Измерение уровня радиации бытовым радиационным дозиметром
ART 85677
А.
А. АмиргалинаБиблиографическое описание статьи для цитирования:
Амиргалина
А.
А.,
Файзуллина
Н.
Р.,
Коркешко
О.
И. Измерение уровня радиации бытовым радиационным дозиметром // Научно-методический электронный журнал «Концепт». –
2015. – Т. 13. – С.
3381–3385. – URL:
http://e-koncept.ru/2015/85677.htm.
Аннотация. Данная статья посвящена теме радиации. В ней перечислены виды радиации, её источники, описывается воздействие радиационного излучения на живые организмы и применение. Также представлены результаты исследования радиационного фона в различных учебных корпусах высшего учебного заведения, даны рекомендации по уменьшению естественного радиационного фона.
Ключевые слова:
радиация, радиационное излучение, виды радиации, источники радиации, ионизирующая способность, проникающая способность, воздействие радиации, безопасный уровень облучения
Текст статьи
Амиргалина Алина Азатовна,Студентка Стерлитамакского филиала Башкирского Государственного Университета, г.Стерлитамак.mily1977@mail.ru
Файзуллина Нодира Рашидовна,Кандидат педагогических наук, доцент Стерлитамакского филиала Башкирского Государственного Университета, г.Стерлитамак.nodira196@rambler.ru
Коркешко Ольга Ильинична,Кандидат физикоматематических наук, доцент Стерлитамакскогофилиала Башкирского Государственного Университета, г.Стерлитамак.korkeshko@mail.ru
Измерение уровня радиации бытовым радиационным дозиметром
Аннотация.Данная статья посвященатеме радиации. В ней перечисленывиды радиации, еёисточники, описывается воздействие радиационного излучения на живые организмы иприменение. Также
представлены результаты исследования радиационного фона в различных учебных корпусах высшего учебного заведения, даны рекомендации по уменьшению естественного радиационного фона.Ключевые слова:радиация, радиационное излучение, виды радиации, источники радиации, ионизирующая способность, проникающая способность, воздействие радиации, безопасный уровень облучения.
Человек в процессе своей жизнедеятельности испытывает радиационное излучение. Это является одной из важных проблем, пути решения которой до сих пор не найдены.В конце 1895 года ученый мир потрясло сенсационное открытие профессора Вильгельма Конрада Рентгена. Он сообщил, что обнаружил лучи, обладающие необычными свойствами (не прозрачные для видимого света, свободно проходящие сквозь предметы), позже они были названы рентгеновскими лучами. Уже в 1896 году французский ученый Анри Беккерель открыл урановые лучи, которые по свойствам были сходны с рентгеновскими. В дальнейшем открытия были связаны с работами Марии Склодовской (она же и предложила назвать данные явления радиоактивностью) и Пьера Кюри [1стр. 155].Следует различать понятия радиация и радиоактивность.Радиоактивностьюназываетсясамопроизвольноепревращениенеустойчивого изотопаодного
химическогоэлементавизотопдругогоэлемента,сопровождающеесяиспусканиемэлементарныхчастицилиядер[2стр.91].Другимисловами радиоактивность–этосамопроизвольный распад,сопровождающийсярадиационнымизлучением.Радиоактивныминазываютсяядраподверженныетакомураспаду. Основныехарактеристикираспада:времяегораспада,сортиспускаемыхчастиц, уголмеждунаправлениямивылетачастиц[3стр.192].СначалаМарияСклодовскаяиПьерКюриоткрылирадиоактивностьтория,аспустянекотороевремяони получилидругиерадиоактивныеэлементы
этоРадийиПолоний.В природе существует три радиоактивных семейства, которые принято называть по их родоначальникам: семейство урана, семейство тория и семейство актиноурана. Однако есть еще четвертое семейство, но в природе таких изотопов не существует, их получают при помощи ядерных реакций [4стр.261]. Радиационное излучение бывает трех видов: альфалучи, беталучи, гаммалучи. Они отличаются ионизирующей и проникающей способностью. Ионизирующая способностьспособностьионизироватьвещество припрохождении через него. Проникающая способностьэто среднее расстояние, которое проходит частица в данном веществе, пока она способна ионизировать. Самая маленькая проникающая способность у альфалучей, а большая у гаммалучей. Ионизирующая способность наоборот у альфалучей больше, а гаммалучей соответственно меньше.Радиация в зависимости от вида источников делится на естественную и искусственную. Естественными источниками радиации называют источники веществ, которые образующихся и воздействующихнаорганизмчеловека без его участия. К ним относятся: космическаяи солнечная радиация; излучение земной коры, попадающиек нам в виде строительных материалов;радонрадиоактивный инертный газ без цвета, вкуса и запаха, попадает через воздух, воду, природный газ, строительные материалы; источники внутри организма (например, изотопы калия).Искусственная радиация возникает в процессе ядерных реакций, которые протекают при вмешательстве человека. Источники искусственной радиации: ядерное оружие; промышленные отходы, атомные электростанции, медицинское оборудование, предметы старины (вывезенные из запретных зон повышенной радиации), некоторые драгоценные камни, некоторые потребительские товары (мониторы старых моделей телевизоров и часы, покрытые светящимися красками, в состав которых входит радий).Связь естественной и искусственной радиации показана на схеме 1.Схема 1.Пути атмосферных радиоактивных загрязненийРадиоактивные аэрозоли
Почва Растения Животные Вода
ЧеловекСовокупность электромагнитных волн различных длин от тысяч метров до пикометров и короче, распространяющихся во Вселенной, можно представить в виде шкалы электромагнитных волн.
Рисунок 1.
Шкала электромагнитных волн
По рисунку 1 мы наглядно видно, что самый длинный диапазон у радиоволн, а после них: инфракрасное, видимое, ультрафиолетовое, рентгеновское и гаммаизлучения. Стоить заметить, что границы диапазонов условные.
Источники, создающие естественное радиационное излучение, воздействующее на человека можно разделить на две категории: внешние и внутренние. Внешние –это источники, находящиеся вне человека, а внутренние те, что заключены в нем самом.Общая доза радиации, получаемая человеком за год от естественного радиационного излучениясоставляет около 100 мбэр (таблица 1).Примечание: Гонадная доза (таблица 1) –доза радиации от природных источников, поглощенная в органах размножения[5 с.20].Таблица 1. Доза радиации, получаемая человеком от природных источников
Источники радиации
Гонадная годовая доза,мбэр
Внешние:
Космическое излучение Гаммаизлучение горных породИзлучение из атмосферы
Внутренние:
Радон и продукты его распадаУглерод 14Калий 40
28472
21,619
Всего
99,6
Радиация негативно воздействует на живые организмы и растения. Например: чрезмерное радиационное излучение приводит к развитию онкологических заболеваний, разрушению костей, мутациям, лучевой болезни. Радиоактивное излучение применяют в военной промышленности для изготовления оружий массового поражения.Воздействие радиации может быть не только вредной, в умелых руках её можно обернуть в пользу. Да и считается, что жизнь на Земле стала разнообразной изза мутаций. Солнечная радиация питает своей энергией биологическую цепь. Курорты с радиоактивными водами лечатболезни суставов. Радиацию так же применяют при лечении рака, диагностики состояния организма, изучении работы органов, ядерной фармацевтике, измерении возраста объектовбиологического происхождения (радиоактивный углерод), обезвреживании отходов, в решении проблем с животноводством (индикаторный метод), в борьбе с насекомыми (меченые препараты), в борьбе с сорняками (радиоизотопный метод). Радиацию применяют в обезвреживании отходов. Радиационная техника обезвреживания отходов находит применение в четырех главных областях: 1) переработка и обезвреживание шламов и отстоев;2) деструктивное окисление органических веществ;3) дезинфекция;4) устранение растворимых вредных веществ[5 с.1214, 44, 276, 351, 354, 402]. Уровни безопасных допустимых величин дозы радиационного фона.Естественный радиационный фон зависит от рельефа и высоты над уровнем моря данного района. Безопасный уровень облучения равен 0,2 мкЗв/ч(микрозиверт в час). Крайний предел допустимого облучения составляет0,5 мкЗв/ч. Поглощенная доза радиационного излучения не должна выходить за рамки 100700 мЗв(мегазиверт), исключения составляют жители территорий с повышенной естественной радиоактивностью[6].Нами был исследован уровень естественного радиационного излучения. Целью работы было измерение уровня гамма излучения мощности эквивалентной дозы (МЭД)в разных учебных корпусах с помощью прибора радиационного дозиметра «Белла». Методика измерений заключалась в следующем. Измерения проводились не менее 5 раз, затем вычислялись средние арифметические показателей прибора в коридорах разных учебных корпусов. Измерения, вычисления занесены в таблицу2, буквой Н обозначена МЭД гаммаизлучений.Таблица2. Измерения гаммаизлучений
№ изм
Этаж
Н, мкЗв/ч12345Средняя арифметическая
Корпус ФМФ
1
0,49
0,41
0,5
0,45
0,43
0,45
2
0,48
0,47
0,30
0,49
0,39
0,42
3
0,45
0,40
0,49
0,47
0,42
0,44
4
0,42
0,43
0,33
0,47
0,44
0,42
Корпус ЕНФ
1
0,30
0,45
0,41
0,48
0,41
0,41
2
0,46
0,35
0,48
0,47
0,30
0,41
3
0,47
0,49
0,39
0,46
0,45
0,45
Главный корпус
1
0,43
0,48
0,46
0,45
0,39
0,44
2
0,41
0,31
0,42
0,33
0,47
0,38
3
0,44
0,47
0,45
0,39
0,43
0,43
4
0,40
0,43
0,44
0,41
0,39
0,41
Средняя МЭД гаммаизлучений в корпусе ФМФ –0,43 мкЗв/ч, в корпусе ЕНФ 0,42 мкЗв/ч, в главном корпусе 0,41 мкЗв/ч. Нашеисследованиепоказало,чтосредняяМЭДгаммаизлученийвизучаемойтерриториисоставляет0,42мкЗв/ч. Верхнийпределдопустимоймощностинедолженпревышать0,5мкзв/ч.Значитрадиационныйфонв норме. Результаты измерений бытовым дозиметром «Белла» не могут использоваться в качестве официальных заключений о радиационной обстановке, поэтому все результаты будуториентировочными. И в дальнейшем для получения более точных данных, мы хотели бы продолжить дальше свои исследования, с более современными приборами.Рекомендации по уменьшению естественного радиационного фона в повседневной жизни:1)Постоянно проветривать помещения, чтобы уменьшить концентрацию радона и его продуктов распада;2)Использовать при строительстве (или ремонте) радиационнобезопасные строительные материалы;3)Тщательно мыть и чистить сырые продукты, для уменьшения содержания цезия и стронция;4)Добавить в свой рацион питания темные сорта хлеба, продукты содержащие кальций и полисахариды;5)Обставить помещение колючими и опушенными растениями (например: кактусы и фиалки);6)Закаливать свойорганизм.
Ссылки на источники1.Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов, 2е изд./ Под ред. Михайлова Л.А. –СПб.: Питер, 2013. –461 с.: ил.2.Глинка Н.Л. Общая химия: Учебное пособие для вузов/ Под ред. А.И.Ермакова. –изд. 30е, исправленное –М.: ИнтегралПресс, 2010. –728 с.3.Ядерная физика. Широков Ю.М., Юдин Н.П. Учебное пособие. Главная редакция физикоматематической литературы издва «Наука», 1972.4.Г.Е.Пустовалов «Атомная и ядерная физика» издательство московского университета 1968.5.Тёльдеши Ю., Кенда М. Радиация угроза и надежда/ Пер. со словац. М.Я.Аркина. Под ред. И с предисл. Б.А.Трубникова. М.: Мир, 1979.6.Радиация: общие сведения, единицы измерения, влияние на человека[23.03.2015].
URL: http://www.kakras.ru/doc/dosimeterradiometer.html
Файзуллина Нодира Рашидовна,Кандидат педагогических наук, доцент Стерлитамакского филиала Башкирского Государственного Университета, г.Стерлитамак.nodira196@rambler.ru
Коркешко Ольга Ильинична,Кандидат физикоматематических наук, доцент Стерлитамакскогофилиала Башкирского Государственного Университета, г.Стерлитамак.korkeshko@mail.ru
Измерение уровня радиации бытовым радиационным дозиметром
Аннотация.Данная статья посвященатеме радиации. В ней перечисленывиды радиации, еёисточники, описывается воздействие радиационного излучения на живые организмы иприменение. Также
представлены результаты исследования радиационного фона в различных учебных корпусах высшего учебного заведения, даны рекомендации по уменьшению естественного радиационного фона.Ключевые слова:радиация, радиационное излучение, виды радиации, источники радиации, ионизирующая способность, проникающая способность, воздействие радиации, безопасный уровень облучения.
Человек в процессе своей жизнедеятельности испытывает радиационное излучение. Это является одной из важных проблем, пути решения которой до сих пор не найдены.В конце 1895 года ученый мир потрясло сенсационное открытие профессора Вильгельма Конрада Рентгена. Он сообщил, что обнаружил лучи, обладающие необычными свойствами (не прозрачные для видимого света, свободно проходящие сквозь предметы), позже они были названы рентгеновскими лучами. Уже в 1896 году французский ученый Анри Беккерель открыл урановые лучи, которые по свойствам были сходны с рентгеновскими. В дальнейшем открытия были связаны с работами Марии Склодовской (она же и предложила назвать данные явления радиоактивностью) и Пьера Кюри [1стр. 155].Следует различать понятия радиация и радиоактивность.Радиоактивностьюназываетсясамопроизвольноепревращениенеустойчивого изотопаодного
химическогоэлементавизотопдругогоэлемента,сопровождающеесяиспусканиемэлементарныхчастицилиядер[2стр.91].Другимисловами радиоактивность–этосамопроизвольный распад,сопровождающийсярадиационнымизлучением.Радиоактивныминазываютсяядраподверженныетакомураспаду. Основныехарактеристикираспада:времяегораспада,сортиспускаемыхчастиц, уголмеждунаправлениямивылетачастиц[3стр.192].СначалаМарияСклодовскаяиПьерКюриоткрылирадиоактивностьтория,аспустянекотороевремяони получилидругиерадиоактивныеэлементы
этоРадийиПолоний.В природе существует три радиоактивных семейства, которые принято называть по их родоначальникам: семейство урана, семейство тория и семейство актиноурана. Однако есть еще четвертое семейство, но в природе таких изотопов не существует, их получают при помощи ядерных реакций [4стр.261]. Радиационное излучение бывает трех видов: альфалучи, беталучи, гаммалучи. Они отличаются ионизирующей и проникающей способностью. Ионизирующая способностьспособностьионизироватьвещество припрохождении через него. Проникающая способностьэто среднее расстояние, которое проходит частица в данном веществе, пока она способна ионизировать. Самая маленькая проникающая способность у альфалучей, а большая у гаммалучей. Ионизирующая способность наоборот у альфалучей больше, а гаммалучей соответственно меньше.Радиация в зависимости от вида источников делится на естественную и искусственную. Естественными источниками радиации называют источники веществ, которые образующихся и воздействующихнаорганизмчеловека без его участия. К ним относятся: космическаяи солнечная радиация; излучение земной коры, попадающиек нам в виде строительных материалов;радонрадиоактивный инертный газ без цвета, вкуса и запаха, попадает через воздух, воду, природный газ, строительные материалы; источники внутри организма (например, изотопы калия).Искусственная радиация возникает в процессе ядерных реакций, которые протекают при вмешательстве человека. Источники искусственной радиации: ядерное оружие; промышленные отходы, атомные электростанции, медицинское оборудование, предметы старины (вывезенные из запретных зон повышенной радиации), некоторые драгоценные камни, некоторые потребительские товары (мониторы старых моделей телевизоров и часы, покрытые светящимися красками, в состав которых входит радий).Связь естественной и искусственной радиации показана на схеме 1.Схема 1.Пути атмосферных радиоактивных загрязненийРадиоактивные аэрозоли
Почва Растения Животные Вода
ЧеловекСовокупность электромагнитных волн различных длин от тысяч метров до пикометров и короче, распространяющихся во Вселенной, можно представить в виде шкалы электромагнитных волн.
Рисунок 1.
Шкала электромагнитных волн
По рисунку 1 мы наглядно видно, что самый длинный диапазон у радиоволн, а после них: инфракрасное, видимое, ультрафиолетовое, рентгеновское и гаммаизлучения. Стоить заметить, что границы диапазонов условные.
Источники, создающие естественное радиационное излучение, воздействующее на человека можно разделить на две категории: внешние и внутренние. Внешние –это источники, находящиеся вне человека, а внутренние те, что заключены в нем самом.Общая доза радиации, получаемая человеком за год от естественного радиационного излучениясоставляет около 100 мбэр (таблица 1).Примечание: Гонадная доза (таблица 1) –доза радиации от природных источников, поглощенная в органах размножения[5 с.20].Таблица 1. Доза радиации, получаемая человеком от природных источников
Источники радиации
Гонадная годовая доза,мбэр
Внешние:
Космическое излучение Гаммаизлучение горных породИзлучение из атмосферы
Внутренние:
Радон и продукты его распадаУглерод 14Калий 40
28472
21,619
Всего
99,6
Радиация негативно воздействует на живые организмы и растения. Например: чрезмерное радиационное излучение приводит к развитию онкологических заболеваний, разрушению костей, мутациям, лучевой болезни. Радиоактивное излучение применяют в военной промышленности для изготовления оружий массового поражения.Воздействие радиации может быть не только вредной, в умелых руках её можно обернуть в пользу. Да и считается, что жизнь на Земле стала разнообразной изза мутаций. Солнечная радиация питает своей энергией биологическую цепь. Курорты с радиоактивными водами лечатболезни суставов. Радиацию так же применяют при лечении рака, диагностики состояния организма, изучении работы органов, ядерной фармацевтике, измерении возраста объектовбиологического происхождения (радиоактивный углерод), обезвреживании отходов, в решении проблем с животноводством (индикаторный метод), в борьбе с насекомыми (меченые препараты), в борьбе с сорняками (радиоизотопный метод). Радиацию применяют в обезвреживании отходов. Радиационная техника обезвреживания отходов находит применение в четырех главных областях: 1) переработка и обезвреживание шламов и отстоев;2) деструктивное окисление органических веществ;3) дезинфекция;4) устранение растворимых вредных веществ[5 с.1214, 44, 276, 351, 354, 402]. Уровни безопасных допустимых величин дозы радиационного фона.Естественный радиационный фон зависит от рельефа и высоты над уровнем моря данного района. Безопасный уровень облучения равен 0,2 мкЗв/ч(микрозиверт в час). Крайний предел допустимого облучения составляет0,5 мкЗв/ч. Поглощенная доза радиационного излучения не должна выходить за рамки 100700 мЗв(мегазиверт), исключения составляют жители территорий с повышенной естественной радиоактивностью[6].Нами был исследован уровень естественного радиационного излучения. Целью работы было измерение уровня гамма излучения мощности эквивалентной дозы (МЭД)в разных учебных корпусах с помощью прибора радиационного дозиметра «Белла». Методика измерений заключалась в следующем. Измерения проводились не менее 5 раз, затем вычислялись средние арифметические показателей прибора в коридорах разных учебных корпусов. Измерения, вычисления занесены в таблицу2, буквой Н обозначена МЭД гаммаизлучений.Таблица2. Измерения гаммаизлучений
№ изм
Этаж
Н, мкЗв/ч12345Средняя арифметическая
Корпус ФМФ
1
0,49
0,41
0,5
0,45
0,43
0,45
2
0,48
0,47
0,30
0,49
0,39
0,42
3
0,45
0,40
0,49
0,47
0,42
0,44
4
0,42
0,43
0,33
0,47
0,44
0,42
Корпус ЕНФ
1
0,30
0,45
0,41
0,48
0,41
0,41
2
0,46
0,35
0,48
0,47
0,30
0,41
3
0,47
0,49
0,39
0,46
0,45
0,45
Главный корпус
1
0,43
0,48
0,46
0,45
0,39
0,44
2
0,41
0,31
0,42
0,33
0,47
0,38
3
0,44
0,47
0,45
0,39
0,43
0,43
4
0,40
0,43
0,44
0,41
0,39
0,41
Средняя МЭД гаммаизлучений в корпусе ФМФ –0,43 мкЗв/ч, в корпусе ЕНФ 0,42 мкЗв/ч, в главном корпусе 0,41 мкЗв/ч. Нашеисследованиепоказало,чтосредняяМЭДгаммаизлученийвизучаемойтерриториисоставляет0,42мкЗв/ч. Верхнийпределдопустимоймощностинедолженпревышать0,5мкзв/ч.Значитрадиационныйфонв норме. Результаты измерений бытовым дозиметром «Белла» не могут использоваться в качестве официальных заключений о радиационной обстановке, поэтому все результаты будуториентировочными. И в дальнейшем для получения более точных данных, мы хотели бы продолжить дальше свои исследования, с более современными приборами.Рекомендации по уменьшению естественного радиационного фона в повседневной жизни:1)Постоянно проветривать помещения, чтобы уменьшить концентрацию радона и его продуктов распада;2)Использовать при строительстве (или ремонте) радиационнобезопасные строительные материалы;3)Тщательно мыть и чистить сырые продукты, для уменьшения содержания цезия и стронция;4)Добавить в свой рацион питания темные сорта хлеба, продукты содержащие кальций и полисахариды;5)Обставить помещение колючими и опушенными растениями (например: кактусы и фиалки);6)Закаливать свойорганизм.
Ссылки на источники1.Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов, 2е изд./ Под ред. Михайлова Л.А. –СПб.: Питер, 2013. –461 с.: ил.2.Глинка Н.Л. Общая химия: Учебное пособие для вузов/ Под ред. А.И.Ермакова. –изд. 30е, исправленное –М.: ИнтегралПресс, 2010. –728 с.3.Ядерная физика. Широков Ю.М., Юдин Н.П. Учебное пособие. Главная редакция физикоматематической литературы издва «Наука», 1972.4.Г.Е.Пустовалов «Атомная и ядерная физика» издательство московского университета 1968.5.Тёльдеши Ю., Кенда М. Радиация угроза и надежда/ Пер. со словац. М.Я.Аркина. Под ред. И с предисл. Б.А.Трубникова. М.: Мир, 1979.6.Радиация: общие сведения, единицы измерения, влияние на человека[23.03.2015].
URL: http://www.kakras.ru/doc/dosimeterradiometer.html
