Радиоактивность на благо человека». МБОУ Трудиловская СШ Руководитель проекта:

МБОУ Трудиловская СШ
Тема проекта: «Радиоактивность на благо человека».
Руководитель проекта:
Журавлева Юлия Ивановна
Смоленск
2015 г.
Оглавление.
I. Введение:
•тема
2
•актуальность
2
•объект исследования
2
•предмет исследования
2
•цель и задачи исследования
2
•гипотеза
2
•методы исследования
2
•практическая значимость
2
II. Основная часть:
1.Что такое радиоактивность? Открытие радиоактивности
3
2.Воздействие радиоактивности на человека.
3
3.Источники радиоактивности
4
4.Где и как используется радиоактивность.
6
5.Мониторинг общественного мнения.
8
III. Выводы по результатам выполненной работы
9
IV. Список литературы по теме проекта
10
1
I. Введение.
На сегодняшний день одной из проблем, будоражащих общественное
мнение, является влияние радиации на живые организмы. Радиоактивное
излучение может быть как смертоносным оружием, так и источником
жизни. Очень важно знать о радиации как о явлении, относящемся ко
многим сторонам человеческой жизни.
Тема моего проекта «Радиоактивность на благо человека».
Тема, на мой взгляд, очень актуальна. Почему?
Во-первых, на нашей планете происходит постепенное истощение
традиционных ресурсов - нефти, газа, угля. Поэтому необходимы
альтернативные источники энергии. Таким источником является энергия
атомов.
Во-вторых, мы, жители Удомли и Удомельского района, находимся в
непосредственной близости к КАЭС. Вопрос: есть ли польза от
радиоактивности, какой вред она может нанести человеку, нас волнует.
В-третьих, кроме атомной энергетики, есть и другие сферы
использования радиации на благо человека, но о них мало кто знает.
Цель данного проекта:

показать, что представляет собой радиация, какими свойствами она
обладает и как можно ее использовать на благо человека, оценить
положительные и отрицательные стороны использования ядерной
энергии в современном обществе
Предмет исследования данного проекта:

свойства радиоактивности;

радиационное воздействие на организм человека;

общественное мнение о радиации.
Объект исследования:

научные статьи;

материалы СМИ о влиянии радиоактивности на человека.

результаты анкетирования
Проблемный вопрос: «Есть ли польза от радиоактивности?»
Гипотеза: радиоактивность – благо для человечества.
Методы исследования:

поиск и сбор информации; обобщение; сопоставление, сравнение;

мониторинг общественного мнения (анкетирование);

обработка данных анкетирования; анализ; выводы.
Практическая значимость.
Проект предназначен для тех, кто хочет знать о радиоактивности больше,
так как не все владеют исчерпывающей информацией об этом физическом
2
явлении. В проекте рассматривается вопрос рационального использования
ядерной энергии человеком. Проведён мониторинг общественного мнения
по данной проблеме.
II. Основная часть.
1. Радиация – все виды ионизирующих излучений (потоки заряженных и
нейтральных частиц, квантов), а также электромагнитное излучение всех
остальных диапазонов. Источники радиации - радиоактивные вещества
или ядерно-технические установки (реакторы, ускорители, рентгеновское
оборудование и т.п.), они могут существовать значительное время, а
радиация существует лишь до момента своего поглощения в каком-либо
веществе.
В 1895 году немецкий физик Рентген Вильгельм Конрад открыл
новый вид излучения, которое он назвал икс-лучами (позднее названо
рентгеновским излучением) и исследовал основные их свойства.
В 1896 году французский ученый Анри Беккерель случайно
обнаружил самопроизвольное излучение солей урана. Несколько образцов
кристаллов прикрепил к завернутым в бумагу фотопластинкам и спрятал
их в ящик стола, где они пролежали около трех дней. Когда учёный решил
их проявить, то увидел, что изображения были очень четкими. Какое-то
излучение испускалось солями урана безо всякого освещения светом. Так
было открыто явление радиоактивности.
Позже этим явлением заинтересовались Мария Кюри (автор термина
“радиоактивность”) и ее муж Пьер Кюри. Они пришли к выводу, что
радиоактивность, которая была присуща некоторым элементам, не могла
быть ни вызвана, ни уничтожена, ни как-либо изменена человеком.
Явление, открытое Жолио-Кюри, получило название «искусственная
радиоактивность».
Таким образом, радиоактивность бывает двух видов: естественная и
искусственная.
Естественная радиоактивность и сопутствующее ей ионизирующее
излучение были на Земле задолго до зарождения на ней жизни,
присутствовали в космосе до возникновения самой Земли и продолжают
присутствовать до настоящего времени. Все виды флоры и фауны Земли, в
том числе высших животных, включая млекопитающих и человека,
возникли и эволюционно развивались на протяжении сотен миллионов лет
при постоянном воздействии так называемого естественного (природного)
радиационного фона. Следовательно,
радиация - один из многих
естественных факторов окружающей среды.
2. Ученые исследовали воздействие радиации на растения и животных.
Результаты экспериментального облучения показывают, что наиболее
чувствительны к действию радиации млекопитающие, за ними следуют
3
птицы, рыбы, пресмыкающиеся и насекомые. Менее всего чувствительны
к высоким дозам радиации мхи, лишайники, водоросли и микроорганизмы,
в частности бактерии и вирусы. Воздействие радиации на человека
называют облучением. Основу этого воздействия составляет передача
энергии радиации клеткам организма. Облучение может вызвать
нарушения обмена веществ, инфекционные осложнения, лейкоз и
злокачественные опухоли, лучевое бесплодие, лучевую катаракту, лучевой
ожог, лучевую болезнь.
Степень ущерба, вызываемого радиационным облучением, зависит
от дозы облучения, ее мощности, типа радиации, части тела,
подвергнутого облучению, возраста и здоровья человека. Также по
истечению многих лет после облучения человека могут проявляться
факторы, приводящие к потенциальной
причине возникновения рака и появлению
других болезней. Очевидно, что радиация,
используемая ненадлежащим образом, может
стать серьезным фактором риска.
Различные органы человеческого тела поразному реагируют на облучение и обладают
разной чувствительностью к радиационному
воздействию. Наиболее уязвимы красный
костный мозг, гонады (половые органы). Менее
восприимчивы печень, щитовидная железа,
мышцы и другие внутренние органы.
Например, при одинаковой дозе облучения
возникновение заболевания легких более
вероятно, чем щитовидной железы, а облучение
гонад опасно из-за возможности генетических
повреждений.
3. Любой человек слегка радиоактивен: природные радионуклиды уранториевого ряда присутствуют в наших костях, наши мышцы содержат
радиоактивный углерод и калий. Каковы же источники поступления
радиации в организм человека?
Во-первых, космические лучи, которые приходят к нам, в основном,
из глубин Вселенной. Некоторая их часть рождается на Солнце во время
солнечных вспышек. Большая часть космического излучения блокируется
атмосферой Земли, поэтому земной поверхности достигает лишь
небольшая доля. На высотах уровень космического излучения в 20 раз
выше, чем на Земле.
Во-вторых, облучение от природных радионуклидов. Наиболее
распространенные из них - это калий-40 и члены радиоактивных семейств
урана-238 и тория-232. Часть этих веществ находится в строительных
материалах, из которых сделаны наши дома. Средняя доза внешнего
4
облучения людей от радионуклидов земного происхождения составляет
примерно 350 мкЗв в год.
В-третьих, радиоактивные вещества содержатся в
продуктах питания и воде. Таким образом, все, что мы
едим и пьем, содержит радиоактивные вещества. Через
органы пищеварения они распространяются по всему
организму.
В-четвёртых, радиоактивные вещества содержатся в
атмосферном воздухе. Наиболее значительным из всех естественных
источников радиации является радиоактивный газ — радон. Вместе со
своими дочерними продуктами радиоактивного распада
радон дает примерно половину дозы от естественных
источников радиации. Образуясь в земной коре, радон
поднимается на поверхность, смешивается с наружным
воздухом. Радиоактивные частицы из воздуха во время
дыхания могут попасть в легкие. Но они облучают не
только легкие, а также распространяются по организму.
В-пятых, облучение от медицинских источников. Использование
источников ионизирующего излучения в здравоохранении вносит
основной вклад в дозу, получаемую человеком от техногенных источников
излучения. Рентгенологические обследования, применение радиоактивных
препаратов для диагностики и лечения самых различных заболеваний
давно уже стали массовыми.
В-шестых, испытания ядерного оружия.
К техногенным источникам радиоактивности относится также добыча и
сжигание каменного угля, нефти, газа, других горючих ископаемых,
использование фосфатных удобрений, добыча и переработка руд. Такой
вид транспорта, как гражданская авиация, подвергает своих пассажиров
повышенному воздействию космического излучения. И, конечно, свой
вклад дают предприятия атомной энергетики и промышленности.
Таким образом, мы видим, что человек живет в условиях
постоянного воздействия естественного радиационного фона, который, как
температура и свет, является необходимым условием для его
жизнедеятельности.
Установлено, что различные виды ионизирующего излучения
(радиации) воздействуют на организмы по-разному. Характер воздействия
в значительной степени зависит от того, находится ли радионуклид внутри
организма (внутреннее облучение), или он расположен вне организма
(внешнее облучение).
Альфа-излучение имеет малую длину пробега частиц и
характеризуется слабой проникающей способностью. Оно не может
проникнуть сквозь кожные покровы. Альфа-излучающие нуклиды
представляют большую опасность при поступлении внутрь организма
5
через органы дыхания и пищеварения, открытые раны и ожоговые
поверхности.
Бета-излучение обладает большей проникающей способностью.
Пробег бета-частиц в воздухе может достигать нескольких метров, а в
биологической ткани нескольких сантиметров.
Гамма-излучение имеет еще более высокую проникающую
способность. Под его действием происходит облучение всего организма.
Следует помнить: вредное воздействие ионизирующего излучения вызвано
тем, что его энергия передается организму. А если излучение проходит
через организм, не оставляя в нем своей энергии, то никакого вредного
воздействия оно не оказывает.
4. Обойтись без использования радиоактивности человечество в
современном мире не может. Мы применяем это физическое явление
практически во всех областях деятельности: для получения энергии, в
медицине, археологии, дефектоскопии, селекции. Однако надо помнить,
что абсолютно безопасных технологий не бывает и в каждом случае
необходимо оценивать степень пользы и риска.
Ядерная медицина является ветвью радиационной медицины,
которая базируется на использовании открытых (не инкапсулированных)
радиоактивных веществ с целью диагностики, лечения, а также в научных
исследованиях. Методы ядерной медицины не травматичны и позволяют
получать уникальную информацию о характере протекающего процесса,
степени его распространенности, о наличии очаговых образований.
Радий и другие естественные радиоизотопы широко применяются
для диагностики и лучевой терапии раковых заболеваний. Использование
для этой цели искусственных радиоизотопов значительно повысило
эффективность лечения. Например, радиоактивный йод, введенный в
организм в виде раствора иодида натрия, селективно накапливается в
щитовидной железе и поэтому применяется в клинической практике для
определения нарушений функции щитовидной железы и при лечении
базедовой болезни. С помощью меченого по натрию физиологического
раствора измеряется скорость кровообращения и определяется
проходимость кровеносных сосудов конечностей. Радиоактивный фосфор
применяется для измерения объема крови и лечения эритремии. Кроме
диагностики заболеваний, лечения онкологических больных, это
стерилизация медицинских инструментов и материалов.
Одним из наиболее полезных медицинских применений радиации в
качестве лечения заболеваний, являются радоновые (Rn) ванны. Они
оказывают специфическое действие на организм благодаря альфа
излучению, возникающему при распаде атомов радиоактивного газа радона. Они обладают выраженным седативным и болеутоляющим
действием, улучшают деятельность сердца, нормализуют артериальное
6
давление. Под влиянием радоновых ванн ускоряются процессы
заживления и рассасывания в нервных волокнах, мышечной и костной
ткани.
Широко используется радиация и в научных исследованиях.
Радиоактивные метки, в макроколичествах введенные в физические или
химические системы, позволяют следить за всеми происходящими в них
изменениями. Например, выращивая растения в атмосфере радиоактивного
диоксида углерода, химики смогли понять тонкие детали процесса
образования в растениях сложных углеводов из диоксида углерода и воды.
Предпосевная обработка семян, повышающая урожайность. Современная
селекция просто не может обойтись без радиоактивного облучения, с его
помощью получают новые сорта уже через несколько поколений, а то и в
следующем. Радиоактивность используется и для обеззараживания стоков
животноводческих ферм (сельское хозяйство).
Археология тоже не может обойтись без радиоактивности. В
результате непрерывной бомбардировки земной атмосферы космическими
лучами с высокой энергией находящийся в ней азот-14, захватывая
нейтроны и испуская протоны, превращается в радиоактивный углерод-14.
Полагая, что интенсивность бомбардировки и, следовательно, равновесное
количество углерода-14 в последние тысячелетия оставались неизменными
и учитывая период полураспада C-14 по его остаточной активности, можно
определять возраст найденных остатков животных и растений
(радиоуглеродный метод). Этим методом удалось с большой
достоверностью датировать обнаруженные стоянки доисторического
человека, существовавшие более 25 000 лет тому назад. Один из наиболее
известных случаев применения радиоуглеродного метода — исследование
фрагментов Туринской плащаницы, проведённое в 1988 году,
одновременно
в
нескольких
лабораториях
слепым
методом.
Радиоуглеродный анализ позволил датировать плащаницу периодом XIXIII веков. Таким образом, радиоуглеродный метод позволяет установить
возраст предметов, имеющих биологическую природу, с точностью 50 лет
в диапазоне 1000 – 50000 лет: например, на основе измерения содержания
углерода в веревочных сандалиях, найденных в пещере в штате Орегон,
был подтвержден факт существования 9000 лет назад доисторических
людей на территории США.
А возраст геологических пород (то, что не имеет биологическую
природу) определяют урал-свинцовым методом, так был оценен возраст
Земли (около 4,5 млрд. лет).
Кроме этого, очень активно используется энергия атома во многих
отраслях экономики, например, в промышленности используется гаммадефектоскопия – контроль целостности различных сварных металлических
оболочек (корпусов реакторов, подводных и надводных кораблей,
трубопроводов и т. п.), нейтронный каротаж.
7
Самый известный нам пример использования радиоактивности на
благо - использование атомных электростанций (в России 9 атомных
электростанций, одна из них - КАЭС), надводных и подводных кораблей с
атомными реакторами.
С помощью мирного атома осуществляется поиск нужных
ископаемых, разведка нефти и воды.
В космонавтике создание атомных источников энергии спутников,
орбитальных комплексов.
В криминалистике нанесение специальных меток на предметы
хищения, облегчающие их поиск, идентификацию и изобличение
преступников.
Таким образом, мы видим, что с тех пор как была открыта природная
радиоактивность и получены искусственные радиоактивные материалы,
они все шире используются на благо людей и общества в разных отраслях
науки и деятельности человека.
5. Для выявления отношения населения к теме моего проекта было
проведено анкетирование среди
учащихся МОУ УСОШ №2 им.
Сергея Ступакова и их родителей,
близких, знакомых. Всего в
анкетировании приняло участие
140 человек. Из них – 67 человек
мужского пола, 73 – женского;
моложе 18 – 96 человек, от 25 –
55 – 31человек, старше 55 – 13
человек.
На вопрос: «Радиация – зло
или благо?» «зло» ответили
большинство
анкетированных,
лишь 15 человек ответили –
«благо».
В результате анкетирования
выяснилось, что боятся радиации
– 78 (из них 45 – дети, 33 –
взрослые, из них женщин – 47,
мужчин – 31)
Вывод: больше боятся радиации
дети, а по половому признаку – женщины.
На вопрос «Много ли вы знаете о радиации?» «да» ответили – 56 (из них
18 взрослых), «нет» - 71 (из них 16 взрослых), «мне это неинтересно» - 13
человек (все дети).
8
Заинтересованы в увеличении знаний о радиации – 92 человека, не
заинтересованы -48.
На вопрос: «Что хотели бы узнать по данной теме?», чаще всего
встречались следующие ответы:
•Действие радиации на человека.
•Откуда берётся радиация?
•Зачем нужна радиация?
•Чем радиация опасна для нас?
•Как можно уберечь себя и своих близких от радиации?
•Вред и благо радиации.
На вопрос: «Считаете ли вы, что большинство онкологических
заболеваний и генетических изменений связаны с радиацией?» ответили
«нет» -30 анкетируемых, из них 5 взрослых, «да» - 110 человек.
III. Вывод. По результатам выполненного мною проекта я пришел к таким
выводам:
 Радиоактивности не стоит бояться, но свойства радиации и
последствия воздействия её на организм требуют дальнейшего
исследования и изучения.
 Использования
радиоактивных
материалов
и
свойств
радиоактивности жизненно необходимо и является, несомненно, благом,
но должно проводиться с расчётом всех последствий такого использования
и требует взвешенного подхода.
 Необходимо доведение подробной информации о свойствах
радиоактивности до населения страны, так как у большинства населения
сформировалось негативное отношение к явлению радиоактивности.
9
IV. Используемая литература
1. Ефимова Н. Ядерная сохранность: у кого находить защиты? /
"Экономика и время", №11 от 20 марта 1999.
2. Д. Никитин, Ю. Новиков "Окружающая среда и человек", 1986 г.
3. Гернек ф. Пионеры атомного века. — М.: Прогресс, 1974.
4. Липсон Г. Великие эксперименты в физике.— М.: Мир, 1972.
5. Головин И. Н. И. В. Курчатов. - М : Атомиздат, 1972.
6. Кюри Е. Мария Кюри. — М.: Наука, 1973.
7. Журнал «Наука и жизнь», 1986, №9, статья «Человек и радиация» Льва
Булдакова.
8. Современная медицинская энциклопедия. Русское издание под общей
ред. Г.Б Федосеева. – СПб.: Норинт, 2004.
9. Т.Х.Маргулова «Атомная энергетика сегодня и завтра». Москва: Высшая
школа, 1996 г.
10. Холл Э.Дж. «Радиация и жизнь»: Пер. с англ. М.: Медицина, 1989.
11. Энциклопедия для детей. Физика (том 16). Под ред. В.А. Володин М.:
Аванта+, 2000.
12. http://ru.wikipedia.org/
13. http://www.atomsib.ru/
14. http://www.oduurl.ru/atom.html
10
11