Радиация вокруг нас

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

«Толпинская средняя общеобразовательная школа»

Кореневского района Курской области

Научно-исследовательская работа

«Радиация вокруг нас».

Подготовила:

Ефанова Мария Ивановна, обучающаяся

9 класса

Руководитель работы:

Сидаш Светлана Андреевна, учитель физики

МКОУ «Толпинская средняя общеобразовательная школа» Кореневского района Курской области

Курск - 2023

Тема: «Радиация вокруг нас».

Аннотация к работе на тему: «Радиация вокруг нас» ученицы 9 класса МКОУ «Толпинская СОШ» Ефановой Марии.

Научный руководитель: Сидаш Светлана Андреевна - учитель физики.

Гипотеза: Я предполагаю, что человек подвергается облучению в повседневной жизни и уровень радиации от разных тел превышает безопасный уровень воздействия на человека, т.к. мы живем вблизи Курчатовской АЭС.

Цель данного исследования: Узнать, что является источником радиационного излучения для человека в повседневной жизни и измерить уровень радиации от данных источников. Выяснить, превышает ли норму, радиационный фон вокруг нас. Познакомиться с понятием радиации и ее составляющими.

Задачи исследования:

1. Познакомиться с понятием радиации и ее составляющими.

2. Показать взаимосвязь между физикой, техникой, биологией и другими науками.

3. Выделить основные действия радиации на организм человека.

4. Показать важность знаний о радиации для человека.

5. Проанализировать полученные результаты.

Актуальность исследования такова: Тема моей работы «Радиация вокруг нас», выбрана мной не случайно. Эта тема важна и актуальна не только для меня, но и для жителей нашего села, т. к. мы живем в 83 км от Курчатовской АЭС. Такая близость порождает много страхов связанных с радиацией.

Методы исследования: Теоретический и практический

Объект исследования: радиация

Предмет исследования: источники радиации в повседневной жизни.

Практическое значение данного исследования состоит в том, что он может быть использован для развития и укрепления мотивации изучения естественнонаучных дисциплин, т.е. физики и биологии и для обеспечения безопасности жизнедеятельности.

Оглавление

1. Введение

1.1 Актуализация выбранной темы проекта ……………………… 3стр.

1.2 Цель и задачи проекта ………………………………………….. 3-4 стр.

1. Основная часть………………………………………………… . 4-8 стр.

1. Теоретическая часть……………………………………………….4-7стр.

1.1.Радиация, приборы для ее измерения, единицы измерения……………………………………………………………4 стр.

1.2.Влияние на организм человека…………………………………5-6 стр.

1.3.Источники радиации…………………………………………….6 стр.

1.4.Внутреннее и внешнее облучение человека……………………6-7 стр.

2. Практическая часть, измерение радиации……………………….7-8 стр.

1. Заключение……………………………………………………….. 9-10 стр.

2. Список используемых источников………………………………10 стр.

3. Приложение………………………………………………………11-12 стр.

Ⅰ. Введение

1.1.В нашей области работает Курская АЭС, и это у многих жителей вызывает опасение за свое здоровье. Кроме вышеуказанной АЭС в России функционируют: Балаковская, Белоярская, Билибинская (плавучая атомная станция), Калининская, Кольская, Ленинградская, Нововоронежская, Ростовская, Смоленская. Ежегодно в России атомной энергетикой вырабатывается около 18% всей энергии. Все это дает повод населению говорить о повышенной радиации в окружающей среде.

Но для основной массы населения самые опасные источники радиации - это вовсе не те, о которых больше всего говорят. Наибольшую дозу человек получает от естественных источников радиации. Радиация, связанная с развитием атомной энергетики, составляет лишь малую долю радиации, порождаемой деятельностью человека; большие дозы мы получаем от других, вызывающих гораздо меньше нареканий, форм этой деятельности, например от применения рентгеновских лучей в медицине. Кроме того, такие формы повседневной деятельности, как сжигание угля и использование воздушного транспорта, в особенности же постоянное пребывание в хорошо герметизированных помещениях, могут привести к значительному увеличению уровня облучения за счет естественной радиации. Наибольшие резервы уменьшения радиационного облучения населения заключены именно в таких «бесспорных» формах деятельности человека.

Меня заинтересовал вопрос об уровне радиация вокруг нас и превышает ли он норму.

Я поставила перед собой следующие цели и задачи.

1.2 Цель проекта: выявить источники радиоактивного излучения в школе в общественных местах; измерить уровень радиации от этих источников и сравнить его с безопасным для человека уровнем.

Задачи исследования: 1. Теоретически изучить вопрос влияния радиоактивного фона на здоровье человека.

2. Выявить источники радиоактивного излучения в школе, быту и продуктах питания.

Методы, используемые при написании работы:

1. Теоретический - изучение научных статей, литературы по теме.

2. Практический - наблюдение, измерение, анализ, обобщение.

II. Основная часть

1. Теоретическая часть.

1.1. Радиация.

Радиация - это процесс излучения веществом заряженных элементарных частиц, в виде электронов, протонов, нейтронов, атомов гелия или фотонов и мюонов. От того, какой элемент излучается, зависит вид радиации.[ 1 ]
Виды излучений: альфа - излучение, бета - излучение, нейтронное- излучение, гамма- излучение и рентгеновское- излучение. [ 2]

Наиболее распространенным прибором для измерения радиоактивного излучения является дозиметр. Чаще всего используется такие единицы измерения как мкР/час и мкЗв/час.  Можно воспользоваться упрощенной формулой перевода:

1 мкР/час = 0,01 мкЗв/час

1 мкЗв/час = 100 мкР/час

[3]

1.2 Влияние на организм человека.

То, что радиация оказывает пагубное влияние на здоровье человека, уже ни для кого не секрет. Когда радиоактивное излучение проходит через тело человека или же когда в организм попадают зараженные вещества, то энергия волн и частиц передается нашим тканям, а от них клеткам. В результате атомы и молекулы, составляющие организм, приходят в возбуждение, что ведёт к нарушению их деятельности и даже гибели. Все зависит от полученной дозы радиации, состояния здоровья человека и длительности воздействия.

Для ионизирующего излучения нет барьеров в организме, поэтому любая молекула может подвергнуться радиоактивному воздействию, последствия которого могут быть самыми разнообразными. Возбуждение отдельных атомов может привести к перерождению одних веществ в другие, вызвать биохимические сдвиги, генетические нарушения и т.п. Пораженными могут оказаться белки или жиры, жизненно необходимые для нормальной клеточной деятельности. Таким образом, радиация воздействует на организм на микроуровне, вызывая повреждения, которые заметны не сразу, а проявляют себя через долгие годы. Поражение отдельных групп белков, находящихся в клетке, может вызвать рак, а также генетические мутации, передающиеся через несколько поколений. Воздействие малых доз облучения обнаружить очень сложно, ведь эффект от этого проявляется через десятки лет. Вред радиоактивных элементов и воздействие радиации на человеческий организм активно изучается учёными всего мира. Доказано, что в ежедневных выбросах из АЭС содержится радионуклид «Цезий-137», который при попадании в организм человека вызывает саркому (разновидность рака), «Стронций-90» замещает кальций в костях и грудном молоке, что приводит к лейкемии (раку крови), раку кости и груди. А даже малые дозы облучения «Криптоном-85» значительно повышают вероятность развития рака кожи.

Даже самые малые дозы облучения вызывают необратимые генетические изменения, которые передаются из поколения в поколение, приводят к развитию синдрома Дауна, эпилепсии, появлению других дефектов умственного и физического развития. Особо страшно то, что радиационному заражению подвергаются и продукты питания, и предметы быта. В последнее время участились случаи изъятия контрафактной и низкокачественной продукции, являющейся мощным источником ионизирующего излучения. Радиоактивными делают даже детские игрушки! [4]

1.3 Источники радиации

Следует различать радиоактивность и радиацию.

Источники радиации - радиоактивные вещества или ядерно-технические установки (реакторы, ускорители, рентгеновское оборудование и т.п.) - могут существовать значительное время, а радиация существует лишь до момента своего поглощения в каком-либо веществе.

[5]

1.4 Внутреннее и внешнее облучение человека. [6]

Внешнее облучение от источника, расположенного вне организма. Оно вызывается гамма-излучением, рентгеновским излучением, нейтронами, которые глубоко проникают в организм, а также бета-лучами с высокой энергией, способными проникать в поверхностные слои кожи. Источниками фонового внешнего облучения являются космические излучения, гамма-излучающие нуклиды, которые содержатся в породах, почве, строительных материалах (бета-лучи в этом случае можно не учитывать в связи с низкой ионизацией воздуха, большим поглощением бета - активных частиц минералами и строительными конструкциями).

Внутреннее облучение от ионизирующих излучений радиоактивных веществ, находящихся внутри организма (при вдыхании, поступлении с водой и пищей, проникновении через кожу). В организм попадают как естественные, так и искусственные радиоизотопы. Подвергаясь в тканях тела радиоактивному распаду, эти изотопы излучают альфа, бета-частицы, гамма-лучи.

Серьезное внутреннее облучение человек получает при курении. Человек, выкуривший 20 сигарет получает 1, 52 Гр., столько, сколько получает человек, если ему сделают 200 рентгеновских снимком.

Курение - опасный источник внутреннего радиоактивного облучения. В табачный дым входит свинец, висмут, полоний, цезий, мышьяк-все они накапливаются в лёгких, костном мозге, эндокринных железах. Табачные изотопы полония-210, свинца-210-главные причины рака. Фильтры их не задерживают.

2.Практическая часть, измерение радиации.

Для измерения уровня радиации использовал бытовой дозиметр « Soeks »

Мной были сделаны замеры радиации в кабинетах информатики, физики, технологии, в коридоре первого этажа: 0,13 мкЗв/час; 0,12 мкЗв/час; 0,15 мкЗв/час; 0,15 мкЗв/час и 0,15 мкЗв/час.

Так же я провела замеры радиационного фона на улице. Результаты оказались такими: 0,18 мкЗв/час. Мне было любопытно узнать значение радиационного фона на школьной лестнице. Результаты оказались следующими: 0,18 мкЗв/час. Я сделала замеры радиации в магазине. Результаты таковы: 0,15 мкЗв/час.

Большой интерес у меня вызвал замер радиационного фона около моего папы. Результат: 0,16 мкЗв/час. Самые поразительные результаты, я получила при измерении уровня радиации на одной из наших техслужащих в школе (по ее просьбе). В первом случае уровень радиации был равен 0, 24 мкЗв/час , а когда женщина выложила из кармана сотовый телефон на стол, то повторный замер показал 0, 19 мкЗв/час. Для данного измерения я использовала дозиметр «Сосна».

Ⅲ. Заключение.

По завершению исследования я выяснила нормальный радиационный фон в России.

0,04...0,23 мкЗв/ч, это считается безопасной величиной;

0,24...0,6 мкЗв/ч - допустимая величина

0,61...1,2 мкЗв/ч - тревожный (подозрительный) уровень:

Выше 1,2 мкЗв/ч - опасный уровень повышенного внимания;[7]

Какие же выводы я сделала после выполнения исследовательской работы?

1. Все сделанные замеры показали, что источников повышенного уровня радиации я не обнаружила.

2. Радиация вредна. Облучению радиацией подвергается любой житель Земли от естественных или искусственных источников, однако одни из них получают большие дозы, чем другие.

3. Источников радиоактивного излучения много в окружающем нас мире.

4. Чтобы уменьшить облучение радоном нужно, как можно чаще проветривать помещение, как можно чаще бывать на свежем воздухе, но не при сильном солнце.

5. При покупке продуктов можно использовать бытовой дозиметр, который позволит быстро измерить уровень радиации в них.

6. При пользовании сотовым телефоном помните:
   – При вызове абонента не держите аппарат возле головы. При вызове излучение максимальное, после установки связи вышка сотовой связи управляет соединением и посылает команды на снижение мощности передатчика до уровня минимального излучения, при котором связь стабильна.

А самое главное, моя гипотеза подтвердилась на 50%, то есть человек подвергается облучению в повседневной жизни, но уровень радиации от разных тел, не превышает безопасный уровень воздействия на человека.

Поэтому каждому человеку надо знать о радиации и уметь уменьшать ее вред для своего организма. Для тех, кого данная работа заинтересовала, я подготовила памятку «Радиация вокруг нас» (Приложение 1) [8] . Практическое значение проекта состоит в том, что он может быть использован для развития и укрепления мотивации изучения естественнонаучных дисциплин, т.е. физики и биологии и для обеспечения безопасности жизнедеятельности

Ⅳ. Используемые источники

1. https://dzen.ru/a/Y1freO-wWlQwceON

2. https://nauka.club/fizika/alfa-beta-gamma-izlucheniya.html

3. https://yandex.ru/images/search?pos

4. https://www.dozimetr.biz/vozdeystvie_radiacii_na_organizm_cheloveka.php

5. https://yandex.ru/images/search?pos

6.https://studfile.net/preview/5614849/page:3/

7. https://videouroki.net/razrabotki/issliedovatiel-skaia-rabota-vsia-pravda-o-radiatsii.

8.https://www.quarta-rad.ru/useful/vse-o-radiacii/Istochniki-radiacii-vokrug-nas-TOP-13/

Ⅴ. Приложение 1

Памятка «Радиация вокруг нас».

Многие люди обеспокоены радиационным фоном вокруг, они опасаются мобильных телефонов и микроволновок, но даже не подозревают о действительно опасных предметах.

Любой продукт, который имеет температуру, излучает электромагнитные волны, и бананы - не исключение. Но между прочим, бананы содержат природные радиоактивные атомы, а их эквивалентная доза по подсчетам ученых составляет до 0,1 мкЗв или 0,0000001 Зв.

Бананы действительно дают небольшое ионизирующее излучение, впрочем, как и остальные фрукты. Если приложить к одному среднему банану бытовой дозиметр, он показывает мощность излучения до 0,1 мкЗв/ч. Конечно, некоторым покажется, что цифра немалая, но если сравнить ее с дозой, которое человек ежечасно получает из окружающей среды или с водой и остальной пищей, то она меньше в 2-3 раза.

То есть, если брать мощность радиоактивного излучения, банан абсолютно безопасен для человека, поскольку не содержит радионуклидов выше нормы, тем более, что перед едой он, как правило, очищается от кожуры, в которой и остается большая часть вредных частиц.

В поисках контрабанды эти машины сканируют вас с применением рентгеновских волн, которые достигают 0,015 – 0,88 мкЗв.  С другой стороны, человеку придется пройти через сканер безопасности где-то 1000 или 2000 раз, чтобы получить дозу, как при медицинском снимке грудной клетки. В дополнение, следующее путешествие на самолете обойдется вам примерно в  0,04 мкЗв космической радиации ежеминутно

В зависимости от того, каким устройством у вас будут снимать радиограмму, в клинике вы можете получить дозу примерно в 20 мкЗв.

СТАРЫЕ ТЕЛЕВИЗОРЫ С ЭЛТ КИНЕСКОПОМ

Все экраны являются источником электромагнитного излучения. Нетрудно догадаться, что вы, сидя весь день за монитором, поглощаете часть этой радиации. Но только малая часть излучения (рентгеновские лучи) действительно опасна, и только тогда, когда речь идет о мониторах со старыми кинескопами (ЭЛТ). Экраны на жидких кристаллах и плазменные панели не могут излучать рентгеновский спектр.

Но, если вы все еще используете старую модель с ЭЛТ, то каждый год получаете до 10 мЗв радиации.

Вода - источник жизни, но и она содержит радиоактивные частицы. Наиболее распространенный среди них тритий - изотоп водорода, он формируется в атмосфере под влиянием космической радиации. Однако тритий не представляет никакой угрозы жизни: за год с питьевой водой мы получаем примерно 50 мкЗв.

Любите прогулки на свежем воздухе? Если вы живете в городе, то обязательно облучаетесь от окружающих бетонных зданий и дорог. Поскольку цемент занимает второе место по распространению радиации после воды, каждый год от него поступает около 30 мкЗв.

Материя пространства-времени заполнена рдеющей энергией. Реликтовое излучение идет с самого момента Большого взрыва, который дал жизнь всему, что мы видим во вселенной. Наша атмосфера останавливает большую часть потока реликтового излучения космоса, однако кое-что все же попадает на землю. Наши тела ежегодно получают от него 0,3 мЗв радиации - это примерно 10 посещений рентген-кабинета.

Наше тело тоже производит достаточно естественной радиации! В основном речь идет о распаде калия (это все бананы!) и изотопов углерода-14. В теле среднестатистического человека можно найти около 30 миллиграммов изотопа калия-40, он распадаясь излучает поток электронов. В результате мы облучаем сами себя дозой в 0,39 мЗв в год.

Естественная радиоактивность нашей планеты ответственна почти за 50% тепловой энергии, которую она производит. Все дело в длительных сроках полураспада изотопов урана в коре, а также мантии Земли.

Благодаря этой энергии на планете есть жизнь, а материки продолжают дрейфовать, и в то же время это приводит к ежегодному облучению в 0,48 мЗв.

Если на атомной электростанции вблизи не произошло самое страшное, а именно расплавление активной зоны, считайте, что ничего не случилось. Регламенты ядерной безопасности обеспечивают почти естественный радиационный фон даже во дворе АЭС.

Космос, как мы его знаем, не является дружественным для жизни средой. За пределами защитного озонового слоя планеты, уровень космической радиации и ультрафиолетового излучения многократно превышает норму. Шесть месяцев на борту МКС дадут примерно 80 мЗв дополнительной дозы, а шестимесячный перелет на Марс - 250 мЗв (эти данные основаны на исследовании миссии NASA Кьюриосити).

Космическая радиация остается самой большой угрозой для астронавтов в планируемых миссиях.

Всем нам известно, что сигареты - причина заболевания раком, но знали ли вы, что это также связано с их радиоактивностью?

Ученые говорят, что свинец, который при курении скапливается в легких, приводит к годовой дозе в 160 мЗв. Это тоже самое, если бы вы провели целый год на орбите под космическими лучами.

На самом деле, объем радиации несколько различен и зависит от того, ярый вы курильщик, или только начинаете.

 ОПАСНЫЕ СМАРТФОНЫ И WI-FI?

Вы, наверное, заметили, что в наш рейтинг не попали сотовые телефоны, Wi-Fi роутеры и другое беспроводное оборудование. Дело в том, что излучение от этих устройств не имеет прямого деструктивного воздействия на организм человека. Они имеют дело с низкоэнергетическими радиоволнами, которые не способны повредить живой ткани

 1 мкЗв/час = 100 мкР/час [8] (Для перевода в мкР/час число умножьте на 100).