Изучение радиационного фона Красновишерского района. ПРОЕКТ Шигапов Ян (2). Чреждение Средняя общеобразовательная школа 2 проект изучение радиационного фона Красновишерского района
 Скачать 2.04 Mb.
|
|
Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение Средняя общеобразовательная школа № 2  ПРОЕКТ Изучение радиационного фона Красновишерского района Автор: ученик 10 «Б» класса Шигапов Ян Руководитель: учитель физики Перевалова Наталья Васильевна г. Березники, 2022 Содержание Введение 3 1. Теоретическая часть 1.1 Что такое радиация? 5 1.2 Естественный радиационный фон 7 1.3 Искусственная радиация 10 1.4 Секретная «Программа № 7» 12 1.5 Мирные атомные взрывы в Прикамье 15 1.6 Последствия мирных атомных взрывов 19 2. Практическая часть 2.1 Приборы для обнаружения радиации 22 2.2 Дозиметр ДКГ-03Д «Грач» 25 2.3 Изучение радиационного фона Красновишерского района 26 3. Заключение 27 4. Список литературы 29 5. Приложение 30 Введение Темой «радиация» я интересуюсь уже несколько лет. В 2018 году я победил в городской научно-практической конференции учащихся с темой «Изучение радиационного фона города Березники». Человек и все живые существа на планете непрерывно подвергаются воздействию ионизирующего излучения - радиации. Радиация невидима, и в повседневной жизни мы про нее неосознанно забываем. В небольших дозах радиация не оказывает практически никакого воздействия на состояние человека. Но это не значит, что ионизирующего излучения не следует бояться вовсе. Радиация безопасна только тогда, когда она в норме. Летом прошлого года с дозиметром «Грач» я побывал на севере Пермского края – в Красновишерском районе. Цель работы: изучение радиационного фона Красновишерского района. Объект: окружающая среда Красновишеского района. Предмет: радиационное воздействие. Актуальность темы: Задачи проекта: Изучить теоретический материал, познакомиться с секретной «Программой № 7»; Познакомиться с приборами, с помощью которых количественно измеряют радиационные излучения; 3. Выяснить, каков уровень радиационного фона в Красновишерском районе в наши дни; 4. Создать презентацию по теме моего проекта. Методы исследования: 1. Теоретические: - анализ литературы, интернет-сайтов по изучению теоретических основ работы. 2. Эмпирические: - радиационные замеры в Красновишерском районе; 1.Теоретическая часть 1.1 Что такое радиация? Слово «радиация» произошло от латинского слова «radiatio», что в переводе означает «сияние», «излучение». Основное значение слова «радиация» (в соответствии со словарём Ожегова изд. 1953 года): излучение, идущее от какого-нибудь тела. Однако со временем оно было заменено на одно из его более узких значений - радиоактивное или ионизирующее излучение. Явление радиоактивности было открыто в 1896 году французским ученым Анри Беккерелем. В настоящее время оно широко используется в науке, технике.[1] Ионизирующее излучение — в самом общем смысле — различные виды микрочастиц и физических полей, способные ионизировать вещество. Не у всех химических элементов ядра стабильные. Многие ядра могут неожиданно распадаться, выбрасывая с огромной энергией свои части и претерпевая значительные превращения. Это явление называется радиоактивностью. Существует пять видов ионизирующего излучения (Приложение 1): 1. Альфа излучение — представляют собой поток ядер атомов гелия, излучение обладает низкой проникающей способностью (при внешнем облучении не способно проникнуть через роговой слой кожи). Пробег в воздухе - 2 см. Таким образом, альфа излучение абсолютно безопасно при внешнем облучении и крайне опасно при внутреннем облучении. Наиболее эффективная защита - расстоянием (более 2-3 см от источника), защититься от альфа излучения можно листом бумаги. 2. Бета излучение — представляет собой поток электронов, обладает относительно низкой проникающей способностью (2-3 см при внешнем облучении). Пробег в воздухе - порядка 15 см. Таким образом, бета излучение может быть опасным при внешнем облучении (при условии контакта с кожей), но более опасно при внутреннем облучении, хотя менее опасно, чем альфа излучение. Защита - временем и расстоянием, а также экраном (достаточно плотной одежды). 3. Гамма излучение и рентгеновское излучение — это электромагнитные излучения. Оба вида обладают высокой проникающей способностью (порядка метра, т.е. при внешнем облучении пронизывает тело человека насквозь). Таким образом, это излучение наиболее опасно при внешнем облучении, от него можно защититься расстоянием, временем и экраном (используют продукты переработки нефти). 4. Нейтронное излучение — представляет собой поток нейтронов. Характерна высокая проникающая способность (еще большая, чем у гамма излучения), т.е. также пронизывает тело человека при внешнем облучении. Ионизирующая способность относительно низкая, но несмотря на это нейтронное излучение является очень опасным при внешнем облучении. Защита от него временем, расстоянием, экраном (используют свинцовые пластины). Человек подвергается облучению двумя способами. Радиоактивные вещества могут находиться вне организма и облучать его снаружи. В этом случае говорят о внешнем облучении. Или же они могут оказаться в воздухе, которым дышит человек, в пище или в воде и попасть внутрь организма. Такой способ облучения называют внутренним. Радиоактивность делят на естественную и искусственную. Естественный радиационный фон Естественный радиационный фон – это ионизирующее излучение от природных источников внеземного (космического) и земного происхождения, действующее на человека на поверхности Земли. (Приложение 2) Естественная радиация была всегда: до появления человека, и даже нашей планеты. Естественный радиационный фон Земли связан с ее историей и эволюцией биосферы. С момента зарождения нашей планеты она находилась под постоянным влиянием космических излучений. Большое количество радионуклидов было задействовано при формировании земной коры. Ученые полагают, что тектонические процессы, расплавленная магма, образование горных систем обязаны своим появлением радиоактивному распаду и разогреву недр. В местах разломов, сдвигов и растяжений земной коры, океанических впадин радионуклиды выходили на поверхность и появлялись места с мощным ионизирующим излучением. В настоящее время биосфера Земли по-прежнему испытывает воздействие космического излучения, радионуклидов, рассеянных в твердых земных породах, океанах, морях, подземных водах, воздухе и в живых организмов. [1] Естественная радиоактивность включает три основных источника: 1. Космическое излучение и солнечная радиация — это источники колоссальной мощности, которые в мгновение ока могут уничтожить и Землю, и всё живое на ней. К счастью, от этого вида радиации у нас есть надёжный защитник — атмосфера. Впрочем, интенсивная человеческая деятельность приводит к появлению озоновых дыр и истончению естественной оболочки, поэтому не следует слишком долго находиться под воздействием прямых солнечных лучей. Мощность космического излучения неоднородна. Интенсивность влияния космического излучения зависит от высоты над уровнем моря и широты. Чем выше Вы над Землей, тем интенсивнее космическое излучение, с каждой 1000 метров сила воздействия удваивается, а на экваторе уровень излучения гораздо сильнее, чем на полюсах. Например, в самолете, который летит в небе на высоте 10 000 метров, уровень радиации превышает приземную радиацию почти в 10 раз. 2. Излучение земной коры Помимо космического излучения радиоактивна и сама наша планета. В её поверхности содержится много минералов, хранящих следы радиоактивного прошлого Земли: гранит, глинозём и т.п. Сами по себе они представляют опасность лишь вблизи месторождений, однако человеческая деятельность ведёт к тому, что радиоактивные частицы попадают в наши дома в виде стройматериалов, в атмосферу после сжигания угля, на участок в виде фосфорных удобрений, а затем и к нам на стол в виде продуктов питания. Известно, что в кирпичном или панельном доме уровень радиации может быть в несколько раз выше, чем естественный фон данной местности. Таким образом, хотя здание и может в значительной мере уберечь нас от космического излучения, но естественный фон легко превышается при использовании опасных материалов. Радионуклиды в воде, пище, воздухе и стройматериалах Один из самых распространённых и опасных радионуклидов – это радон. Радон — это радиоактивный инертный газ без цвета, вкуса и запаха в 7,5 раз тяжелее воздуха. Радон имеет свойство скапливаться под землей в больших количествах, на поверхность же он выходит при добыче полезных ископаемых или через трещины в земной коре. Радон активно поступает в наши дома с бытовым газом, водопроводной водой (особенно, если её добывают из очень глубоких скважин), или же просто просачивается через микротрещины почвы, накапливаясь в подвалах и на нижних этажах. Снизить содержание радона, в отличие от других источников радиации, очень просто: достаточно регулярно проветривать помещение и концентрация опасного газа уменьшится в несколько раз. В дом радон может попасть разными путями: из недр Земли; из стен и фундамента зданий, т.к. строительные материалы (цемент, щебень, кирпич, шлакоблоки) в разной степени, в зависимости от качества, содержат дозу радиоактивных элементов; вместе с водопроводной водой и природным газом. Так как этот газ тяжелее воздуха, он оседает и концентрируется в нижних этажах и подвалах. Самый значимый путь накопления радона в помещениях связан с выделением радона из почвы, на которой стоит здание. Большую опасность представляет поступление радона с водяными парами при пользовании душем, ванной, парной. Он содержится и в природном газе, поэтому на кухне необходимо устанавливать вытяжку, чтобы предотвратить накапливание и распространение радона. Снизить содержание радона, в отличие от других источников радиации, очень просто: достаточно регулярно проветривать помещение и концентрация опасного газа уменьшится в несколько раз. Естественная радиация является неотъемлемой составляющей природной среды обитания. 1.3 Искусственный радиационный фон В отличие от естественных источников радиации, искусственная радиоактивность возникла и распространяется исключительно силами людей. К основным техногенным радиоактивным источникам относят ядерное оружие, промышленные радиоактивные отходы, атомные электростанции (АЭС), медицинская диагностическая и лечебная аппаратура. (Приложение 3), [1] Ядерные испытания Первые в мире ядерные взрывы были проведены в 1945 году. 7 марта 1955 г., когда после взрыва в Неваде (США) радиоактивные продукты распада были обнаружены в районе Ленинграда (Санкт-Петербурга). 13 февраля 1960 г. был произведен ядерный взрыв в Сахаре. Через четверо суток радиоактивные осадки достигли Крыма. [2] Медицина К искусственному облучению, связанным с медицинским обслуживанием, относится флюорография, рентген любой формы и компьютерная томография (КТ). КТ – это современный метод рентгенодиагностики. • Рентген зубов: <0,01 мЗв • Флюорография грудной клетки: 0,01-0,05 мЗв • Рентген мозга: 0,1 мЗв • Рентген желудка: от 6 до 12 мЗв • Компьютерная томография: от 2 до 20 мЗв. Широкое применение в лечении и установлении диагноза находит радиоизотопная медицина. С помощью радиоактивных изотопов, вводимых в организм человека, определяется место локализации и размеры опухоли или же проверяется функция органа. Методы лучевой терапии используются для лечения злокачественных опухолей. Атомная энергетика Ядерный топливный цикл включает несколько стадий: добыча и обогащение урановой руды; производство и транспортировка ядерного топлива; производство энергии; вторичная обработка отработанного топлива с целью извлечения урана и плутония; захоронение радиоактивных отходов. Каждый этап ядерного топливного цикла таит в себе определенную долю опасности и риска в случае нарушения технологического процесса. Другие источники облучения сжигание угля на тепловых электростанциях; залежи фосфатов, содержащие относительно высокие концентрации радиоактивных веществ; потребительские товары (радиолюминесцентные, электронные приборы, цветные телевизоры и др.); материалы космической техники и др.; курение. Секретная «Программа № 7» В течение 23 лет в СССР действовала секретная «Программа № 7», в рамках которой проводились подземные атомные взрывы. Всего с 1965 по 1988 год было взорвано 124 ядерных заряда. (Приложение 4, Таблица 1) С их помощью по решению партийных властей учёные пытались вести разведку запасов алмазов и даже поворачивать вспять реки. Ведь главной задачей являлось решение экономических и научных задач. [3] Атомные грибы вырастали не только в отдалённых необитаемых районах Сибири и Дальнего Востока. Местами проведения испытаний становились, в том числе густонаселённые территории в Центральной и Южной России. Сколько человек пострадало от выбросов радиации, вряд ли когда-нибудь станет известно. О том, что атомные заряды могут использоваться не только в военных целях, но и на вполне себе мирном поприще, советские учёные начали задумываться в начале 60-х годов. Весной 1962-го на стол главы «атомного» Министерства среднего машиностроения Ефима Славского лёг закрытый доклад физиков-ядерщиков Юрия Бабаева и Юрия Трутнева. В нём они представляли свои соображения по поводу применения ядерных зарядов в интересах народного хозяйства. В частности, учёные предлагали использовать с толком гигантские воронки, образующиеся при атомных взрывах, – к примеру, в качестве котлованов для искусственных водохранилищ. Большая глубина воронки и её оплавленное при взрыве дно идеально подходили для использования таких рукотворных озёр в интересах мелиорации и предотвращения засоления территорий. Славский горячо поддержал идею. В результате родился проект «Чаган». Согласно ему, в засушливых районах Казахстана предполагалось создать 40 «ядерных» водоёмов. Создать ядерный заряд с нужными характеристиками взялись специалисты из Арзамаса-16. Арзамас-16 - закрытый секретный город, 9 апреля 1946 года было принято решение о размещении здесь особо важного государственного объекта по разработке первой атомной бомбы. Утром 15 января 1965 года в 178-метровую скважину, пробурённую в пойме реки Чаган, был опущен 3-метровый контейнер с термоядерным зарядом. Его мощность составила 170 килотонн – в восемь с половиной раз больше использованного в Хиросиме. Раздался оглушительный взрыв – 10 млн тонн грунта, развеянного на песчинки, взлетели в небо на километр. На земле при этом образовалась воронка диаметром 430 и глубиной 100 метров. «Такого красивого зрелища от ядерного взрыва я ранее не видел, хотя и повидал их немало», – позже вспоминал руководитель проекта Иван Турчин. Начало советской промышленной атомной программе было положено. Поскольку проект «Чаган» носил экспериментальный характер, местом для его реализации стал Семипалатинский атомный полигон – закрытая территория, расположенная вдалеке от жилья, отчего возможное действие радиации сводилось к минимуму. Однако впредь учёные уже не заморачивались такими условностями – из 124 «мирных» атомных взрывов 117 были проведены вне специальных полигонов. Ведь главной задачей являлось решение экономических и научных задач. На то, какое количество людей проживает в округе, внимания обращали мало. Очередной подрыв был произведён уже спустя два с половиной месяца после первого. На этот раз в рамках проекта «Бутан» два атомных заряда один за другим сдетонировали в Башкирской АССР, в 10 километрах к северо-западу от города Мелеуз. С их помощью на Грачёвском нефтяном месторождении удалось вдвое увеличить объёмы добычи нефти. Когда спустя 15 лет скважина начала высыхать, эксперимент повторили снова. Также с помощью атомных зарядов близ Уфы были созданы подземные ёмкости для захоронения промышленных отходов Салаватского нефтехимического комбината. Увеличение добычи нефти и создание подземных хранилищ посредством атомных взрывов оказалось делом выгодным, поэтому применялся этот метод ещё не раз. Ещё более эффективным оказалось использование ядерных зарядов для проведения глубинного сейсмозондирования земной коры и поиска перспективных залежей полезных ископаемых. Такие взрывы проводились в Якутии, Коми АССР, Калмыкии, Ханты-Мансийском автономном округе, Иркутской и Кемеровской областях, а также в Красноярском крае. А осенью 1971 года заряд в 2,3 килотонны был подорван почти в самом центре европейской части России – Ивановской области. В результате на территории Вологодской и Костромской областей удалось обнаружить новые нефтяные месторождения. Даже в курортном Ставропольском крае додумались произвести подрыв – 10 килотонн в целях интенсификации добычи газа рванули в 90 километрах севернее Ставрополя. Последний из них прогремел осенью 1988 года в 80 километрах северо-восточнее города Котласа в Архангельской области. После этого использование ядерного арсенала в промышленных целях было остановлено. |