Проектная работа по теме Измерение радиоактивного фона. Проектная работа по теме:%0A%0A«Измерение радиоактивного фона из. Измерение радиоактивного фона излучения на территории мбоу сош 26
 Скачать 0.9 Mb.
|
|
Российская Федерация Краснодарский край Управление образования администрации муниципального образования город Новороссийск Муниципальное бюджетное образовательное учреждение Средняя общеобразовательная школа №26 Муниципального образования город Новороссийск Проектная работа по теме: «Измерение радиоактивного фона излучения на территории МБОУ СОШ №26» Автор проекта: Тащян Артем, Липовой Артем 10 «А» класса Наставник проекта: Учитель физики Краснощеков Андрей Андреевич г  . Новороссийск 2023 г.Содержание Введение 3 Глава 1. Теоретическая часть, общие представления о радиации 1.1 Открытие радиоактивности 4 1.2 Общие сведения о радиоактивном излучении 5 1.3 Типы излучений 7 1.4 В каких единицах измеряется радиоактивность 10 Глава 2. Практическая часть. Оценка влияния радиации на организм человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1 Воздействие радиации на человека . . . . . . . . . . . . . . . . ……………11 2.2 Допустимый радиационный фон для человека. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.3 Трагедия чернобыльской АЭС . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4 Способы обнаружения и методы измерения радиоактивных излучений Глава 3 Экспериментальное определение радиационного фона . . . . . . . 3.1 Теоретическая часть 3.2 Измерение радиоактивного фона излучения Заключение Список литературы Приложения ВВЕДЕНИЕ Актуальность. Человек ежедневно контактирует с радиацией. В зависимости от происхождения её источники делят на естественные, искусственные и техногенные. В быту человек наиболее часто встречается источники искусственной радиации. Данная тема является актуальной, так как имеет непосредственное отношение к каждому из учащихся МБОУ СОШ №26 и искусственный радиационный фон негативно воздействует на организм. Проблема. Неизвестно, допустим ли уровень.. Цель проекта. Определить факторы радиационного техногенного воздействия на окружающую среду и человека. Экспериментально измерить радиационный фон. Подтвердить или опровергнуть гипотезу…блабла Задачи проекта: Изучить теоретический материал о радиации. Изучить дополнительный материал о радиации и рассмотреть её воздействие на человека Рассмотреть радиацию как проявление физического явления радиоактивности. Измерить.уровень радиации МБОУ СОШ №26 Для решения установленных задач были использованы последующие способы исследования: 1. Изучение и анализ литературы по физике, относящийся к объекту и теме исследования. 2. Физический эксперимент. Гипотеза. Уровень радиационного излучения в норме и соответствует СанПиН России. Объект исследования. Кабинеты МБОУ СОШ №26, школьная и пришкольная территория. Предмет. Радиационный фон. Данные счетчика Гейгера, Гистограмма с показаниями по кабинетам. Глава 1. Теоретическая часть, общие представления о радиации 1.1 Открытие радиоактивности Радиоактивность была открыта в 1896 году французским физиком А. Беккерелем. Он занимался исследованием связи люминесценции и недавно открытых рентгеновских лучей. Беккерелю пришла в голову мысль: «Не сопровождается ли всякая люминесценция рентгеновскими лучами?» Для проверки своей догадки он взял несколько соединений, в том числе одну из солей урана, фосфоресцирующую жёлто-зелёным светом. Осветив её солнечным светом, он завернул соль в чёрную бумагу и положил в тёмном шкафу на фотопластинку, тоже завёрнутую в чёрную бумагу. Через некоторое время, проявив пластинку, Беккерель действительно увидел изображение куска соли. Но люминесцентное излучение не могло пройти через чёрную бумагу, и только рентгеновские лучи могли в этих условиях засветить пластинку. Беккерель повторил опыт несколько раз и с одинаковым успехом [1]. 24 февраля 1896 года на заседании он сделал сообщение «Об излучении, производимом фосфоресценцией». Но уже через несколько дней в интерпретацию полученных результатов пришлось внести корректировки. 26 и 27 февраля в лаборатории Беккереля был подготовлен очередной опыт с небольшими изменениями, но из-за облачной погоды он был отложен. Не дождавшись хорошей погоды, 1 марта Беккерель проявил пластинку, на которой лежала урановая соль, так и не облучённая солнечным светом. Она, естественно, не фосфоресцировала, но отпечаток на пластинке получился. Уже 2 марта Беккерель доложил об этом открытии на заседании Парижской Академии наук, озаглавив свою работу «О невидимой радиации, производимой фосфоресцирующими телами». Впоследствии Беккерель испытал и другие соединения минералов урана (в том числе не проявляющие фосфоресценции), а также металлический уран. Пластинка неизменно засвечивалась. Поместив между солью и пластинкой металлический крестик, Беккерель получил слабые контуры крестика на пластинке. Тогда стало ясно, что открыты новые лучи, проходящие сквозь непрозрачные предметы, но не являющиеся рентгеновскими. Беккерель установил, что интенсивность излучения определяется только количеством урана в препарате и совершенно не зависит от того, в какие соединения он входит. Таким образом, это свойство было присуще не соединениям, а химическому элементу — урану. Своим открытием Беккерель делится с учёными, с которыми он сотрудничал. В 1898 г. Мария Кюри и Пьер Кюри обнаружили радиоактивность тория, позднее ими были открыты радиоактивные элементы полоний и радий [2]. 1.2 Общие сведения о радиоактивном излучении Радиоактивность происходит от латинских слов radio – излучаю (radius – луч), activus – действенный, активный. Радиоактивность – это способность ядер атомов некоторых химических элементов разрушаться, видоизменяться с испусканием атомных, субатомных частиц, гамма-квантов. К радиоактивным относятся превращения ядер с испусканием– a-частиц(альфа-распад) – электронов и позитронов (бета-распад) – спонтанное деление ядер Радиоактивность часто сопровождается g-излучением. Различают: Естественная радиоактивность – самопроизвольный распад ядер элементов, встречающихся в природе (открыта А. Беккерелем). Искусственная радиоактивность – самопроизвольный распад ядер элементов, полученных искусственным путем через соответствующие ядерные реакции (обнаружена в 1934 г. И. Жолио-Кюри и Ф. Жолия-Кюри для открытых ранее двух новых элементов – радия и полония). 1.3 Типы излучений Источниками ионизирующего излучения (ИИИ) могут быть космические или земные объекты, а также технические устройства, испускающие или способные испускать ионизирующее излучение. Источник ионизирующего излучения – объект, содержащий радиоактивный материал или техническое устройство, испускающее или способное испускать в определённых условиях ионизирующее излучение [3,4]. Радиоактивность подразделяется на естественную (наблюдается у неустойчивых изотопов, существующих в природе) и искусственную (наблюдается у изотопов, полученных посредством ядерных реакций). Принципиального различия между этими двумя типами радиоактивности нет, так как законы радиоактивного превращения в обоих случаях одинаковы. К естественным источникам радиации относится: космическое излучение и радиоактивные вещества, содержащиеся в почве (уголь, гранит), атмосфере, воде. Большинство из них таковы, что избежать облучения совершенно невозможно. Уровень естественной радиации для конкретной местности мы называем природным фоном. Основную часть облучения население Земли получает от естественных источников радиоактивного излучения. Большинство из них таковы, но избежать облучения от них совершенно невозможно. На протяжении всей истории существования Земли разные виды излучения падали и падают на ее поверхность из космоса и поступают от радиоактивных веществ, находящихся в земной коре. Человек подвергается облучению двумя путями. 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 воде и попасть внутрь организма. Такой способ облучения называют внутренним. Облучению от естественных источников радиации подвергается любой житель Земли, однако одни из них получают большие дозы, чем другие. Это зависит, в частности, от того, где они живут. Уровень радиации в некоторых местах земного шара, где залегают радиоактивные породы, оказывается значительно выше среднего, а в других местах - соответственно ниже. Доза облучения зависит, кроме того, от условий жизни людей. Применение некоторых строительных материалов, использование газа для приготовления пищи, открытых угольных жаровен, герметизация помещений и даже полеты на самолетах — все эти сказывается на уровне облучения за счет естественных источников радиации. Земные источники радиации в сумме ответственны за большую часть облучения, которому подвергается человек за счет естественной радиации. В среднем они дают более 5/6 годовой эквивалентной дозы, получаемой населением в основном вследствие внутреннего облучения. Остальную часть вносят космические лучи, главным образом путем внешнего облучения. Рассмотрим вначале некоторые данные о внешнем облучении от источников космического происхождения. Космические лучи. Естественный радиационный фон, создаваемый космическими лучами, дает чуть меньше половины внешнего облучения, получаемого населением от естественных источников радиации. Космические лучи в основном приходят к нам из глубин Вселенной, но некоторая их часть рождается на Солнце во время солнечных вспышек. Космические лучи могут достигать поверхности Земли или взаимодействовать с ее атмосферой, порождая вторичное излучение и приводя к образованию различных радионуклидов. Нет такого места на Земле, куда бы не падали невидимые космические лучи. Но одни участки земной поверхности более подвержены их действию, чем другие. Северный и Южный полюсы получают больше радиации, чем экваториальные области, из-за наличия у Земли магнитного ноля, отклоняющего заряженные частицы, из которых в основном и состоят космические лучи. Существеннее, однако, то, что уровень облучения растет с высотой, поскольку при этом над нами остается все меньше воздуха, играющего роль защитного экрана. Люди, живущие на уровне моря, получают в среднем из-за космических лучей эквивалентную дозу около 300 мкЗв/год; для людей же, живущих выше 2000 м. над уровнем моря, эта величина в несколько раз больше. Еще более интенсивному, хотя и относительно непродолжительному облучению, подвергаются экипажи и пассажиры самолетов. При подъеме с высоты 4000м (максимальная высота, на которой расположены поселения людей: деревни шерпов на склонах Эвереста) до 12000 м (максимальная высота полета трансконтинентальных авиалайнеров) уровень облучения за счет космических лучей возрастает примерно в 25 раз и продолжает расти при дальнейшем увеличении высоты до 20000 м (максимальная высота полета сверхзвуковых реактивных самолетов) и выше. При перелете из Нью-Йорка в Париж пассажир обычного турбореактивного самолета получает дозу около 50 мкЗв, а пассажир сверхзвукового самолета на 20% меньше, хотя подвергается более интенсивному облучению. Это объясняется тем, что во втором случае перелет занимает гораздо меньше времени. Земные радиоактивные источники излучения. Основные радиоактивные изотопы, встречающиеся в горных породах Земли — это калий-40, ру6идий-Я7 и изотопы двух радиоактивных семейств, берущих начало соответственно от урана-238 и тория-232 — долгоживущих изотопов, входящих в состав Земли с самого ее рождения. Разумеется, уровни земной радиации неодинаковы для разных мест земного шара и зависят от концентрации радионуклидов в том или ином участке земной коры. В местах проживания основной массы населения они примерно одного порядка. Мощность эквивалентной дозы естественного радиоактивного фона на Земле составляет в среднем 1 м3в/год, или около 0,12 мк3в/час. Для сравнения укажем, что просмотр одного хоккейного матча по телевизору дает дозу около 0,01 мк3в. Согласно исследованиям, проведенным во Франции, ФРГ, Италии, Японии и США, примерно 95% населения этих стран живет в местах, где мощность дозы облучения в среднем составляет от 0,3 до 0,6 мЗв/год. Некоторые Группы населения получают значительно большие дозы облучения: около 3% получает в среднем 1 мЗв/год, а примерно 1,5% — более 1,4 мЗв/год. Искусственные источники радиоактивного излучения. За последние несколько десятилетий человек создал сотни искусственных радионуклидов и научился использовать энергию атома в самых разных целях: в медицине, для создания атомного оружия, для производства энергии и обнаружения пожаров, для изготовления светящихся циферблатов часов и поиска полезных ископаемых. Все это приводит к увеличению дозы облучения как отдельных людей, так и населения Земли в целом. Индивидуальные дозы, получаемые равными людьми от искусственных источников радиации, сильно различаются. В большинстве случаев эти дозы весьма невелики, но иногда облучение за счет техногенных источников оказывается во много тысяч раз интенсивнее, чем за счет естественных. Как правило, для техногенных источников радиации упомянутые различия выражены гораздо сильнее, чем для естественных. Кроме того, порождаемое им излучение обычно легче контролировать, хотя облучение, связанное с радиоактивными осадками от ядерных взрывов, почти так же невозможно контролировать, как и облучение, обусловленное космическими лучами или земными источниками. Так, например, исследования нефтепромыслов на территории России показывают значительное превышение допустимых норм радиоактивности, повышение уровней радиации в районе скважин, вызванное отложением на оборудовании и прилегающем грунте солей радия-226, тория-232 и калия-40. Особенно загрязнены действующие и отработавшие трубы, которые нередко приходится классифицировать как радиоактивные отходы. Такой вид транспорта, как гражданская авиация, подвергает своих пассажиров повышенному воздействию космического излучения. И, конечно, свой вклад дают испытания ядерного оружия, предприятия атомной энергетики и промышленности. Безусловно, возможно и случайное (неконтролируемое) распространение радиоактивных источников: аварии, потери, хищения, распыление и т.п. Такие ситуации очень редки. Кроме того, их опасность не следует преувеличивать. 1.4 В каких единицах измеряется радиоактивность Беккерель, грей и зиверт – три единицы, в которых измеряют радиоактивность, ее энергию и ее воздействие соответственно. Как уже упоминалось, активность в беккерелях (Бк) равна числу атомов, распадающихся за секунду (1 Бк соответствует распаду одного атома за секунду). Ранее для обозначения числа распадов использовалась единица кюри – соответствующая тридцати семи миллиардам распадов за секунду, названная в честь первооткрывателей радия - Пьера и Марии Кюри. Грей (Гр) – единица измерения количества энергии, которое выделятся в веществе при воздействии излучения. 1 Гр соответствует тому, что вещество получило один джоуль энергии в расчете на один килограмм массы, и определяет поглощённую дозу. Ранее использовалась единица «рад». Зиверт (Зв) – единица биологического воздействия на организм в зависимости от типа излучения. 1 зиверт – это количество энергии, поглощённое килограммом биологической ткани, равное по воздействию поглощённой дозе гамма-излучения в 1 Гр. Эквивалентная доза, характеризующая биологический эффект облучения организма ионизирующим излучением, измеряется в Зивертах. Прежде использовалась единица Бер, составляющая 1 сотую Зиверта. Глава 2. Практическая часть. Оценка влияния радиации на организм человека 2.1. Воздействие радиации на человека «Отношение людей к той или иной опасности определяется тем, насколько хорошо она им знакома». Н.В.Родионова Ученые, изучающие влияние радиации на живые организмы, серьезно обеспокоены ее широким распространением. Как сказал один из исследователей, современное человечество купается в океане радиации. Невидимые глазу радиоактивные частицы обнаруживают в почве и воздухе, воде и пище, детских игрушках, нательных украшениях, строительных материалах, антикварных вещах. Самый безобидный на первый взгляд предмет может оказаться опасным для здоровья. Наш организм также можно назвать в небольшой степени радиоактивным. В его тканях всегда содержатся необходимые ему химические элементы – калий, рубидий и их изотопы. В это сложно поверить, но каждую секунду в нас происходят тысячи радиоактивных распадов! В нашем организме непрерывно продолжаются два противоположных процесса – гибель и регенерация клеток. В нормальных условиях радиоактивные частицы повреждают в молекулах ДНК до 8 тысяч различных соединений за час, которые организм потом самостоятельно восстанавливает. Поэтому медики считают, что малые дозы радиации активизируют систему биологической защиты организма. Но большие – разрушают и убивают. Так, лучевая болезнь начинается уже при получении 1-2 Зв, когда врачи фиксируют ее 1-ую степень. В этом случае необходимы наблюдения, регулярные последующие обследования на предмет онкологических заболеваний. Доза 2-4 Зв означает уже 2-ую степень лучевой болезни, при которой требуется лечение. Если помощь поступает вовремя, летального исхода не будет. Смертельной считается доза от 6 Зв, когда даже после пересадки костного мозга удается спасти лишь 10-ую часть больных. Без дозиметра человек никогда не поймет, что подвергается воздействию опасного излучения. Поначалу тело никак на это не реагирует. Лишь через время может появиться тошнота, начинаются головные боли, слабость, поднимается температура. При высоких дозах облучения радиация в первую очередь воздействует на кроветворную систему. В ней почти не остается лимфоцитов, от количества которых зависит уровень иммунитета. Вместе с этим растет число хромосомных поломок (дицентриков) в клетках. В среднем, организм человека не должен подвергаться облучению, доза которого более 1 млЗв в год. При облучении в 17 Зв вероятность развития неизлечимого рака приближается к максимальному значению. 2.2. Допустимый радиационный фон для человека Норма радиации – размытое понятие. В 1950 г. скандинавский ученый Рольф Зиверт установил, что у облучения нет порогового уровня – определенного значения, при котором у человека гарантированно не будет наблюдаться заметных или незаметных повреждений. Любая существующая норма радиации способна теоретически вызывать изменения в организме людей соматические и генетические изменения. Многие из которых не проявляются сразу, а остаются скрытыми в течение длительного временного промежутка. Поэтому сложно говорить о нормах радиации – существуют только допустимые ее пределы. Безопасным считается уровень радиации до величины, приблизительно 0.5 микрозиверт в час (до 50 микрорентген в час = 50мкР/ч). Обычные значения: 0.1-0.2 мкЗв/ч (10-20 мкР/ч). В соответствии с СанПиНом 2.6.1.2523-09, эффективная доза облучения естественными источниками излучения любых работников, в т. ч. медперсонала, не должна составлять более 5 мЗв в год в производственных условиях (любые типы профессий и производств)[6]. 2.3 Трагедия Чернобыльской АЭС Авария на Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986 года (также известна как катастрофа на Чернобыльской АЭС, Чернобыльская авария, Чернобыльская катастрофа или просто Чернобыль) — разрушение реактора четвёртого энергоблока Чернобыльской атомной электростанции, расположенной около города Припять (Украинская ССР, ныне — Украина). Разрушение носило взрывной характер, активная зона реактора была полностью разрушена, а в окружающую среду выброшено большое количество радиоактивных веществ. Авария расценивается как крупнейшая в своём роде за всю историю атомной энергетики, как по предполагаемому количеству погибших и пострадавших от её последствий людей, так и по экономическому ущербу. В течение первых трёх месяцев после аварии скончался 31 человек, ещё 19 смертей с 1987 по 2004 год предположительно можно отнести к её прямым последствиям. 134 человека из числа ликвидаторов перенесли острую лучевую болезнь той или иной степени тяжести. Высокие дозы облучения людей, в основном из числа аварийных работников и ликвидаторов, послужили или могут послужить причиной четырёх тысяч дополнительных смертей от отдалённых последствий облучения. Тем не менее эти цифры существенно меньше того количества жертв, которое приписывается чернобыльской катастрофе общественным мнением [5]. В отличие от бомбардировок Хиросимы и Нагасаки, взрыв напоминал очень мощную «грязную бомбу» — основным поражающим фактором стало радиоактивное загрязнение. Облако, образовавшееся от горящего реактора, разнесло различные радиоактивные материалы, прежде всего радионуклиды йода и цезия, по большей части Европы. Наибольшие выпадения вблизи реактора отмечались на территориях, относящихся к Белоруссии, Российской Федерации и Украине. Из 30-километровой зоны отчуждения вокруг АЭС было эвакуировано всё население — более 115 тысяч человек. Для ликвидации последствий были мобилизованы значительные ресурсы, более 500 тысяч человек участвовали в ликвидации последствий аварии. Чернобыльская авария стала событием большого общественно-политического значения для СССР. Всё это наложило определённый отпечаток на ход расследования её причин. У специалистов нет единого мнения о точных причинах аварии, версии разных специалистов-атомщиков сходны в общих чертах и различаются в конкретных механизмах возникновения и развития аварийной ситуации. 2.4 Способы обнаружения и методы измерения радиоактивных излучений 1. Фотографический метод, самый первый метод, который позволил А. Беккерелю открыть явление радиоактивности. Основан на воздействии радиоактивного излучения на фоточувствительные материалы (по принципу воздействия световых квантов на фотопластину). 2. Ионизационный метод, основанный на измерении степени ионизации газов, либо по образованию электронно-дырочных пар в твердых телах. Для измерения используются электроскопы, ионизационные камеры (камера Вильсона и др.), газоразрядные счетчики (счетчики Гейгера-Мюллера и т.д.), полупроводниковые счетчики на основе кремния, германия и т.д. Это один из самых широко распространенных методов измерения радиоактивного излучения. С его использованием создано большое количество разных типов аппаратуры. 3. Люминесцентный метод обусловлен возникновением свечения под влиянием какого-либо воздействия (фотолюминесценция, радиолюминесценция, хемилюминесценция, триболюминесценция, термолюминесценция и т.д.). Возникновение и интенсивность свечения обусловлены накоплением энергии при взаимодействии излучения с веществом. Для регистрации радиоактивного излучения используются сцинтилляционные детекторы различных типов, в которых в результате попадания альфа-бетта -частиц и гамма -квантов возникают световые вспышки разной интенсивности, продолжительности и т.д., которые регистрируются фотодетектором (фотодиод, фотоумножитель и т.д.). Существуют твердотельные (ZnS, активированный Ag; NaI, активированный Тl и т.д.), жидкостные, газовые (ксенон и др.) детекторы. Это также один из самых широко применяемых методов регистрации радиоактивного излучения. 4. Оптический метод реализуется на эффекте изменения оптических свойств материалов под воздействием радиоактивного излучения. Для этих целей используются различные типы стекол (фосфатные, борные, активированные Ag либо Bi и т.д.), полимерные материалы (цветной целлофан, ацетил целлюлоза и т.д.). На этом методе создана аппаратура для измерения радиационных полей высокой интенсивности. Интенсивность почернения прямопропорциональна дозе радиоактивного излучения. На этом принципе работают многие типы индивидуальных дозиметров. Этот метод широко используется в лабораторных исследованиях радиоактивных веществ для их обнаружения и пространственной локализации (различные виды макро - и микрорадиографии). 5. 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. 6. Химические методы основаны на изменении химического состава жидкостей или газов при взаимодействии с радиоактивным излучением. Типичными примерами такой реакции является радиолиз воды с образованием Н+ и ОН- или разложение закиси азота (N2O) с образованием N2, O2 и NO2. На этом принципе созданы жидкостные (ферросульфатные и др.), газовые химические дозиметры для измерения мощных потоков γ -квантов. Количественные и качественные характеристики радиоактивного излучения, основанные на тех или иных методах регистрации, измеряются радиометрами, дозиметрами, спектрометрами и спектрометрическими комплексами. Радиометр - прибор для измерения числа актов радиоактивного распада в единицу времени (активности). Определяет плотность потока ионизирующих излучений и т.д. При измерении мощности экспозиционной дозы фотонного излучения функции радиометра и дозиметра совпадают. Дозиметр - устройство для измерения доз радиоактивного излучения или величин, связанных с дозами (мощность экспозиционной дозы, мощность поглощенной дозы и т.д.). Могут служить для измерения доз одного (гамма-дозиметр, нейтронный дозиметр и т.д.), либо смешанного излучения (гамма-бета дозиметр и т.д.). Спектрометр - устройство, которое позволяет измерять распределение радиоактивного излучения по энергии (гамма-альфа-спектрометры и т.д.), массе и заряду (масс-спектрометры и т.д.). Гамма-спектрометр, например, позволяет выявить в смеси гамма-излучающих радионуклидов по характерной энергии присутствие конкретных радиоизотопов. Так, торий определяется по энергии гамма-квантов дочернего изотопа Т1208 с энергией 2,165 Мэв, калий-40 -1,46 Мэв, а цезий-137 - по энергии 0,662 Мэв и т.д. Существует большое количество типов и моделей радиометрического, дозиметрического и спектрометрического оборудования. Глава 3 Экспериментальное определение радиационного фона 3.1 Теоретическая часть Счетчик Гейгера - принцип работы счётчиков Гейгера основан на эффекте ударной ионизации газовой среды под действием радиоактивных частиц или квантов электромагнитных колебаний в межэлектродном пространстве при высоком ускоряющем напряжении. Устройство состоит из герметичного металлического или стеклянного баллона, наполненного инертным газом (неон, аргон) или газовой смесью (галоген). Внутри баллона имеются электроды - катод и анод. Для облегчения возникновения электрического разряда в газовом баллоне создается пониженное давление. Электроды подключаются к источнику высокого напряжения постоянного тока через нагрузочный резистор, на котором формируются электрические импульсы при регистрации радиоактивных частиц. В исходном состоянии газовый промежуток между электродами имеет высокое сопротивление и тока в цепи нет. Когда заряженная частица, имеющая высокую энергию, сталкивается с элементами конструкции датчика (корпус, баллон, катод), она выбивает некоторое количество электронов, которые оказываются в промежутке между электродами. Под действием ускоряющего напряжения в несколько сотен вольт электроны, находящиеся в инертном газе, начинают устремляться к аноду. На этом пути они легко ионизируют молекулы газа, выбивая вторичные электроны. Процесс многократно повторяется и количество электронов лавинообразно увеличивается, что приводит к возникновению разряда между катодом и анодом. В состоянии разряда газовый промежуток в межэлектродном пространстве становится токопроводящим, что обуславливает скачок тока в нагрузочном резисторе. в несамогасящихся счетчиках прекращение разряда достигается отключением источника питания, что приводит счетчик Гейгера в исходное состояние. В самогасящихся галогенных счетчиках, широко применяемых в настоящее время, это достигается за счет введения в газовую среду специальных добавок (хлор, бром, йод, спирт), которые способствуют быстрому прекращению разряда. Также в качестве нагрузочного резистора используют высоко экономное сопротивление несколько единиц или десятков мегаом. Это позволяет за счет падения напряжения на резисторе (во время разряда) резко уменьшить разность потенциалов на электродах счетчика. Как правило, напряжение менее 300 вольт делает невозможным поддержание разряда, и он автоматически прекращается. 3.2 Измерение радиоактивного фона излучения Для проведения мониторинга местности был использован специализированный прибор РОБИКЛАБ Счетчик Гейгера (Приложение 1). Измерения проводились на территории школы, в школе. Основным критерием для выбора объектов для нашего исследования мы взяли наиболее посещаемые помещения школы. Были проведены четырехкратные замеры в учебных и некоторых служебных помещениях школы «см. Приложение 2». Первый замер проводился утром пред началом занятий, второй замер - во время занятий (второй или третий урок), третий - после проветривания кабинетов, и четвертый - после шестого урока. Результаты, которые показывал прибор, колеблются в приделах 0,09-0,20 мкЗв/ч. При проведении замеров было замечено, что наиболее высокий уровень радиационного фона наблюдался в тех помещениях, которые не проветривают регулярно. Несмотря на то, что радиационный фон не превышен, все же следует учесть тот факт, что радиоактивность повышается в закрытых помещениях. В ходе нашей работы были произведены замеры рядом с реагентами в кабинете химии «см. Приложение 3». Радиационный фон не превышает нормы установленные СанПиНом. В завершении нашего мониторинга был замерен радиоактивный фон излучения техники, которая расположена в кабинетах информатики «см. Приложение 4». При включенной компьютерной технике был зафиксировано не большое повышение уровня радиации вблизи включенной техники было зафиксировано небольшое повышение уровня излучения. Заключение Литература 1. О. С. Габриелян, И. Г. Остроумов, Н. С. Пурышева, С. А. Сладков, В. И. Сивоглазов “Естествознание. Базовый уровень. 10 класс” — М.: Дрофа, 2013. — 14 с. “Эмпирический уровень научного познания”. 2. Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, В.М. Чаругин “Учебник по физике 11 класс” — М.: Дрофа, 2019. — 293 с. “открытие радиоактивности”. 3. Микрюков, В.Ю. Обеспечение безопасности жизнедеятельности, В 2 кн. Кн 1 Коллективная безопасность: учебное пособие [Текст] / В.Ю. Микрюков. – М.: Высш. шк. – 2008; 4. Булавочкин В.П «Основы статистической радиофизики». Методические указания к практическим занятиям. — Ульяновск: УлГТУ, 2015. — 66 с. Методические указания разработаны в соответствии с рабочими программами дисциплины "Основы статистической радиофизики" 5. Министерство Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий Российский национальный доклад «25 ЛЕТ ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АВАРИИ. Итоги и перспективы преодоления ее последствий в России 1986—2011» 6. Санитарные правила и нормативы СанПиН 2.6.1.2523-09 "Нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009" Приложение 1. Оборудование для эксперимента юююю
   |
