Реферат
Тема: Джерела радіації
План:
1. Природніджерела радіації
1.1Космічні промені
1.2Земна радіація
2. Штучніджерела радіації
2.1 Випромінювання вмедицині
2.2 Ядерні вибухи
2.3Енергетика
3.Альтернативні джерела енергії
Література
1.Природні джерела радіації
Природнимирадіоактивними речовинами прийнято вважати речовини, які утворилися івпливають на людину без його участі.
Земнакора, вода, повітря завжди містять радіоактивні елементи. Людина, як мешканецьцього середовища, також трохи радіоактивний, так як основну частину опромінення вінодержує від природних джерел радіації. Уникнути опромінення від природнихджерел радіації абсолютно неможливо. Протягом всієї історіїіснування Землі, випромінювання з космосу, опромінюють земну цивілізацію, якаадекватно адаптувалася до неї.
1.1Космічні промені
Радіаційнийтло, від космічних променів, відповідальний за половину всього опромінення, одержуваногонаселенням від природних джерел радіації.
Космічніпромені представлені високоенергетичними потоками (приблизно 90%), альфа-частинками(Близько 9%), нейтронами, фотонами, електронами і ядрами легких елементів (1%). Однакпланета Земля, що входить в Сонячну систему, має свої захисні механізми відрадіаційних впливів, інакше життя на Землі було б неможливе.
Навідстані від одного до восьми земних радіусів космічні частинки відхиляютьсямагнітним полем Землі. Магнітне поле Землі створює потужний захист для людинивід космічної радіації, хоча і не абсолютну. Частина високоенергетичнихчастинок проривається через магнітне поле і досягає верхніх шарів атмосфери.Мало хто з них проникають через всю атмосферу і досягають поверхні Землі.Більшість же, стикаючись з атомами азоту, кисню, вуглецю атмосфери,взаємодіють з ядрами цих атомів, розбиваючи їх, народжуючи безліч новихчастинок протонів, нейтронів, мезонів, мезонів, що утворюють вторинне космічневипромінювання.
Захиститисявід цього невидимого "космічного душа" неможливо. Але одні ділянкиземної поверхні більш схильні його дії, ніж інші. Північний і Південнийполюси одержують більше космічної радіації, ніж екваторіальні області, такяк вплив магнітного поля Землі тут менше. Рівень опромінення істотноросте з висотою, оскільки зменшується шар повітря, що грає захисну рольКосмічні промені, проходячи крізь атмосферу, викликають появу космогеннихрадіонуклідів, яких сьогодні налічується близько 20. Однак більшзначними з них є ізотоп водню - тритій і вуглець-14.
Зарядженічастинки, потрапляючи в магнітне поле Землі, утворюють так звані радіаційніпояси Землі. Виходу заряджених частинок з радіаційних поясів Землі заважаєособлива конфігурація напрямків ліній магнітної напруженості, що створюютьмагнітну пастку. Радіаційні пояси Землі були відкриті американським ученимДж. Ван Алленом і російськими фізиками С.Н. Верновим і А.Є. Чудановим.
Зарядженічастинки в магнітному полі рухаються по-різному в залежності від співвідношеннягустин магнітної кінетичної енергії. Приблизно на відстані 10-ти земнихрадіусів потік заряджених частинок зустрічає сильне магнітне поле і піддією сили Лоренца змінюється напрямок їх руху. Рух потокузаряджених частинок можна уявити, як коливальний рух але спіральноїтраєкторії уздовж силових ліній магнітного поля з Північного на південну півкулю іназад.
Однеколивання уздовж силової лінії з Північного на південну півкулю протон з енергією100 МеВ здійснює приблизно за 3 секунди, а час його знаходження вмагнітному полі становить близько 100 років. При цьому відбувається до 10 10 коливань. В залежності від енергії і заряду, частинки здійснюють повний оборот навколоЗемлі за час від декількох хвилин до доби, рухаючись у західному та східномунапрямках.
Радіаційніпояси Землі можна поділити на внутрішній і зовнішній. У внутрішньомурадіаційному поясі знаходяться протони високих енергій і електрони. На нижнійкордоні внутрішнього поясу на відстані 200-300 км від поверхні Землізаряджені частинки зазнають зіткнення з атомами і молекулами атмосфери іміняють свою енергію, поглинаючись атмосферою. У зовнішньому радіаційному поясізнаходяться електрони з енергією до 100 КеВ і часом В«життяВ» 10 5 -10 7 с.
Пояспротонів малих енергій (до 10 МеВ) знаходиться між внутрішнім і зовнішнім поясамиЗемлі. Зона квазізахвата розташована за зовнішнім поясом і має складнуконфігурацію, залежну від щільності потоку космічних променів сонячного вітру.
Вроки активного сонця щільність потоку енергії сонячного вітру посилюється, межарадіаційних поясів відсувається далі і стає великою перешкодою длякосмічних променів.
ВВнаслідок цього, з тимчасовою затримкою близько року відбувається зростанняінтенсивності космічних променів на Землі. Час затримки визначаєтьсявідстанню, яку проходить сонячний вітер до меж магнітосфери.Радіаційні пояси Землі становлять серйозну небезпеку для екіпажівкосмічних кораблів при тривалих польотах в навколоземному просторі, якщо їхорбіта проходить через область радіаційних поясів. Тривале перебуваннякосмічних кораблів в радіаційному поясі призводить до переопромінення екіпажів,виходу з ладу оптичних приладів та сонячних батарей, що знаходяться накораблі. У зв'язку з цим проводяться інтенсивні дослідження за допомогоюсупутників, спеціальних зондів з визначення координат радіаційних поясівЗемлі, а також розраховуються орбіти космічних кораблів для зниження діїрадіаційного фактору.
1.2Земна радіація
Якописано вище, земна радіація була відкрита більше 100 років тому.
Восновному, відповідальність за природну земну радіацію несуть три сімействарадіоактивних елементи - уран, торій і актиній. Зазначені радіоактивніелементи нестабільні і, в результаті фізичних перетворень, перехід встабільний стан, супроводжується виділенням енергії або іонізуючим випромінюванням.
Головнимиджерелами земної радіації є радіоактивні елементи, що містяться вгірських породах, що утворилися в результаті геофізичних процесів.Найбільший вміст радіоактивних елементів міститься в гранітних породах івулканічних утвореннях. Середня концентрація радіоактивних ізотопівкалію-40, Ra-226, Th-232коливається у них від 10 2 до 10 3 Бк/кг. Протягомеволюційних процесів радіоізотопи мігрують, беручи участь в метрологічних тагеохімічних формуваннях навколишнього середовища. У результаті з'єднання зістабільними елементами вони беруть участь в обмінних реакціях живих організмів, тимсамим створюючи природну радіоактивність мешканців Землі. До найбільшзначущим елементам, що забезпечують життєдіяльність живої матерії відносятьсяізотопи калію, вуглецю і тритію, а всього в біосфері перебуває значнобільше радіоактивних елементів, що обумовлює загальну радіоактивність людини.
Основнуроль у радіоактивність людини вносить калій-40 - близько 20 • 10 3 Бкабо 0,2% від загальної маси людини, вуглець-14 - близько 30 • 10 2 Бк або18% від загальної маси людини, які надходять в організм людини в основномупо харчовому ланцюжку.
Основнірадіоактивні ізотопи, що зустрічаються в земній корі - калій-40, рубідій-87 ічлени двох радіоактивних сімейств, що беруть початок відповідно від урану-238 іторію-232.
Рівніземної радіації неоднакові і залежать від концентрації радіонуклідів у тій чиіншій ділянці земної кори. У місцях проживання основної маси населення потужністьдози опромінення в середньому становить 0,3-0,6 мікрозіверта на рік.
Основнийприродний радіоактивний елемент на території Білоруського Полісся зперіодом напіврозпаду 1,32 х 10 9 років, як дозообразующих фактор - цекалій-40, який знаходиться в грунтах у вигляді солей і в живих організмах.
До-40
