Promieniotwórczość
advertisement
Kliknij, aby przejść dalej. Aby poruszać się pomiędzy slajdami wybieraj poszczególne hiperłącza. Próby jądrowe Mocarstwa atomowe Energia jądrowa Zastosowanie Sytuacja radiacyjna Promieniowanie jonizujące Wpływ promieniowania Bomba jądrowa jest najniebezpieczniejszą, najokrutniejszą, najstraszliwszą bronią jaką kiedykolwiek stworzył człowiek. Jej siła jest tak wielka, że może zniszczyć kilkuset tysięczne miasto w przeciągu kilku minut. Prace nad bombą atomową rozpoczął w 1934 roku węgierski fizyk L. Szilard, jednak nie udało się mu zakończyć badań W 1942 roku projekt atomowy w USA wstąpił na nową drogę. Roosevelt i Churchill doszli do porozumienia, że należy połączyć wysiłki uczonych angielskich i amerykańskich i prowadzić wspólne badania w USA i Kanadzie. Pierwszego próbnego wybuchu dokonano w miejscu zwanym dziś Trinity Site. Po tej eksplozji większość uczonych była przeciwna użycia energii jądrowej do celów militarnych, jednak rząd USA, chciał za wszelką cenę zdetonować bombę na terytorium Japonii. Następny slajd Powrót do spisu treści W połowie 1945 roku wyprodukowano w Stanach trzy bomby. Jedna została wypróbowana 16 lipca na pustyni w Alamogordo. Pozostałe dwie zostały w dniach 6 i 9 sierpnia zrzucone na Hiroszimę i Nagasaki. Bomba zrzucona na Hiroszimę miała ładunek z uranu-235, a zrzucona na Nagasaki z plutonu-239. Działanie i skutki eksplozji powyższych bomb obrazuje tabelka: Gdzie Ofiary śmiertelne w okresie 1 roku po wybuchu [liczba ludzi w aglomeracji] Alamogordo ? Hiroshima 140 000 [350 000] Nagasaki Poprzedni slajd 70 000 [270 000] Aktywność [1018Bq] kilotony TNT Paliwo Wysokość 19 uran U wieża 30m ~0,01 ~15 uran U samolot ~580 m ~0,01 ~20 pluton Pu samolot Spis treści Mocarstwa atomowe Dziś każde mocarstwo posiada, a przynajmniej jest w stanie wyprodukować broń nuklearną. Przeprowadzane są próby jądrowe, które może odczuć, w mniejszym lub większym stopniu każdy mieszkaniec Ziemi. Największe nasilenie prób z bronią atomową miało miejsce w latach 1954-58 oraz 1961-62. Przeprowadzane one były przez ZSRR, USA oraz Wielką Brytanię. W 1963r. podpisany został dokument, na mocy którego wymienione wcześniej kraje zobowiązały się do zaprzestania prób jądrowych prowadzonych w atmosferze lub pod ziemią. Ilość i miejsca przeprowadzanych przez poszczególne kraje prób jądrowych obrazuje tabelka. Spis treści Próby jądrowe w atmosferze (ocena z roku 1980) Państwo Lata Liczba Miejsce Megaton y [TNT ] USA 1945 – 1962 193 stany Nevada i Alaska, wyspy na Pacyfiku 139 ZSRR 1949 – 1962 142 Nowa Ziemia, Kazachstan 358 Zjednoczone Królestwo 1952 – 1953 21 pustynie w Australii 17 Francja 1960 – 1974 45 Algier (Sahara), wyspy na Pacyfiku 12 Chiny 1964 – 1980 22 pustynia Gobi 21 Poprzedni slajd Spis treści Energia jądrowa Energia jądrowa odgrywa znaczącą rolę w bilansie energetycznym świata. Pod koniec 1992 r. pracowały 424 bloki jądrowe (a 72 następnych było w budowie), które produkowały 17% całkowitej światowej energii elektrycznej. Na wykresie przedstawiamy udział energetyki jądrowej w poszczególnych krajach w roku 1992. Spis treści Zagrożenia Ludzie mieszkający w bezpośrednim sąsiedztwie reaktorów jądrowych jest bardziej narażona na przyjmowanie większej dawki radionuklidów aniżeli ludzie mieszkający w pewnej odległości od reaktora Największe awarie elektrowni na świecie Rok Rodzaj awarii Miejsce Liczba zgonó w 1957 Pożar reaktora Windscale, Wlk. Brytania 0 1979 Stopienie reaktora jądrowego Three Mile Island USA 0 1986 Stopienie reaktora jądrowego Czarnobyl , Ukraina 41 Spis treści Zastosowanie promieniotwórczości Aparatura rentgenowska Tomografia komputerowa Napromieniowywanie żywności Spis treści Aparatura rentgenowska 1. Wykorzystuje się w niej promieniowanie jonizujące. 2. Wiązka promieni X przenikając przez narządy jest w różnym stopniu pochłaniana i ulega osłabieniu. Niejednorodnie osłabiona wiązka promieni X trafia na kliszę fotograficzną powodując jej zaciemnienie proporcjonalnie do stopnia osłabienia. Dzięki temu na kliszy uzyskujemy obraz badanego narządu. Poprzedni slajd Spis treści Tomografia komputerowa Tomografią komputerową nazywamy sterowany komputerem proces wykonywania kolejnych zdjęć wybranego narządu w różnych położeniach. Pozwala ona uzyskać wielowarstwowy obraz, dzięki któremu możliwe jest dostrzeżenie nawet najmniejszych zmian chorobowych. Poprzedni slajd Spis treści Napromieniowywanie żywności Stosowane jest w celu wydłużenia czasu przydatności produktów rolno-spożywczych Żywność utrwalana radiacyjnie nie jest toksyczna ani radioaktywna Zmiany chemiczne powodowane przez ten proces zależą od chemicznego składu produktu, dawki promieniowania, temperatury oraz dostępu światła i tlenu podczas napromieniania. Pod wpływem promieniowania jonizującego tworzą się między innymi wolne rodniki i zmniejsza się o 2060% zawartość witamin A, B1,C i E. Żywność napromieniowana oznaczona jest znakiem: Zakres dawek promieniowania Poprzedni slajd Spis treści Zakres dawek dla różnych zastosowań napromieniowania produktów rolno – spożywczych Cel napromieniowania 1. Hamowanie kiełkowania Dawka [kGy] 0,05 – 0,15 Produkty Ziemniaki, cebula, czosnek 2. Zwalczanie szkodników i pasożytów (dezynsekcja) 0,15 – 0,50 Ziarno zbożowe, warzywa strączkowe, suszone owoce 3. Opóźnienie procesów fizjologicznych (np. dojrzewania) 4. Przedłużenie okresu przechowywania 0,50 – 1,0 Świeże warzywa i owoce 1,0 – 3,0 Świeże ryby, truskawki, pieczarki, itd. 5. Inaktywacja mikroorganizmów patogennych i powodujących psucie się żywności 6. Obniżenie zawartości mikroorganizmów (wyjaławianie) Poprzedni slajd 1,0 – 7,0 2,0 – 10,0 Świeże i mrożone produkty morskie, drób, mięso, pasze dla drobiu, itd Przyprawy i zioła, preparaty białkowe i enzymatyczne, żelatyna, kazeina, glukoza, plazma krwi, guma arabska Spis treści Sytuacja radiacyjna Ogólną sytuację radiacyjną w środowisku charakteryzują obecnie następujące wartości: poziom promieniowania gamma obrazujący zewnętrzne narażenie ludzi od naturalnych i sztucznych źródeł promieniowania jonizującego stężenia naturalnych i sztucznych izotopów promieniotwórczych w komponentach środowiska obrazującego narażenie wewnętrzne ludzi w wyniku chłonięcia ich drogą pokarmową Sytuacja radiacyjna Polski Spis treści Sytuacja radiacyjna Polski Poziom promieniowania gamma Atmosfera Wody powierzchniowe Gleba Sytuacja. radiacyjna Spis treści Promieniowanie gamma Moc i dawki promieniowania gamma dla Polski Poprzedni slajd Średnia wartość dla Polski [nGy/h ] Rok Przedział wartości [nGy/h ] 1990 17,7 - 97,0 45,4 1993 13,2 - 82,6 41,0 1994 18,3 - 50,8 31,7 1995 24,2 - 55,0 37,0 1996 18,8 - 86,0 47,4 Sytuacja. radiacyjna Spis treści Atmosfera Pomiary z lat 1990-1996 wykazały brak istotnych zmian w poziomie radioaktywności. O utrzymaniu jednakowego poziomu radioaktywności decydowały głównie izotopy pochodzenia naturalnego. Radioaktywność powietrza pochodząca od sztucznych izotopów spowodowana była głównie obecnością izotopu Cs-137. Radioaktywność opadu całkowitego w Polsce w 1996 r. była podobna do wartości z roku 1985 oraz z lat 1990-1995. Poprzedni slajd Sytuacja. radiacyjna Spis treści Wody powierzchniowe Analiza pomiarów próbek wód pobranych z głównych rzek(Wisła,Odra) i ich dorzeczy wykazała, że: wyższa radioaktywność wód powierzchniowych obserwowana jest w południowej części kraju Różnice w radioaktywności wód na poszczególnych obszarach wynikają z przestrzennego zróżnicowania poziomów skażeń po katastrofie w Czarnobylu Poprzedni slajd Sytuacja. radiacyjna Spis treści Gleby Radioaktywność 10 cm warstwy gleby niekultywowanej Radionuklid Izotopy sztuczne: •Cs-137 [kBq/m2] 1 Izotopy naturalne: •K-40 [Bq/kg] •Ra-226 [Bq/kg] •Ac-228 [Bq/kg] Poprzedni slajd Przedział wartości Wartość średnia 0,31-37,61 3,65 123-1020 4,2-124 3,7-85,9 410 25,2 20,7 Sytuacja. radiacyjna Spis treści Promieniowanie jonizujące Jest wynikiem przemian jądrowych Towarzyszy mu wydzielanie energii Promieniowanie jonizujące podzielić możemy na promieniowanie a , b , g , X(Roentgena), a także w niektórych przypadkach promieniowanie UV. 1. Promieniowanie alfa 2. Promieniowanie beta 3. Promieniowanie gamma Spis treści Promieniowanie Alfa Strumień jąder atomów helu, czyli struktura składająca się z dwóch protonów oraz z dwóch neutronów. Promieniowanie to powstaje najczęściej podczas rozpadu ciężkich jąder. Poprzedni slajd Spis treści Promieniowanie Beta Strumień elektronów (negatonów lub pozytonów), które to powstają podczas rozpadu b Podczas przemiany b+ emitowany jest pozyton, który powoduje spadek wartości l. atomowej o 1. Elektron emitowany jest podczas przemiany b- i powoduje wzrost wartości l. atomowej o 1. Poprzedni slajd Spis treści Promieniowanie Gamma Nie jest związane z przemianami jądra. Może być połączone z emisją cząstek alfa i beta Związane są z emitowaniem promieniowania magnetycznego Poprzedni slajd Spis treści Wpływ promieniowania Wpływ na człowieka Wpływ na komórki żywe Profilaktyka Spis treści Wpływ promieniowania na człowieka Powoduje zakłócenie procesów biochemicznych w organiźmie człowieka i zmiany strukturalne komórek Uszkodzenia małego stopnia są zwalczane przez organizm, większe zaś są nieodwracalne. Najczulsze na promieniowanie są naczynia krwionośne i tkanki rozrodcze, najmniej czułe są mięśnie i mózg. Uszkodzenia popromienne dzielimy na somatyczne(wpływają na procesy utrzymujące organizm przy życiu) oraz genetyczne(naruszają zdolność prawidłowego przekazywania cech genetycznych potomstwu) Poprzedni slajd Spis treści Wpływ na komórki żywe W przypadku kontaktu komórki z promieniowaniem możliwe jest wystąpienie czterech możliwych sytuacji: 1. 2. 3. 4. Zniszczenie komórki spowoduje jej obumarcie. Komórka traci swą zdolność do reprodukcji. Zmiana kodu DNA spowoduje różnice w wyglądzie komórek powstałych z komórki pierwotnej. Promieniowanie może nie mieć wpływu na komórkę. Efekty zdrowotne po napromieniowaniu u człowieka Poprzedni slajd Spis treści Efekty zdrowotne po napromieniowaniu u człowieka Dawka (w Sv) Efekty 0,05-0,2 Możliwe efekty opóźnione i zaburzenia chromosomalne 0,25-1,0 Zmiany we krwi Ponad 0,5 1-2 2-3 Ponad 3 3-4 4-10 Poprzedni slajd Możliwa chwilowa niepłodność u mężczyzn Wymioty, biegunka, mniejsza odporność, zahamowanie rozrostu kości Silna choroba popromienna, 25% zgony Całkowita niepłodność u kobiet Zniszczenie szpiku i miąższu kostnego, 50% szansa na przeżycie Ostra choroba i śmierć u 80% napromieniowanych Spis treści Profilaktyka Podstawowe czynniki decydujące o tym, czy promieniowanie do nas dotrze to: Czas Odległość Osłona Poprzedni slajd Spis treści Czas Dawka promieniowania, jaką otrzyma człowiek w dużym zależy od czasu w którym znajduje się on pod jego wpływem. Poprzedni slajd Spis treści Odległość W miarę wzrostu odległości od źródła promieniowania zmniejsza się jego nasilenie Poprzedni slajd Spis treści Osłona Najczęstszymi osłonami są: stal, beton, ołów, gleba. Zdolność osłonowa materiału zależy od rodzaju promieniowania. Cząstki alfa (pochodzące ze znanych rozpadów promieniotwórczych) dają się zatrzymać już przez kartkę papieru lub zewnętrzną warstwę naskórka naszej skóry. Cząstki beta (pochodzące ze znanych rozpadów promieniotwórczych) są bardziej przenikliwe. Mogą one przeniknąć przez około 3 cm warstwę wody czy ciała ludzkiego, ale zatrzymać je można już przy pomocy 1 mm blachy aluminiowej. Najbardziej przenikliwe są cząstki gamma. Wymagają użycia materiałów o dużej gęstości np. ołów, beton itp. Poprzedni slajd Spis treści Bibliografia 1. 2. 3. 4. Internetowa encyklopedia multimedialna Podręcznik z chemia Bazy danych www.hoga.pl Strony www np. http://www.paa.gov.pl/edukacja/prom/promieniotw.html http://republika.pl/r_bonat/nauka/prom.htm http://www2.gazeta.pl/czasopisma/0,42477.html 5. Prezentację wykonali uczniowie klasy 1 d:Piotr Lewandowski, Kamil Lewszuk i Jakub Michalis, konsultacje: mgr Teresa Fedorowicz
