Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Т.В. Денисова
радиоэкология
Часть 1
Учебно-методическое пособие для самостоятельной работы
студентов заочного отделения биолого-почвенного факультета,
обучающихся по специальности «Биоэкология»
и магистров, обучающихся по специальности «Биология»
Ростов-на-Дону
2006
Учебно-методическое пособие разработано старшим преподавателем кафедры экологии и природопользования, кандидатом биологических наук Т.В. Денисовой.
Печатается по решению кафедры экологии и природопользования биолого-почвенного факультета РГУ (протокол № 23 от 28.06.2006).
Денисова Т.В. Радиоэкология: Часть 1. Учебно-методическое пособие для студентов вузов. Ростов-на-Дону: УПЛ РГУ, 2006. 39 с.
Учебно-методическое пособие предназначено для самостоятельной работы студентов заочного отделения биолого-почвенного факультета, обучающихся по специальности «Биоэкология» и магистров, обучающихся по специальности «Биология».
Содержание
Темы для самостоятельного изучения.. 7
Проблема загрязнения окружающей среды радионуклидами приобрела большое научное и практическое значение в условиях растущего применения источников ионизирующих излучений в промышленности, энергетике, медицине, сельском хозяйстве и продолжающихся атомных испытаниях. Особую актуальность она получила после аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г.
Радиационная экология (радиоэкология) – часть общей экологии, изучающая распределение, миграцию и круговорот радионуклидов в биосфере и воздействие ионизирующих и неионизирующих излучений (электромагнитных) на экологические системы (биогеоценозы, популяции организмов) и человека.
Программа курса написана в соответствии с государственным общеобразовательным стандартом Министерства образования и науки РФ. Курс радиоэкологии позволит обеспечить высокий уровень подготовки биологов и биоэкологов по основным проблемам современной радиоэкологии, вопросам радиационной защиты, радиационно-гигиенических знаниях.
Цель курса — сформировать систему знаний о радиационной экологии. Изучить современную радиоэкологическую ситуацию в России.
Важнейшие задачи курса:
· сформировать систему понятий в радиоэкологии;
· обеспечить понимание общих закономерностей действия радионуклидов, излучений ионизирующей и неионизирующей природы на биологические объекты, экосистемы;
· изучить воздействие на человека ионизирующих и неионизирующих электромагнитных излучений, вопросы риска облучения, мероприятия по обеспечению радиационной безопасности, их законодательному закреплению;
· развить способности к творчеству, в том числе к научно-исследовательской работе, и выработать потребность к самостоятельному приобретению знаний по радиоэкологии.
Предмет радиоэкологии. Цель, задачи и содержание дисциплины. История радиоэкологических и радиобиологических открытий. Краткий очерк развития научных идей по радиоэкологии. Современные направления исследований в области радиоэкологии.
Радиоактивность. Основные сведения о радиоактивности. Открытие, эволюция и современное понимание явления радиоактивности. Закон радиоактивного распада, постоянная распада, период полураспада. Радиоактивные элементы, изотопы и нуклиды. Виды радиоактивного распада и типы радиоактивных излучений. Схемы распада. Ядерные превращения и правила смещения. Единицы измерения радиоактивности. Основные дозиметрические единицы: экспозиционная, поглощенная и эффективная дозы и связь между ними.
Типы ионизирующих излучений (ИИ). Понятие о внешнем и внутреннем облучении. Взаимодействие радиоактивных излучений с окружающей средой и биологическими объектами. Взаимодействие ИИ с веществом.
Методы регистрации ионизирующего излучения. Основные параметры детекторов ионизирующего излучения. Газовые ионизационные детекторы. Сцинтилляционные детекторы. Полупроводниковые счетчики и др.
Естественная и искусственная радиоактивность. Природные ионизирующие излучения как основой источник облучения человека. Компоненты радиационного фона. Роль техногенных радионуклидов в формировании гамма-фона местности. Естественный (природный) радиационный фон. Роль естественной радиоактивности в возникновении и развитии жизни на Земле. Космический фон и составляющие его компоненты. Гигиенически значимые природные радионуклиды и связь между их содержанием в почве и величиной гамма-фона на местности. Понятие о радиационном фоне природных ландшафтов. Радиационный фон горных ландшафтов, ледников, многолетнемёрзлых зон, приморских районов, умеренный континентальный фон и фон радиоактивных провинций. Техногенно измененный радиационный фон.
Радионуклиды. Основные сведения о природных радионуклидах. Космогенные радионуклиды и их происхождение. Космогенные радионуклиды, образующиеся в атмосфере, литосфере и в космических телах. Радиоуглерод, как источник облучения человека. Земные радионуклиды, их происхождение и классификации. Естественные ряды радиоактивного распада - семейства урана, тория и актиноурана. Вымершие ряды и члены естественных радиоактивных семейств. Количественные соотношения между радионуклидами в естественных рядах. Радиоактивное равновесие.
Техногенные радионуклиды в среде обитания человека. Происхождение и источники техногенных радионуклидов. Техногенные радионуклиды в почвах селитебных территорий. Наиболее опасные радионуклиды с биологической точки зрения. Методы определения радионуклидов. Дозиметрические, радиометрические и спектрометрические методы измерения радиоактивности. Аппаратура для определения и измерения активности радионуклидов в объектах среды обитания человека и промышленной продукции.
Действие ИИ на организм человека. Особенности воздействия ИИ при действии на живой организм. Понятие о радиочувствительности. Радиопротекторы. Соматические, соматико-стохастические и генетические эффекты при воздействии ИИ. Первичные процессы при действии ИИ. Меры защиты от внешнего и внутреннего облучения. Отдаленные последствия облучения. Лучевая болезнь человека. Механизмы противолучевой защиты организма человека. Применение ионизирующих излучений в лечебных целях. Допустимые уровни облучения, приемлемый радиационный риск и радиационная защита. Виды облучения. Понятие приемлемого риска. Профессиональная деятельность.
Радон в природе и среде обитания. Радон как главный дозообразующий природный радиоактивный элемент. Физические и химические свойства радона. Источники радона в почвенном воздухе, процессы эмалирования и эсхаляции радона из почв и строительных грунтов в атмосферный воздух и воздух помещений. Радон в воздухе помещений. Основные способы ограничения поступления радона в помещения. Связь между особенностями геологического строения территорий и радоноопасностью помещений. Дискуссия о допустимых концентрациях радона в воздухе жилых помещений как отражение кризиса в радиобиологии. Методы и аппаратура для определения радона.
Радиационные эффекты, связанные с воздействием неоинизирующего излучения. Основные представления об электромагнитном поле. Естественные электрические и магнитные поля. Электрическое и магнитное поле земли. Техногенные магнитные поля. Механизмы воздействия ЭМП на живые системы. Биологические эффекты электромагнитных полей на растения, животных, микроорганизмы. Влияние ЭМП на человека.
Характеристика радиационной обстановки на территории России и в Ростовской области. Радиационная обстановка на территории России, обусловленная испытаниями ядерного оружия, локальным загрязнением в результате деятельности предприятий ядерного топливного цикла и крупных ядерных и радиационных аварий. Радиационный контроль воздушного пространства, связанный с испытанием ядерного оружия в атмосфере. Мониторинг территорий, загрязненных радионуклидами. Районирование территории России и Ростовской по потенциальной радиационной опасности, связанной с природными радионуклидами. Радиационная обстановка в Ростовской области и районирование его территории по характеру и уровню радиационной опасности для населения. Радиационная обстановка в зоне Волгодонской АЭС.
1. Компоненты радиационного фона. Роль техногенных радионуклидов в формировании гамма-фона местности. Естественный (природный) радиационный фон. Роль естественной радиоактивности в возникновении и развитии жизни на Земле. Космический фон. Составляющие его компоненты. Пространственные и временные вариации космического фона. Радиационный фон горных ландшафтов, ледников, многолетнемёрзлых зон, приморских районов, умеренный континентальный фон и фон радиоактивных провинций.
2. Космогенные радионуклиды и их происхождение. Космогенные радионуклиды, образующиеся в атмосфере, литосфере и в космических телах. Космогенные радионуклиды, в частности, радиоуглерод, как источники облучения человека.
3. Методы определения радиоактивных нуклидов. Дозиметрические, радиометрические и спектрометрические методы измерения радиоактивности. Аппаратура для определения и измерения активности естественных и техногенных радионуклидов в объектах среды обитания человека и промышленной продукции.