дозиметрия құралымен радиоактивтік сәулеленудің деңгейін үздіксіз бақылап отыру. Дозиметриялық құралдар радиоактивтік сәулелену болатын атом электростанцияларында, атом материалдарын өңдеуге түсіретін заводтарда орнатылған. Мұндай дозиметр – бақылаушы, автоматтық түрде радиоактивтік сәулелеундің деңгейіне үздіксіз бақылау жасайды. Егер радиоактивтілік қауіпті деңгейге дейін жоғарыласа, онда авариялық қоңырау шылдырлайды, қызыл шам жыпықтайды. Осы сигнал естілісімен жұмыскерлер өте жылдам бөлме ішінен басқа жаққа шығып кетуі керек. Радиоактивтікті залалсыздандыру үшін қажетті шараларды тез арада қолданады.

Бақылаушы дозиметрден басқа арнайы дозиметр құралы бар. Ол радиоактивтік заттардың ұнтақтарының еденге шашылғанын адамның үстіндегі киіміне ілінісіп кеткенін көрсетеді.

Әр жұмыскердің өзіндегі дозиметр атом өндірісіне сәулелену деңгейінің мөлшерін анықтайды. Шамадан тыс болған жағдайда сәулелену әсерінен сақтану үшін жедел шаралар қолданылады.

Біздің санамызда радиоактивтік ластану ядро қаруынан кейін болады деген ұғым пайды болған. Ал негізінде радиоактивтілік табиғаттың өзінде де бар. Оны тек мамандар ғана біледі де, халыққа жете түсіндірілмейді. Егер осы білім көпшілікке жеткізілсе, адамдар қорғану әдістеріне мән берген болар еді.

Космостан келетін космостық сәулелердің практика жүзінде адамзат баласының қорғануға ешқандай мүмкіндігі жоқ. Ол 1000 км атмосфералық қабаттан лезде өтіп кетеді де жер шарына түгелдей таралады.

Галактикалық ғарыш сәулелерінің, құрамында протон ағымдары /85%/, альфа-бөлшегі, яғни гелий /13-14%/, электрондар және гамма — кванттары бар. Сол сәуле бөлшектерінде энергия өте жоғары. Жердің радиациялық белдеуі сыртқы және ішкі зоналардан тұрады. Ішкі зонасында 40 Мэвтен астам энергиясы бар электрондардан тұрады. Бұл энергия атмосфера қабатынан өткеннен соң Жер бетінде байқалады.

кесте. Иондалған сәулеленудің табиғи қайнар көзі

Күннің ғарыштық сәулелерінің құрамында протондар және альфа- бөлшегі бар.

Ғарыштық сәулелері және жердің табиғи радиоактивтік заттарының сәулеленуі табиғи радиациялық фон құрады. Табиғи радиациялық фон Жер бетіндегі бүкіл тірі жәндіктерге, жануарларға, адамға және өсімдіктерге әсерін тигізеді. Оны зерттейтін ғылым саласын гелиобиология дейді.

Радиацияның деңгейі ай сайын өзгеріп тұрады. Радиацияның деңгейі күннің жерге әсер етуіне тікелей байланысты. Себебі күннің сәулесі радиоактивтелген, осыған сәйкес жылдың ыссы күндеріндегі радиация мен салқын күндеріндегі радиация деңгейінің айырмашылығы бар. Ең радиоактивті кезен ол жаздың ыссы айлары шілде мен тамыз, ал радиациялық фон қыстың қаңтар, желтоқсан айларында төмен болады.

Сәулелену әсерінен сақтану үшін ядролық реактордың және т.б. атомдық құрылыстардың маңайына биологиялық қорғаныс бетоннан жасалған қалыңдығы шамамен 3 метр немесе шамамен жарты метрдей қорғасыннан жасалған қабырғамен қоршайды.

Реакторде өз энергиясын берген уран элементінің қалдығын алып, оның орнына жаңа элементті салу арнайы механизм қолдану арқылы жүргізіледі. Телевизор экраны арқылы заводтың немесе тағы басқа құрылыстың ішінде болып жатқан өзгерісті бақылап отырып, сәулеленуден қорықпайтын өте қолайлы механизм қалың қабырғаның сыртында, қауіпсіз жерде отырған адамның жұмысын орындайды.

Бұл көбінесе автоматты түрде, механизмнің басқаруымен өтеді.

Жоғарыда айтқандай, уран өзінің энергиясын бергеннен соң, онда басқа өте бағалы материалдар жиналады, яғни жаңа ядролық отын металл плутоний және көп, әр түрлі радиоактивтік изотоптар. Бұларды бір – бірінен ажыратып, бөліп, алу және оларды пайдалану үлкен шеберлікті қажет етеді. Бірақ бұлардың біразы өмірде қолданылмауынан, радиоактивтік өндірістің керексіз заттары болып саналуынан суға, топыраққа төгіледі.

Бұл қалдықтардың ең аз мөлшерін заласыздандырмай тікелей топыраққа немесе суға тастау өте қауіпті. Олардың ішінде көпшілік заттардың радиоактивтік изотоптары бар. Бұлар өсімдік өміріне өте қажетті заттар. Оларды өсімдіктер өздеріне сіңіріп, жинақтауынан радиоактивтілік жоғарылап, қауіпті деңгейге жетуі мүмкін. Мұндай өсімдіктермен, шөппен қоректенген сиырлардың сүтінде радиоактивтілік табылған.

Атом өндірісінің қалдығын суға тастағанда радиоактивтік заттарды сіңіріп, жинақтайтын балдырлар болады. Балдырлард ан бұл заттар балықтарға, ал балықтардан адамдарға өтіп, адам денсаулығына қатерлі әсерін тигізеді.

Ең алғаш 1942 жылдың желтоқсан айының 2 күні өту құбылысын басқаруға мүмкіндігі бар тізбектелген реакция алынды. Бұл күні атақты физик Энрико Ферми жасап шығарған бірінші ядролық реактор өзінің жұмысын бастады. Осы күннен атом энергиясын бейбітшілік және соғыс мақсатында практикалық қолдану басталды.

Физика оқымыстылары және инженерлер атом энергиясын пайдалануды зерттеп ұсынғандығы мақсатты — қазба отын түрімен бәсекелесуге қабілетті қауіпсіз және сенімді энергия көзін жасау болды.

Ядролық реакторды қолдану арқылы кез келген химиялық элементтің және Жер қабатында жоқ элементтердің изотобын жасау мүмкін болды.

Соңғы 30-40 жылда бұл ғылым одан әрі дамуда, өйткені атомды зерттеу басталды, атом қаруы пайда болды. Ал шынында ғарыштан жететін сәулелер, табиғи радиоактивті заттардың адам денесінде сақталатындығы анықт алды, оның қоршаған заттарда болатындығы сезілді.

Біз үй жағдайында да сәулелерге ұшыраймыз: теледидардан, самолетпен ұшқанда, көшеде жүргенде т.т.

Дегенмен ядролық қарудың жарылысынан болатын радиациялық зақымданудың әсері өте зор. Сондықтан астық, зат, азық-түлік қоймаларын, басқа да ауыл шарушылығы өнімдері сақталатын орындарды қорғау жұмыстары атқарылуы қажет. Ол үшін ғимараттардың есік, терезелерін таспен бітейді немесе тақтаймен, фанермен шегелеп, сыртынан сылақ жүргізеді. Саңылауларын тығындайды. Сыртқы есікті брезентпен, киізбен не басқа материалдармен қағып тастайды. Мүмкін болса қабатталған есік қондырады. Үй, семья жағдайында, тамақ пен судың таза сақталуын ескеру керек. Суды шыны не металл ыдыстарда /термос, бидон, графин, банкі/ сақтап, күн сайын жаңа сумен ауыстырып отыру керек.

Көпшілік пайдаланатын су көзін сақтау маңызды жұмыс. Елді мекендерде құдықтар өте ұқыпты жабылуы керек. Ашық су көздері әдейі күзетке алынып, судың сапасы жиі-жиі тексеріліп тұрады. Судың, азық-түліктің радиоактивті затпен ластанғанын арнайы құралдармен тексереді. Егер ол жеткіліксіз болған жағдайда, тексеріс зертханаларда жүргізілуі керек.

Металдың ішкі құрылысын көруге, металдан жасалған құбырдың ішіндегі сұйық және ұнтақ заттардың мөлшерін анықтауда радиоактивтік заттардың (сәулелену) қолдануы ерекше. Ұнтақ заттардың (мысалы қант) қапқа толтырылған мөлшері счетчик арқылы анықталады. Темекі фабрикасында темекіні толтыру мөлшерін анықтауда радтоактивтік сәулелену қолданылады.

Домна және мартен пештерінің тозуын дер кезінде сәулелену арқылы анықтайды. Жер бетіндегі және ұшақ машиналардың двигательдердің тозуын сәулелену арқылы анықтайды.

1.2 Радиацияның әсерлері

Радиация мөлшері тіршілікке екі бағытта әсер еткен:

— тіршіліктің пайда болуына әсері;

— тірі жануарлардың

Жер бетінен жойылып кетуіне себеп болғаны. Тірі организмнің өлі табиғаттан дамуы радиация әсерінен болған деген ғылыми қорытындылар бар. Жер үстінде қазіргі кезде жоқ ерекше жағдай – жоғары энергия әсерінен табиғи құбылыстар өткен. Бұл құбылыстардың негізгісі – ұзаққа созылған химиялық эволюция нәтижесінде органикалық қосылыстар пайда болып, күрделі молекулалар түзілген. Содан кейін биологиялық эволюция басталған.

Табиғи радиация мөлшері аса үлкен болған кезеңдері эволюцияның даму жылдамдығына әсерін тигізіп отырған. Бор дәуірінің соңғы кезінде Күн маңайындағы жаңа жұлдыздардың біреуінің жарқылдануынан ғарыштық сәулелену деңгейі ұзақ уақыт аса жоғары деңгейде болғаны өте ірі динозаврлардың жаппай қырылуына себеп болған. Палеозой дәуірінің аяқ кезінде Мезозой дәуірінің басында Жер үстінде бауырымен жорғалаушылар өте көп болған. Бор дәуірінде олар кенет азайып, түрлері кеміп, денелері ықшамдалған. Бұл қорытындыларға дәлелдемелер осы кезде аз болмас. Солардың ішінде мынаған көңіл аударайық. Мұнай және газ қойнауын зерттеуде табылған ірі тістерді, сүйектерді осы күнгі жануарлармен салыстырғанда уранның көп болуынан радиоактивтілік өте жоғары екені байқалады (әрине уақыт мерзіміне байланысты сүйек қалдықтары жердегі уранмен кірленуі мүмкін).

Инкорпорироваланған радиоактивтік заттарға ағзаға ас қорыту, тыныс алу және тері арқылы түседі. Бұл мәселелерді комплекстік зерттеумен радиациялық гигиенистер, радиотоксикологтар және физиктер – дозиметристер арнайы шұғылданады.

Ағзаға қатерлісі – радионуклидтердің тыныс алу (ингаляция) жолы арқылы түсуі. Бұған себеп болатын альвеолдардың орасан зор тыныс алу аумағы, оның көлемі шамамен 100 м2 (терінің аумағынан 50 есе көп).

12
• 3
• 4
• Далее ⇒