Как сделать сексуальный приворот мужчины. . Прайс лист на Кровельные работы visbon-alp.ru.
Канальный кипящий графитовый реактор Реакторы водо-водяного типа Реакторы на быстрых нейтронах Задачи по физике ядра Испытания ядерного оружия Атомные батареи Физика ядерного реактора

Лекции по радиобиологии

 

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОСАЖДЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ АЭРОЗОЛЕЙ НА РАСТИТЕЛЬНЫЙ ПОКРОВ И ПОЧВУ

 РАДИОАКТИВНЫЕ АЭРОЗОЛИ В СТРАТОСФЕРЕ И ТРОПОСФЕРЕ

Радиоактивные аэрозоли в атмосфере. Основным источником загрязнения объектов внешней среды являются радиоактивные аэрозоли, вносимые в атмосферу в ре­зультате ядерных взрывов, а также аварий и разруше­ний атомных электростанций и предприятий ядерно-топливного цикла. Радиоактивные аэрозоли, инжекти­рованные в атмосферу, постепенно осаждаются и загрязняют поверхность Земли. В растительные организмы радионуклиды могут поступать воздушным путем (через устьица в процессе газообмена) и через почву при поглощении корнями воды и минеральных веществ. В животные организмы радиоактивные соединения попадают через дыхательные пути, через кожный покров и вместе с пищей и водой

В зависимости от источника и условий формирова­ния радиоактивных осадков, характер выпадений и их физико-химические свойства сильно различаются, что сказывается на степени загрязнений и размерах загрязняемой тер­ритории. Радиоактивные вещества могут выпасть в те­чение первых суток вблизи места взрыва, образуя так называемые локальные выпадения, или, поступив в верх­ние слои атмосферы, задержаться в стратосферных и тропосферных резервуарах.  В результате наземных ядерных взрывов мощностью менее 1 мегатонны доля локальных выпадений составляет 80 %, а от воздуш­ных взрывов такой же мощности все 100 % представ­лены тропосферными выпадениями. При мощности бо­лее 1 мегатонны значительная часть радиоактивных аэрозолей попадает в стратосферный резервуар (от воздушного взрыва до 99 % и от наземного - около 20 %). Ра­диоактивные выпадения от наземных ядерных взрывов представляют собой оплавленные частицы грунта, на котором произведен взрыв. При проведении взрывов на почвах, сформированных на подстилающих силикатных породах, образуются крупнодисперсные остеклованные частицы, практически нерастворимые. При проведении взрывов на почвах, образовавшихся на карбонатных почвообразующих породах, формируются хорошо радиоактивные растворимые частицы, независимо от их дисперсности.

Фракционирование радионуклидов. В период форми­рования аэрозольных частиц в стратосфере и тропо­сфере происходит так называемое фракционирование радионуклидов, т. е. избира­тельный захват изотопов формирующимися частицами. Фракционирование радионуклидов определяется мощ­ностью ядерного взрыва и местом его проведения. Изотопы тугоплавких элементов, такие как 95Zr, 144Се, 185W, 181W, 51V, в результате конденсации и коа­гуляции включаются в состав крупных твердых частиц. Радиоактивные изотопы стронция и цезия не прини­мают участия в процессе конденсации, они адсорбиру­ются на поверхности мелких твердых частиц и в парах влаги, образуя, таким образом, мелкодисперсные аэро­золи.

Фракционирование радионуклидов в радиоактивных выпадениях приводит к неравномерному очищению атмосферы от продуктов деления. Крупные частицы выпадают бы­стрее, мелкие - медленнее. Период  полувыведения из стратосферы крупнодисперсных частиц, содержащих сравнительно короткоживущие радионуклиды (95Zr, 144Се, 185W, 181W, 51V), примерно в 2 раза короче периода полувыведения долгоживущих радионуклидов 90Sr и 137Cs. Время нахождения нуклидов в стратосфере определяется, в первую очередь, эффективностью их фрак­ционирования в процессе формирования аэрозольных частиц. Стратосферный и тропосферный резервуары радионуклидов обуславливают повсеместное (глобальное) выпадений радио­активных веществ. Тропосферный резервуар сравни­тельно быстро очищается, период полуочищения его колеблется в пределах 2-3 недель. Пребывание в тро­посфере долгоживущих радионуклидов, в болшинстве случаев, не пре­вышает 30 суток. Стратосферный резервуар очищается гораздо мед­леннее. Среднее время пребывания радиоактивных ве­ществ в стратосфере зависит от высоты и мощности взрыва, географической широты места проведения взры­ва, времени года и метеорологических условий. При проведении взрывов в полярных широтах Северного по­лушария, среднее время пребывания в нижних слоях атмосферы обычно составляет примерно 6 мес, а при проведении ядерных взрывов в средних широтах оно уве­личивается до 2-3 лет.

Рис. 4 Глобальное выпадение 90Sr и количество осадков (1953--1959 гг.):

/—в умеренной зоне; 2— в тропиче­ской зоне

После наземного ядерного взрыва, радиоактивные ча­стицы крупных размеров (0,01 - 1мм), находящиеся в нижних слоях атмосферы, осаж­даются на поверхность Земли в течение нескольких часов. Вблизи центра взрыва выпадают крупные частицы, затем - более мелкие, в конце пути радиоактивного облака – пылевидные частицы.

Радиоактивные аэрозоли оседают на поверхности Земли под действием атмосферных яв­лений (осадки, гравитацион­ные силы, вертикальное, дви­жение воздушных масс, тур­булентная диффузия и др.). Радиоактивные выпадения стратосферного проис­хождения, попадая в тропосферу, в дальнейшем оседа­ют на поверхности земли в основном в результате вымывания атмосферными осадками. Атмосферные осад­ки играют основную роль в очистке тропосферы (рис. 4.) Отложение радио­нуклидов на Землю может происходить в процессе «мокрого» и «сухого» способов их выпадения. Первый процесс состоит в выпадении радио­нуклидов с дождем, снегом на поверхность земли. Про­цесс вымывания с атмосферными осадками обусловлен не только захватом радиоактивных частиц падающими каплями, но прежде всего тем, что сами частицы, по­павшие в зону облаков, становятся центрами конден­сации.  Радиоактивные частицы могут захватываться растущими и каплями в результате возникновения градиента давле­ния на поверхности капель. Такими способами захватываются частицы небольших размеров 0,02- 0,2 мкм

«Сухое» отложение состоит в выпадении самих аэрозольных частиц и определяется в основном грави­тационными силами, вертикальным движением воздуш­ных масс и турбулентной диффузией. На интенсивность процесса «су­хого» отложения влияют топография района, высота над уровнем моря и метереологические факторы. Количественное соотношение между «мокрым» и «сухим» отложением радиоактив­ных аэрозолей в различных частях земной поверхности зависит от климатических условий. В умеренных широ­тах, основная часть радиоактивных загрязнений ( около 90%) выпадает с осадками. В засушливых районах, наоборот, «сухие» выпадения вносят основной вклад в радиоактивное загрязнение территории.

Количество выпадающих на земную поверхность ра­диоактивных осадков зависит от времени года. Макси­мальное выпадение наблюдается в весенне-летний пе­риод, а более низкое- осенью и зимой. За 4-5 весенне-летних месяцев в средних широтах выпадает около 60 % годового отложения радионуклидов. Скорость от­ложения радионуклидов принято выражать в Кюри на 1 км2 за единицу времени. Нужно отметить, что основное ко­личество долгоживущих радионуклидов, стронция и це­зия, попало в атмосферу в результате ядерных взрывов, произведенных до 1963 г. (рис. 5). В 1963 году был заключен Мос­ковский (Международный) договор о запрещении испытаний ядерного оружия в трех средах: в атмосфере, космическом про­странстве и под водой. После этого времени в атмосферу поступило незначитель­ное количество долгоживущих радионуклидов в результате подземных ядерных взрывов с выбросом грунта и вследствие аварий на атомных предприятиях. За это время содержание 137Cs в стратосфере умень­шалось с временем полувыведения, равным примерно одному году. Соответственно, отложение 137Cs на поверхность земли ежегодно уменьшалось на 50 % в Северном полушарии и с несколько меньшей скоростью в Южном полушарии.

Рис. 5. Динамика поступления 90Sr в стратосферу (1963 – 1975 гг.):

1 - в Северном полушарии; 2 – в Южном полушарии; 3- суммарное поступление

Контрольные вопросы и задания.

1. За счет каких источников ионизирующих излучений формируется природный радиационный фон?

Ка­кие радионуклиды наиболее интенсивно усваиваются живыми организмами, включаются в метаболизм, и соответственно, вносят основной вклад в формирование дозы внутреннего облучения органов и тканей при нормальных условиях жизнедеятельности?

От каких факторов зависит радиоактивность воздуха? Изменяется ли мощность дозы радиационного фона местности в течение года, суток ?

Что представляет собой космическое излучение?

Назовите и охарактеризуйте  основные факторы, обуславливющие радиоактивное загрязнение окружающей среды.

Дайте характеристику радиоактивного заражения территорий при различных типах ядерных взрывов.

Какие радиоактивные изотопы - продукты ядерного взрыва, обуславливают долговременное радиоактивное заражение местности ?

 Дай­те краткую характеристику радиоактивного заражения местности, вызванного аварией на Чернобыльской АЭС. В чем сходство и различие ава­рийных выбросов в Уиндскейле и Чернобыле?

От каких факторов зависит выпадение того или иного радионуклида, инжектированного в атмосферу?

 Правильно ли утверждение: «Радиационный фон является вредным экологическим фактором»? Объясните.


На главную