Контрольная работа по "Безопасности жизнедеятельности"

Содержание

 

  1. Источники природной радиоактивности 

 

  2. Источники искусственной  радиоактивности 

 

  3. Почва как исходное звено  миграции радионуклидов в природной  среде 

 

  4. Метаболизм радионуклидов  в организме сельскохозяйственных    животных 

 

  5. Поступление радионуклидов  в продукцию животноводства 

 

  6. Использование радионуклидов  и ионизирующих излучений в  животноводстве и ветеринарии 

 

  7. Радиометрия объектов  ветеринарного надзора 

 

  8. Список литературы  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Источники  природной радиоактивности 

 

   Природная радиоактивность обусловлена радиоактивными изотопами естественного происхождения, присутствующими во всех оболочках земли — литосфере, гидросфере, атмосфере и биосфере. Сохранившиеся на нашей планете радиоактивные элементы условно могут быть разделены на три группы.

  1. Радиоактивные изотопы,  входящие в состав радиоактивных  семейств, родоначальниками которых  являются уран (U238), торий (Th232) и  актиний–уран (AcU235).

  2. Генетически не  связанные с ними радиоактивные элементы: калий (К40), кальций (Ca48), рубидий (Rb87) и др.

  3. Радиоактивные изотопы,  непрерывно возникающие на земле  в результате ядерных реакций,  под воздействием космических  лучей. Наиболее важные из них  — углерод (С14) и тритий (Н3).

  Естественные радиоактивные  вещества широко распространены  во внешней среде. Это в основном  долгоживущие изотопы с периодом  полураспада 108–1016 лет. В процессе  распада они испускают a- и b-частицы,  а также g-лучи.

  Главным источником  поступающих во внешнюю среду естественных радиоактивных веществ, к настоящему времени широко распространенных во всех оболочках земли, являются горные породы, происхождение которых неразрывно связано с включением в их состав всех радиоактивных элементов, возникших в период формирования и развития планеты. Благодаря деструктивным процессам метеорологического, гидрологического, геохимического и вулканического характера, происходящих непрерывно, радиоактивные вещества подверглись широкому рассеиванию.

  Естественная радиоактивность растений и пищевых продуктов обусловлена поглощением ими радиоактивных веществ из окружающей среды. Из естественных радиоактивных веществ наибольшую удельную активность в растениях составляет К40, особенно в бобовых растениях. Многие наземные растения, особенно водоросли, обладают способностью концентрировать в своих тканях радий из почв и воды, некоторые накапливают уран. Анализы различных продуктов питания показали, что радий постоянно присутствует в хлебе, овощах, мясе, рыбе и других продуктах питания.

  Сельскохозяйственные  животные за свою жизнь поедают  растительные корма с больших  площадей. Вместе с кормом в  их организм поступают радиоактивные  продукты деления, которые в  небольших количествах не приводят  к регистрируемым поражениям  организма. В животных организмах К40 обычно содержится меньше, чем в растениях. U238, Th232 и С14 по сравнению с К40 встречаются в биологических объектах в очень незначительных концентрациях.

 

 

 

 

2. Источники искусственной радиоактивности

 

   Кроме естественных радиоактивных изотопов, существующих в природной смеси элементов, известно много искусственных, полученных в результате различных ядерных реакций (облучение устойчивых химических элементов потоками нейтронов в ядерных реакторах или бомбардировка их тяжелыми частицами — протонами, a-частицами и др.) или же образующихся в результате ядерных взрывов. При ядерном взрыве образуется большое количество радиоактивных веществ как в результате процессов деления, так и при реакции синтеза легких ядер.

  Из радиоактивных  продуктов деления наибольшую опасность представляют Sr90 и Cs137. Они имеют относительную высокую энергию излучения и большой период полураспада, исключительную способность включаться в биологический круговорот веществ, а также долго задерживаться в организме животных и человека.

 

3. Почва как исходное звено миграции радионуклидов

в природной  среде

 

   Почвенная оболочка биосферы — один из основных компонентов в природе, где происходит локализация искусственных радионуклидов, сбрасываемых в окружающую человека среду вследствие его техногенной деятельности.

  Сорбция радионуклидов  в почве имеет двоякое значение  для их миграции в биосфере  и, в частности, в сельскохозяйственной  сфере. С одной стороны, закрепление  их в верхних горизонтах почвы  — в корнеобитаемом слое растений — обеспечивает существование в природе длительно действующего источника радионуклидов для корневого накопления растениями. С другой стороны, сильная сорбция твердой фазой почвой радионуклидов ограничивает их усвоение через корневые системы растений.

  В различных радиологических  ситуациях, связанных с введением  радионуклидов в сельскохозяйственную  сферу, аккумуляция радионуклидов  растениями из почвы определяет  исходные масштабы включения  радионуклидов в пищевые цепи  в системе радиоактивные выпадения–почва–сельскохозяйственные растения–сельскохозяйственные животные–человек. С этим связано важное значение звена почва–растение в общем цикле круговорота радионуклидов в наземной среде в целом и в агропромышленной сфере в частности.

  Радионуклиды, как  правило, находятся в почвах в ультрамикроконцентрациях. Исключение составляет небольшая группа радионуклидов с периодами полураспада порядка десятков–сотен миллионов лет и больше. Очень низкая массовая концентрация искусственных и естественных радионуклидов в почвах и почвенных растворах обусловливает существенную зависимость поведения радионуклидов в почвах от концентрации и свойств их изотопных или неизотопных носителей (стабильных изотопов данного химического элемента или химических элементов, сходных по физико-химическим свойствам с радионуклидами).

   Тритий. Н3 — единственный радиоактивный изотоп водорода (Т1/2=12,34 года). Распад Н3 сопровождается b-излучением с очень низкой энергией. В результате взаимодействия космических излучений с N, О и Ar в атмосфере образуется природный тритий. В Мировом океане находится 65 % природного Н3, на земной поверхности и в наземной биоте — 27 %. Антропогенный тритий образуется и поступает в окружающую среду при производстве ядерной энергии. Кроме того, источником поступления Н3 в окружающую среду являются испытания ядерного и термоядерного оружия. Около 99 % количества природного трития превращается в тритированную воду — Н3НО. Поведение Н3 в почве описывается закономерностями поведения воды и зависит от взаимодействия различных процессов ее переноса.

  В виде Н3ОН и  других соединений Н3 включается  практически во все реакции,  присущие биогеохимическому циклу  водорода, включая процессы почвообразования, образования биоорганического вещества  и др.

   Углерод. Основной радиоактивный изотоп углерода — С14 (b-излучатель, Т1/2=5730 лет). Поступление С14 во внешнюю среду происходит как в результате природных явлений (космическое излучение), так и в результате антропогенных процессов (ядерные взрывы, производство ядерной энергии, сжигание ископаемого топлива, использование препаратов, меченных С14).

  Миграция С14 в биосфере  подчиняется закономерностям углеродного  геохимического цикла. Благодаря  круговороту углерода в природе  происходит постоянный обмен  С14 между атмосферой, с одной стороны, и гидросферой, литосферой, педосферой и живыми организмами, — с другой. В почвах С14 входит в состав гумусовых соединений, карбонатов, С14О2 в почвенном воздухе и другие углеродсодержащие соединения. Общеизвестен метод определения возраста почв по содержанию С14.

   Калий. В природной среде присутствуют три основных изотопа калия: два стабильных — К39 и К41, а также один радиоактивный — К40. К40 является b-излучателем с Т1/2=1,28?109 лет. При распаде К40 превращается в основном в стабильный изотоп кальция Ca40.

  К40 — один из основных (по активности) естественных радионуклидов в почвах, растениях и объектах агропромышленного производства. Учитывая это, введено специальное понятие "калийный фон", отражающее вклад К40 в суммарное содержание радионуклидов.

   Уран. Природный уран состоит из 3 радиоактивных изотопов — U234, U235 и U238, причем два последних являются родоначальниками радиоактивных семейств. Наиболее важным в токсикологическом и радиологическом отношениях по химическим свойствам является U238 (Т1/2=4,5?109 лет, a-излучатель).

  Ведущим источником U в биосфере является земная  кора. Содержание урана в почвах  определяется, прежде всего, его  концентрацией в материнских  породах.

   Торий. Природный торий состоит из 6 радиоактивных изотопов, а наиболее важный в радиологическом отношении Th232 (Т1/2=1,41?1010 лет, a-излучатель) является родоначальником радиоактивного семейства.

  Источником загрязнения  внешней среды Th232 является широкое  применение фосфорных удобрений,  где его содержание колеблется от 1,5 до 25 Бк/кг, и сжигание ископаемого органического топлива.

   Радий. Природный радий имеет 4 основных радиоизотопа. Главный из них Ra226 (Т1/2=1622 года, a-излучатель). Для Ra226 в природе характерно рассеянное состояние. Он не входит в состав отдельных минералов, а широко распространен в виде включений во многих образованиях.

   Полоний. Природный Po имеет 7 радиоизотопов: 6 короткоживущих и один — Po210 с Т1/2=138,4 суток (a-излучатель).

   Свинец. Природный свинец состоит из 4 стабильных и 4 радиоактивных изотопов. Наиболее важный из радионуклидов свинца Pb210 является дочерним продуктом Rn222; в почве находится в равновесии с Ra226, его Т1/2=19,4 года, b-излучатель.

   Радон. Радиологический интерес представляют два радиоизотопа Rn: прежде всего Rn222 и несколько меньше Rn220. Rn222 — газообразный дочерний продукт Ra226 (Т1/2=3,825 суток, a-излучатель), Rn220 — продукт распада Ra224 из семейства Th232 (Т1/2=54,5 с, a-излучатель). Они образуются в почве из своих материнских радионуклидов, а также поступают из подстилающих пород в почву в газообразной форме. Как инертные газы Rn222 и Rn220 мало вовлекаются в круговорот их почвы, но их роль как источников внешнего облучения (компонентов естественного фона) человека и живых организмов весьма значительная.

   Стронций. Природный стронций состоит из 4 стабильных изотопов с массовыми числами 84, 86, 87 и 88. В число продуктов деления входят два радиоизотопа: Sr90, относящийся к числу самых биологически подвижных (Т1/2=28,1 года, b-излучатель), и Sr89, более короткоживущий радионуклид (Т1/2=50,5 суток, b-излучатель).

   Цезий. Природный цезий представлен одним стабильным изотопом Cs133, содержание которого в земной коре равно 6,5?10-4 %. В состав продуктов деления входят два радиоизотопа — Cs137 и Cs134, относящихся к числу биологически подвижных в сельскохозяйственных цепочках. Cs137 — один из основных дозообразующих радионуклидов среди продуктов деления (Т1/2=30,17 года, b- и g-излучатель).

   Йод. Природный йод представлен одним стабильным изотопом I127. Среди радиоизотопов йода наиболее радиологическими значимыми являются I129 (Т1/2=1,57?107 лет, b-излучатель) и I131 (Т1/2=8,04 суток, b-излучатель).

 

4. Метаболизм радионуклидов в организме сельскохозяйственных животных

 

   Поступление радионуклидов с кормом — основной источник радионуклидов для сельскохозяйственных животных, тогда как другие пути перехода радиоактивных веществ играют, как правило, незначительную роль. Попавшие в организм животных радионуклиды вступают в процессы метаболизма, включающие всасывание, передвижение по отдельным органам и тканям, депонирование и выведение. От интенсивности этих процессов зависит, в конечном счете, накопление радионуклидов в продукции животноводства.

  Скорость и место всасывания  радионуклидов в ЖКТ можно  определить путем учета времени, в течение которого после приема содержащих радиоактивные вещества кормов или воды в крови наблюдается максимальная концентрация радионуклидов. Это время варьируется в широких пределах. Так, у жвачных F18, Na22, Mo99 и I131, для которых отмечается максимальная концентрация в крови в течение 2–8 ч после потребления корма, всасываются в основном в верхней части ЖКТ (по-видимому, в рубце). У H3, Ca45, Sr90, Te132, Cs137 и W185 пики концентрации в крови регистрируются в более отдаленные сроки — спустя 12–60 ч после орального поступления, эти радионуклиды всасываются главным образом в средней части ЖКТ — в тонком кишечнике.

  У свиней основным методом  поступления из ЖКТ в кровь  I131 является желудок, а у крупного  рогатого скота, овец и коз — рубец, книжка и тонкий кишечник. При этом у жвачных животных скорость резорбции радионуклидов из ЖКТ в кровь медленнее, чем у животных с однокамерным желудком.

  Интенсивность и величина  всасывания радионуклидов зависят  от химической формы соединения, в которое включен радионуклид, и его физико-химических свойств. В ЖКТ радионуклиды могут поступать в различных формах: в ионизированном состоянии, адсорбированных на поверхности растений аэрозолей, включенными в состав растительных и животных кормов, в составе оплавленных силикатных частиц разной растворимости.

  Усвоение радионуклидов у  различных сельскохозяйственных  животных может варьироваться  в широких пределах. Действительно,  если всасывание I131 в ЖКТ взрослых  жвачных составляет 100 %, то у свиней  оно в 1,3–3,0 раза меньше. Напротив, Cs137 всасывается из ЖКТ свиней на 100 %, а из ЖКТ представителей жвачных — крупного рогатого скота, овец и коз соответственно в 1,3–2,0, 1,8 и 1,5 раза меньше. У кур всасывание Fe59 и Co60 выше, чем у крупного рогатого скота в 18 и 15 раз, а у свиней соответственно в 4 и 12 раз меньше, чем у кур.