Мониторинг радиоактивного загрязнения окружающей среды

Из всех видов антропогенного загрязнения окружающей среды радиоактивное загрязнение (РЗ) остаётся самым загадочным и сложным для восприятия и понижения. Причин тому много: сложные физико-химические процессы, происходящие на уровне атома; своеобразные и многочисленные единицы измерения радиоактивности; не устоявшиеся критерии и нормы воздействия на человека и природную среду, неопределённость последствий облучения организма малыми дозами и т. д. Во многом загадочность РЗ, его воздействия на человека и среду обитания объясняется тем важным обстоятельством, что оно на протяжении многих десятилетий оставалось государственным секретом, причём не только в бывшем СССР, но также и в США, странах западной Европы и других развитых государствах.

Причины секретности кроются не только в идеологическом, научном, технологическом, военном противостоянии двух равных социальных систем, но и в преобладании в обеих системах технократических и экономических целей над этическими и экологическими.

Необходимо отметить, что нормы воздействия РЗ на население в мирное время, хорошие учебные и справочные пособия (в основном переводные) появились в нашей стране малыми тиражами лишь в середине - конце 60-х годов, а секретность на информацию о РЗ снята лишь в конце 1989г.

человечество уже давно знало, что материальный мир вообще и химическое вещество, в частности, состоит из атомов, но как эти атомы выглядят, было неизвестно до начала 20 века, пока английский физик Эрнест Резерфорд в 1911г не построил планетарную модель атома, где электроны (отрицательно заряженные частицы) являются «планетами», движущимися вокруг «солнца» - ядра атома, состоящего из протонов (положительно заряженных частиц). Размер ядра в 100000 раз меньше самого атома, но плотность его настолько значительна, что масса ядра приближается к массе самого атома, на орбите которого число электронов в точности равно числу протонов в ядре. Это равенство делает атом нейтральным.

Ядра атомов одного и того же химического элемента всегда содержат одно и то же количество протонов, а вот число нейтронов может быть неравным. Например, изотопы урана - 238, 235, 234 имеют по 92 протона, но, соответственно, 146, 143 и 142 нейтрона в ядре.

Если в ядре атома силы сцепления между протонами и нейтронами слабые, и протон начинает «вылетать» из ядра, или нейтрон в ядре превращается в новый протон и т.д., то образуется новый нуклид. При этом, одновременно с потерей ядром протона, с орбиты «срывается» электрон.

Явление самопроизвольного распада химического элемента и превращение его в стабильный изотоп или новый нуклид, сопровождаемое выделением энергии (излучением), называется радиоактивностью (Р). Нестабильные химические элементы, способные к самопроизвольному распаду и осуществившие его, называются, соответственно, радиоизотопами и радионуклидами.

При распаде радиоактивного вещества масса его в течении времени уменьшается по экспоненциальному закону. Время, по истечении которого масса радиоизотопа (радионуклида) уменьшается в 2 раза, называется периодом полураспада (ПП). ПП для разных радиоактивных веществ измеряется долями секунд, секундами, часами, сутками, тысячами и миллиардами лет.

например, в гранитах, слагающих фундамент нашего города, содержится значительное количество природного урана - 238 (U), ПП которого составляет 4,47 млрд. лет. Для радона - 222 (Rn) ПП составляет 3,825 суток.

Самопроизвольный распад нестабильных радиоизотопов и радионуклидов сопровождается высвобождением энергии, которая передаётся дальше в виде излучения.

В настоящее время установлены следующие виды радиоактивного излучения:

- альфа - излучение - испускание ионизированных ядер ⁴He (a - частицы), состоящие из двух протонов и двух нейтронов, т.е. заряд ядра уменьшается на две единицы, а массовое число - на четыре;

- бета - излучение - поток частиц - электронов (b^- - распад) и антинейтрино или позитронов (b+ - распад) и нейтрино. При электронном бета - распаде заряд ядра увеличивается на 1 единицу, при позитронном - уменьшается на 1. Массовое число не меняется;

гамма - излучение - коротковолновое электромагнитное излучение (g - лучи; поток фотонов), возникающие в результате распада ядра и взаимодействия электромагнитных частиц;

рентгеновское излучение - по природе своей соответствует гамма - излучению, но с меньшей длиной электромагнитной волны.

Виды излучения отличаются количеством высвобождаемой энергии и обладают, соответственно, разной проникающей способностью, оказывая разное влияние на ткани животных организмов.

a - излучение крайне опасно при попадании во внутрь организма (вдыхаемый воздух, пища, вода, открытая рана). Способность повреждать ткани организма в 20 раз больше, чем у других видов излучения при одинаковой дозе поглощения. Проникающая способность невелика (защитой могут служить бумага, собственная кожа, слой воздуха в 10 метров).

b - излучение (расстояние в несколько метров).

g - излучение (свинец, бетон).

Гораздо опаснее других нейтронное излучение за счёт большой кинетической энергии.

Главными источниками РЗ среды являются радиоактивные аэрозоли, вносимые в атмосферу ядерными взрывами или предприятиями атомной промышленности, а при некоторых обстоятельствах - радиоактивные отходы, сбрасываемые в литосферу или гидросферу. Поэтому должен осуществляться мониторинг РЗ атмосферы, гидросферы, почвы и растительности.

Основные принципы организации, методы проведения и обработки всех видов радиометрических наблюдений регламентируются «Наставлениям гидрометеостанциям и постам: наблюдения за радиоактивным загрязнением природной среды» (Л.: Гидрометеоиздат, 1982г).

Организация наблюдений:общие положения.

Наблюдения за РЗ природной среды выполняется на специально оборудованных гидрометеостанциях и постах. В объём работ станций и постов входит:

1. Проведение систематических стационарных наблюдений;

2. Первичная обработка результатов наблюдений;

3. Составление ежемесячных таблиц КАР-2 и КАР-3.

К систематическим стационарным наблюдениям относятся:

а) отбор проб радиоактивных выпадений с помощью планшета, бака - сборника и сборника осадков;

б) отбор проб радиоактивных аэрозолей из приземного слоя атмосферы с помощью фильтрующей установки или вертикального экрана;

в) отбор проб пресной и морской воды.

Предварительная обработка отобранных проб и измерение их радиоактивности производятся либо непосредственно на станциях, либо в радиометрических лабораториях, куда пробы высыпаются на анализ.

В таблицы, куда записываются результаты наблюдений и измерений, вносятся данные метеонаблюдений, проводимых по существующим Наставлениям.

Поиск по сайту: