Исследовательская работа «Влияние радиации на человека»

МБОУ «Гайнская СОШ» филиал «Харинская ООШ»

(Исследовательская работа)

На тему «Влияние радиации на человека»

Выполнил(а):

Мазеина Диана

Ученик(ца) 9 класса

Руководитель:

Васлуян О.С.

п.Харино-2025

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………3

ГЛАВА1. ЧТО ТАКОЕ РАДИАЦИЯ И КАК ОНА ВЛИЯЕТ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА.

1.1Что такое радиация?……………………………………………………………4

1.2Типы радиационных излучений………………………………………………4

1.3Источники радиации…………………………………………………………..5

1.4Влияние радиации на человека……………………………………………….5

1.5Влияние радиации на окружающую среду…………………………………..7

1.6Крупнейшие случаи выхода радиации из-под контроля…………………….8

1.7Способы защиты от радиации…………………………………………………9

ГЛАВА2. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАДИАЦИИ В МЕДИЦИНЕ

2.1Использование радиации в медицине……………………………………….10

2.2Положительные и отрицательные стороны радиации……………………..12

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….13

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………….…13

 

Введение.

В нашем мире, в мире компьютерных технологий, множество приборов и предприятий излучают много радиационного излучения. Люди сжигают, сбрасывают в океаны радиоактивные отходы, тем самым отравляя среды и их жителей. Это приносит вред не только животным, но и людям. Но есть и такие случаи, когда радиация приносит пользу человеку. В своей работе я хочу раскрыть подробно понятие «Радиация», рассказать её плюсы и минусы и общее влияние на организм.

Задачи:

1. Изучение понятия «Радиация».
2. Техногенное воздействие на примерах катастроф (Чернобыль, Хиросима и Нагасаки).
3. Выявление способов защиты от радиации.

Цель проекта: исследовать влияние радиации на человека и окружающую среду.

Предмет исследования: влияние радиации на человека и окружающую среду.

Гипотеза: информированность общества о влиянии радиации на организм поможет снизить количество людей, получающих облучение по незнанию.

Метод исследования: изучение и анализ специальной литературы и специализированных Интернет-ресурсов;

Проблема: Растет число случаев возникновения в человеческом организме мутаций генов, вследствие радиационного облучения.

• Что такое радиация?

Радиация (в переводе с английского «radiation») — это излучение, которое применяется не только в отношении радиоактивности, но и для ряда других физических явлений, например: солнечная радиация, тепловая радиация и др. Таким образом, в отношении радиоактивности необходимо использовать принятое МКРЗ (Международной комиссией по радиационной защите) и правилами радиационной безопасности словосочетание «ионизирующее излучение».

Ионизирующее излучение — излучение (электромагнитное, корпускулярное), которое вызывает ионизацию (образование ионов обоих знаков) вещества (среды). Вероятность и количество образованных пар ионов зависит от энергии ионизирующего излучения.

• Естественный радиационный фон окружает человека повсюду: фонит почва, вода, воздух и даже космос. Каждый день люди вдыхают с воздухом или употребляют с водой и продуктами некоторое количество радиоактивных молекул.  
• Искусственный радиационный фон в основном представлен медицинскими источниками излучения: рентгеновскими аппаратами, томографами, аппаратами для флюорографии, радиофармацевтическими препаратами, применяемыми для диагностики и лучевой терапии.  
• Техногенные источники радиации — работа крупных производств, например тепловых электростанций (ТЭЦ). Кроме того, иногда техногенными источниками выступают крупные аварии на атомных электростанциях (АЭС).  

В зависимости от дозы полученного облучения воздействие радиации может привести к повреждению живых тканей и органов. 

• Типы радиационных излучений.

По виду частиц, входящих в состав ионизирующего излучения, различают 3 основных вида радиоактивного излучения:

Альфа-излучение – представляет собой поток альфа-частиц (ядер атомов гелия). Относятся к сильно ионизирующим частицам, быстро теряющим свою энергию при взаимодействии с атомами вещества. По этой причине альфа-излучение имеет маленькую проникающую способность (путь в веществе) и не способно проникнуть даже через слой обычной бумаги или кожу человека. Альфа-частицы опасны лишь при внутреннем облучении органов и тканей.

Бета-излучение – представляет собой поток электронов. Из-за более низкой, чем у альфа-частиц, ионизирующей способности могут преодолеть большее расстояние в веществе (2-3 см. в биологической ткани).

Гамма-излучение не состоит из частиц как альфа- и бета-излучения. Оно, так же как и свет Солнца, представляет собой электромагнитную волну, распространяющуюся со скоростью света. Ионизирующая способность гамма-излучения низка.

• Источники радиации.

Источники радиации можно разделить на естественные и искусственные.  

Естественные источники включают более 60 природных радиоактивных веществ, присутствующих в почве, воде и воздухе. Главным источником естественного излучения является радон — природный газ, выделяющийся из горных пород и почвы. Радионуклиды ежедневно вдыхаются человеком из воздуха и поступают в пищеварительный тракт с пищей и водой. Также человек подвергается воздействию естественной радиации космических лучей, особенно на большой высоте.  

Искусственные источники радиации включают:

• Медицинские устройства.  В среднем на них приходится 98% радиационного воздействия от всех искусственных источников радиации. В здравоохранении используется рентгенография, магнитно-резонансная томография, ультразвуковое исследование.  
• Ядерные реакторы. С их помощью выделяется энергия за счёт деления ядер урана, что используется для производства электричества на атомных электростанциях. 

• Влияние радиации на человека.

Воздействие радиации на человека можно сравнить со снежным комом. Все начинается с малого. Но последствия растут и растут, приводя к необратимым последствиям.

Можно выделить несколько стадий действия радиации:

1. Атомарный уровень. Радиоактивные частицы летят настолько быстро, что «выбивают» электроны из атомов. Теряя отрицательный электрон, атом становится положительно заряженным ионом. На этом этапе организм еще не поражен – реакция только начинается.
2. Молекулярный уровень. Радиация уже поражает клетки. Свободный электрон и ионизированный атом вступают в сложные цепочки реакций, в результате которых образуются свободные радикалы.
3. Клеточный уровень. Свободные радикалы начинают активно вступать в реакцию с разными молекулами, например, с ДНК, белками, жирами. Молекулы повреждаются. Образуются токсины и нарушается нормальный обмен веществ в клетке, и она уже не может нормально функционировать.
4. Уровень организма. В организме, получившим большую дозу облучения, пострадавших клеток становится очень много, они не могут нормально делиться и функционировать, возникает много «поломок», которые невозможно починить.

Сравнить действие радиации можно с обстрелом крепостной стены очень маленькими пулями. Одно такое повреждение незначительно, и его можно легко заделать. Однако, когда пуль слишком много, стена становится хрупкой, после чего рассыпается.

Так и организм человека, пораженный радиацией, «рассыпается» из-за чего происходит полный отказ органов – легких, сердца, печени и других систем.

Развитие лучевой болезни

В организме непрерывно происходит два противоположных по своей сути процесса – гибель клеток и регенерация. Радиоактивные частицы способны повреждать молекулу ДНК, уничтожая до 8000 различных соединений. Если доза облучения небольшая, организм может самостоятельно восстановить эти повреждения. По мнению медиков, небольшие дозы радиации в некоторых случаях скорее полезны, чем вредны, поскольку способствуют активизации защитных сил организма.  

Однако большая доза радиации полностью разрушает систему и убивает клетки. Выделяют несколько стадий лучевой болезни:

1. Лучевая болезнь начинается при получении 1-2 Зв. В этом случае врачи фиксируют первую степень болезнь. В таком случае необходимо регулярно обследовать организм на предмет развития онкологических заболеваний.
2. Вторая степень лучевой болезни начинается при получении дозы от 2 до 4 Зв. В этом случае требуется лечение. Если получить необходимую помощь вовремя, можно предотвратить летальный исход.
3. Смертельная доза – от 6 Зв. В этом случае удается спасти лишь десятую часть больных после пересадки костного мозга.

Сложность заключается в том, что без дозиметра сложно понять, подвергается ли человек опасному воздействию радиации, или нет. Сначала тело никак не реагирует. При сильном отравлении через время появляется тошнота, слабость, головные боли и поднимается температура.

При получении высокой дозы облучения в первую очередь страдает кроветворная система. В ней почти не остается лимфоцитов, отвечающих за иммунитет. Одновременно появляются серьезные хромосомные поломки в клетках и организм погибает.

Самое важное при облучении – получить небольшую дозу, тогда организм сможет восстановиться. В среднем человек не должен подвергаться облучению более 1 милизиверта в год. При облучении в 17 Зв вероятность развития рака приближается к максимальным значениям.

Передается ли радиация как заболевание? Радиацию создают радиоактивные вещества или специально сконструированное оборудование. При облучении в организме не образуется радиоактивных веществ, и поэтому организм не становится новым источником радиации. То есть даже после рентгеновского или флюорографического обследования человек не становится радиоактивным, как и рентгеновский снимок (пленка). Но есть ситуации, при которых человек может становиться источником радиации. Например, при радиоизотопном обследовании щитовидной железы в организм специально вводятся радиоактивные препараты [2]. Но и эти препараты выбираются так, чтобы радионуклиды, содержащиеся в них, быстро распались, и интенсивность радиации быстро спадает. Человек, правда, может «запачкаться», то есть вместе с грязью или другим веществом, в которой присутствуют радиоактивные вещества. Тогда некоторая часть такой радиоактивной «грязи» — вместе с простой грязью — может быть передана при контакте иному человеку. В отличие от болезни, которая, передаваясь от человека к человеку, воспроизводит свою вредоносную силу (и даже может привести к эпидемии), передача грязи приводит к ее стремительному разбавлению до безопасных пределов.

• Влияние радиации на окружающую среду.

Влияние радиации на окружающую среду заключается в следующем:

• Радиоактивные вещества, попадая в атмосферный воздух, оседают и попадают в почву. За несколько лет радионуклиды из почвы поступают в растения, что является основным путём попадания их в пищу человека и животных.  
• Опасно распространение ветром радиоактивной пыли. Она загрязняет водоёмы и растительность, проникает в органы дыхания, в результате радионуклиды попадают в организм человека, в том числе и по пищевым цепочкам.  
• В результате различной радиочувствительности разных видов растений и животных облучение природных биоценозов может привести к замене одних видов другими, изменениям внутривидовых и межвидовых отношений.  
• В облучаемых популяциях возникают радиационно-генетические изменения, увеличивается естественный мутационный темп.  

Естественная радиоактивность, как правило, не вызывает отрицательных последствий, так как к ней живые организмы уже приспособились. Наоборот, искусственная радиоактивность обуславливает разрушение природных экосистем и представляет значительную опасность для живых организмов, и человека в том числе. 

• Крупнейшие случаи выхода радиации из-под контроля. 

1-Чернобыльская катастрофа — разрушение 26 апреля 1986 года четвёртого энергоблока Чернобыльской атомной электростанции, расположенной на территории Украинской ССР (ныне — Украина).
Разрушение носило взрывной характер, реактор был полностью разрушен, и в окружающую среду было выброшено большое количество радиоактивных веществ.
Авария расценивается как крупнейшая в своём роде за всю историю атомной энергетики, как по предполагаемому количеству погибших и пострадавших от её последствий людей, так и по экономическому ущербу.
В течение первых трёх месяцев после аварии погиб 31 человек; отдалённые последствия облучения, выявленные за последующие 15 лет, стали причиной гибели от 60 до 80 человек.
134 человека перенесли лучевую болезнь той или иной степени тяжести.
Более 115 тыс. человек из 30-километровой зоны были эвакуированы.
Для ликвидации последствий были мобилизованы значительные ресурсы, более 600 тыс. человек участвовали в ликвидации последствий аварии.

2- Авария на ядерном объекте Токаймура произошла 30 сентября 1999 года и повлекла за собой смерть трех человек.
На тот момент это была наиболее серьёзная авария в Японии, связанная с мирным использованием ядерной энергии.
Взрыва не было, но следствием ядерной реакции было интенсивное гамма- и нейтронное излучение из отстойника, которое вызвало срабатывание сигнала тревоги, после чего начались действия по локализации аварии.
В частности, был эвакуирован 161 человек из 39 жилых домов в радиусе 350 метров от предприятия (им было разрешено вернуться в свои дома через двое суток).
Спустя 11 часов после начала аварии на одном из участков за пределами завода был зарегистрирован уровень гамма-излучения в 0,5 миллизивертов в час, что примерно в 4167 раз превышает естественный фон.
Трое рабочих, непосредственно работавших с раствором, сильно облучились. Двое умерли спустя несколько месяцев.
Всего же облучению подверглись 667 человек (включая работников завода, пожарных и спасателей, а также местных жителей), но, за исключением упомянутых выше троих рабочих, их дозы облучения были незначительны.

3-Авария на АЭС Фукусима-1 — крупная радиационная авария максимального 7-го уровня по Международной шкале ядерных событий, произошедшая 11 марта 2011 года в результате сильнейшего в истории

Японии землетрясения и последовавшего за ним цунами.
Землетрясение и удар цунами вывели из строя внешние средства электроснабжения и резервные дизельные генераторы, что явилось причиной неработоспособности всех систем нормального и аварийного охлаждения и привело к расплавлению активной зоны реакторов на энергоблоках 1, 2 и 3 в первые дни развития аварии.
За месяц до аварии японское ведомство одобрило эксплуатацию энергоблока № 1 в течение последующих 10 лет.
В декабре 2013 года АЭС была официально закрыта. На территории станции продолжаются работы по ликвидации последствий аварии.
Японские инженеры-ядерщики оценивают, что приведение объекта в стабильное, безопасное состояние может потребовать до 40 лет.
Финансовый ущерб, включая затраты на ликвидацию последствий, затраты на дезактивацию и компенсации, по состоянию на 2017 год оценивается в 189 миллиардов долларов.
Поскольку работы по устранению последствий займут годы, сумма увеличится.

• Способы защиты от радиации.

Если вы оказались в зоне радиоактивного загрязнения, первая мысль, которая должна вас посетить – как уехать подальше от источника радиации. Чем меньшим по времени будет контакт вашего организма с радиоактивными веществами, тем лучше для вас и вашего здоровья. Если такой возможности нет, то необходимо принять следующие меры:

• В первые несколько дней нужно опасаться радиоактивных осадков, и не выходить из дома без особой надобности; 
• Если вам приходится выходить на улицу, лучше надевать светлую одежду, желательно хлопчатобумажную и влажную. На голову надо надевать капюшон и бейсболку одновременно;
• 2-3 раза в день делать влажную (именно влажную!) уборку;
• Как можно чаще принимать душ (особенно после выхода на улицу), и стирать вещи. Также необходимо регулярно промывать физраствором слизистых носа, глаз и глотки; 
• Чтобы оградить организм от радиоактивного йода, достаточно смазать небольшой участок кожи медицинским йодом. По мнению врачей, эта нехитрый способ защиты действует месяц.

Есть несколько способов очистить радиоактивную воду. Дело в том, что чаще всего вода загрязняется радоном – газом, очень вредным для человека. Причем, такая вода опасна не только для питья, намного вреднее её испарения. Некоторые специалисты советуют пользоваться для очистки угольными фильтрами. Только срок годности сменной кассеты резко сокращается, поэтому менять её нужно как можно чаще. В иных источниках рекомендуют кипячение – якобы оно полностью очищает воду от радона. Эффективность этих методов, к сожалению, не стопроцентная.

Необходимо исключить из своего меню – рыбу, грибы, костные бульоны и свинину. Эти продукты быстро накапливают в себе радионуклиды. С фруктов надо срезать кожуру, у капусты удалять кочерыжку, а овощи вымачивать в воде, мелко резать и варить. Употреблять как можно больше селенсодержащих продуктов – почки, сердце, яйца птицы, семечки подсолнуха. Именно селен защищает от образования раковых опухолей. Также необходимо использовать в пищу именно морскую или йодированную соль.

Есть мнение, что красное вино и зеленый чай выводят радионуклиды из организма. Не совсем верное утверждение. Выпивая 200 мл вина в сутки, вы лишь защищаете организм от радиации, получается такая своеобразная профилактика. Подобными свойствами обладает и этиловый спирт – этот факт доказали исследования на мышах.

Надо есть как можно больше варенья, джемов, желе и мармелада. Дело в том, что при производстве этих сладостей используется пектин. По мнению российских ученых, это вещество быстро связывает радионуклиды и практически полностью выводит их из организма с калом и мочой. Приобрести пектин можно в любом супермаркете, и самостоятельно делать желе и мармелад.

Чтобы вывести из организма тяжелые металлы необходимо принимать 2-3 таблетки активированного угля перед едой, они помогут вывести некоторую долю радионуклидов. Тем же действием обладают препараты энтеросгель и атоксил. Снижает влияние радиации и элеутерококк (1/4 – 1/2 ч.л. добавьте в чай 2 раза в день). Принимать йодсодержащие препараты не рекомендуют, особенно людям с нарушенной функцией эндокринной системы. Лучше отдать предпочтение любому аптечному комплексу мультивитаминов. 

 

ГЛАВА2. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАДИАЦИИ В МЕДИЦИНЕ

2.1Использование радиации в медицине

Медицинские процедуры и методы лечения, которые связаны с применением радиоактивного излучения, вносят основной вклад среди техногенный источников радиации. Различают три самостоятельных направления применения радиации в медицине.

1 Использование излучения в диагностических целях. Наиболее распространенным из них являются рентгеновские лучи. Принцип рентгенографии основан на способности рентгеновских лучей проходить сквозь человеческий организм. Как правило, они легче проходят сквозь мягкие ткани и труднее сквозь кости. Результат фиксируется на фотопленке или на мониторе компьютера.

Развитие компьютерной техники позволило совместить рентгеноскопию с современными методами обработки информации. Компьютерная томография находит все более широкое применение. Такая методика при обследовании почек позволила уменьшить дозы облучения кожи в 5 раз по сравнению с обычными методами.

В настоящее время разработан новый метод диагностики на основе ядерно-магнитного резонанса. В таких установках используют не рентгеновское излучение, а очень интенсивное магнитное поле и электрические волны радиочастотного диапазона, этот вид диагностики особенно важен в условиях чернобыльского фактора, так как не дает дополнительной дозовой нагрузки.

 2 Введение радиоактивных изотопов в организм человека. Метод основан на регистрации излучения снаружи организма после того, как изотопы сконцентрируются в определенном органе, расположенном в глубине тела.

Область использования радиоактивных веществ для диагностики или лечения называют радиоизотопной медициной. Величину излучения оценивают с помощью счетчиков и определяют локализацию, количество и характер распределения введенного изотопа. Такая информация очень важна для диагностики ряда медицинских нарушений. Благодаря высокой чувствительности счетчиков, определяющих излучение, в организме человека вводят очень небольшое количество радиоактивных веществ, что не нарушает нормального равновесия веществ. Годовая эффективная эквивалентная доза данных видов исследований составляет 20 мкЗв на человека.

3 Ионизирующие излучения используют для борьбы со злокачественными болезнями.

Лучевая терапия основана на способности рентгеновских лучей воздействовать на клетки биологической ткани посредством устранения их способности к делению и размножению. Успешное лечение зависит от точного направления луча и обеспечения строгого режима облучения дозами, распределенными в течение длительного периода времени. Суммарные дозы для каждого человека довольно велики, однако их получает небольшое количество людей. Поэтому их вклад в коллективную дозу незначителен.

Средняя эффективная эквивалентная доза, получаемая от всех источников облучения в медицине около 1мЗв на каждого жителя, т.е. примерно половина средней дозы от естественных источников. Этот показатель неодинаков в различных странах и определяется уровнем социального развития страны, доступностью медицинской помощи и охвата населения медицинскими мероприятиями, материально-технической базой рентгеновской службы, т.е. качеством и конструктивными особенностями рентгеновской аппаратуры.

2.2Положительные и отрицательные стороны радиации

Некоторые положительные стороны радиации:

1 Стимуляция активности ДНК и укрепление антиоксидантного потенциала. Благодаря этому повышается иммунитет, организм становится устойчивее к различным недугам, в том числе инфекционным заболеваниям.

2Омоложение организма. Природное излучение способствует обновлению клеток, заменяя повреждённые на новые. Тем самым тормозится процесс старения, уменьшается износ внутренних органов.

3Применение в медицине. Ионизирующее излучение используют для борьбы с раком, в стереотаксической радиохирургии для лечения некоторых патологических образований.

4Использование в промышленности. С помощью радиации контролируют качество материалов, например, с помощью рентгеновской и гамма-дефектоскопии.

5Стерилизация предметов и продуктов. Например, гамма-излучением обрабатывают медицинские изделия и пищевые продукты.

 Важно помнить, что радиация может быть опасна при превышении допустимых доз. 

Некоторые отрицательные стороны радиации:

1 Опасность для здоровья. Радиация может вызывать острые лучевые болезни, проявляющиеся в виде тошноты, головной боли и слабости. Также есть долгосрочные эффекты, такие как снижение иммунитета и проблемы с репродуктивной функцией.

2Повреждение клеток. Радиация может воздействовать на клетки организма, вызывая их гибель или модификацию. Если число пострадавших клеток достаточно велико, это может привести к дисфункции повреждённого органа или смерти.

3Влияние на генетику. Поражение распространяется не только на поражённый организм, но и на последующие поколения

4Заражение окружающей среды. Источники радиации (например, радиоактивная пыль) могут заражать почву и воду, переноситься на большие расстояния, надолго делая область опасной. 

5Сложность защиты. От некоторых видов радиоактивного излучения (гамма, например) очень сложно защититься. 

Уровень опасности радиации зависит от дозы, времени воздействия и индивидуальных особенностей организма. Чтобы минимизировать риски, необходимо соблюдать меры предосторожности и контролировать радиационный фон в окружающей среде.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 Во многом радиация, для простых, не углубляющихся в это людей, представляется прежде всего болезнями со смертельным исходом.  Но на самом деле, при умелом использовании, она не будет наносить существенного вреда на человеческий организм.  

 В большинстве случаев люди просто-напросто не имеют достаточного количества информации о радиации, но хотели бы знать о ней больше. Эта проблема и является основой боязни слова «Радиация» и именно её необходимо решать в первую очередь. 

 Таким образом я подвожу черту своего проекта, надеюсь у меня получилось справится со своей основной задачей и донести до вас, слушателей, что такое радиация и зачем она нужна.