Проблемы устойчивого развития цивилизации в XXI веке

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Содержание 

     Введение 

     1. Радиация и здоровье. Виды ионизирующих  излучений. 

     1.1 Радиация.  Воздействие  радиации на человека.

     1.2 Виды ионизирующих  излучений.

     1.3 Механизм биологического  воздействия ионизирующего излучения на человека.

     2. Проблемы устойчивого  развития цивилизации  в XXI веке.

     2.1 Взаимосвязь устойчивого  развития и безопасности.

     2.2 Процесс глобализации  обеспечения безопасности.

     2.3 Соответствие измерений  устойчивого развития  и видов безопасности.

     Заключение 

     Список  использованной литературы 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение

     Все живое на Земле тысячелетиями  подвергается воздействию природной  радиации, формируемой излучением, исходящим из космического пространства и от естественных радионуклидов  земной коры, рассеянных в породах, почвах, воздухе, воде, а также в пище и в теле человека. Звезды представляют собой огромные природные термоядерные реакторы, являющиеся мощным источником космического излучения, которое достигает нашей планеты. Радионуклиды земного происхождения появились с момента образования Земли и представлены радиоактивными семействами урана, радия, тория. Естественная радиоактивность объектов окружающей среды колеблется в широких пределах в зависимости от конкретных физико-географических условий, характера подстилающей поверхности (вода, суша), типа горных пород, почв, геохимических, климатических и других особенностей территорий. Естественный радиационный фон биосферы составляет в среднем 2 мЗв в год. За последние несколько десятков лет естественный радиационный фон, формировавшийся миллионы лет, стал повышаться за счет радиации в результате деятельности человека. Создается она либо искусственно (новые, несвойственные для биосферы Земли радионуклиды), либо формируется вследствие антропогенных нарушений земной оболочки, сопровождаемых перераспределением и концентрированием естественных радионуклидов, а также других изменений окружающей среды и веками сложившихся способов обитания. Техногенно измененный естественный радиационный фон биосферы складывается из радиоактивного загрязнения вследствие сжигания природного топлива, использования атомной энергии, минеральных удобрений, строительных материалов, потребительских товаров (например, телевизоров). Основополагающую роль в повышении его уровня играют медицинские процедуры, ядерные взрывы и т.д. Этот техногенно измененный фон составляет уже не 2 мЗв, а 3 мЗв в год, а в некоторых регионах он существенно выше. [1] 

     1. Радиация и здоровье. Виды ионизирующих  излучений. 

     1.1 Радиация.  Воздействие  радиации на человека.

     Жизнь на Земле возникла, развивалась и  продолжается в условиях воздействия  относительно слабых электромагнитных полей естественного происхождения, источниками которых являются излучение  солнца и космоса, магнитные свойства Земли, грозовые разряды и пр. Эти поля с изменяющимися уровнями интенсивности, являясь постоянно действующим экологическим фактором, оказывают определенное влияние на жизнедеятельность человека. Отмечена связь между солнечной активностью и частотой инфарктов миокарда, инсультов, некоторых эпидемических, психических и других заболеваний людей. Генераторы радиоволн стоят вблизи городов и поселков, на крышах домов, они работают круглосуточно, проникают в здания, действуя на людей. Источники электромагнитных полей в лабораториях, больницах, квартирах могут давать «утечки». Все это неизбежно влечет за собой расширение контингентов лиц, подвергающихся воздействию электромагнитных излучений, и повышение уровней излучений. Электромагнитное загрязнение представляет экологическую опасность и для окружающей среды, так как прямо или косвенно наносит ущерб либо угрожает ущербом здоровью людей. [1]

     Радиация - это все виды электромагнитного  излучения: свет, радиоволны, энергия  солнца и множество иных излучений  вокруг нас.

     Интерес представляет не любая радиация, а ионизирующая, которая, проходя сквозь ткани и клетки живых организмов, способна передавать им свою энергию, разрывая химические связи внутри молекул и вызывая серьёзные изменения в их структуре. Ионизирующее излучение возникает при радиоактивном распаде, ядерных превращениях, торможении заряженных частиц в веществе и образует при взаимодействии со средой ионы разных знаков.

     Ионизирующие  излучения применяются в различных  отраслях тяжёлой (интроскопия) и пищевой (стерилизация медицинских инструментов, расходных материалов и продуктов питания) промышленности, а также в медицине (лучевая терапия, ПЭТ-томография).

     Для лечения опухолей используют тяжёлые  ядерные частицы такие как  протоны, тяжёлые ионы, отрицательные  π-мезоны и нейтроны разных энергий. Создаваемые на ускорителях пучки  тяжёлых заряженных частиц имеют малое боковое рассеяние, что дает возможность формировать дозные поля с чётким контуром по границам опухоли.

     Чтобы правильно понимать механизм радиационных поражений, необходимо иметь чёткое представление о существовании  двух путей, по которым излучение проникает в ткани организма и воздействует на них.

     Первый  путь - внешнее облучение от источника, расположенного вне организма (в  окружающем пространстве). Это облучение  может быть связано с рентгеновскими и гамма лучами, а также некоторыми высокоэнергетическими бета частицами, способными проникать в поверхностные слои кожи.

     Второй  путь - внутреннее облучение, вызванное  попаданием радиоактивных веществ  внутрь организма.

     1.2 Виды ионизирующих  излучений

     Ионизирующее  излучение (ИИ) - это излучение, взаимодействие которого со средой приводит к образованию в этой среде ионов разных знаков. Излучение считается ионизирующим, если оно способно разрывать химические связи молекул. Ионизирующее излучение делят на корпускулярное и фотонное.

     Радиоволны, световые волны, тепловая энергия Солнца не относятся к ионизирующим излучениям, так как они не вызывают повреждения организма путем ионизации.

     Корпускулярное - это поток частиц с массой отличной от нуля (электроны, протоны, нейтроны, альфа-частицы).

     Фотонное - это электромагнитное излучение, косвенно ионизирующее излучение (гамма излучение, характеристическое излучение, тормозное излучение, рентгеновское излучение, аннигиляционное излучение).

     Альфа-излучение - это поток альфа-частиц (ядер атомов гелия), испускаемых при радиоактивном распаде, а также при ядерных реакциях и превращениях. Альфа-частицы обладают сильной ионизирующей способностью и незначительной проникающей способностью. В воздухе они проникают на глубину несколько сантиметров, в биологической ткани - на глубину доли миллиметра, задерживается листом бумаги, тканью одежды. Альфа-излучение особо опасно при попадании его источника внутрь организма с пищей или с вдыхаемым воздухом.

     Бета-излучение - это поток электронов или позитронов, испускаемых ядрами радиоактивных элементов при бета-распаде. Их ионизирующая способность меньше, чем у альфа-частиц, но проникающая способность во много раз больше, и составляет десятки сантиметров. В биологической ткани они проникают на глубину до 2 см, одеждой задерживается только частично.

     Протонное излучение - это поток протонов, составляющих основу космического излучения, а также наблюдаемых при ядерных взрывах. Их пробег в воздухе и проникающая способность занимают промежуточное положение между альфа и бета-излучением.

     Нейтронное излучение - поток нейтронов, наблюдаемых при ядерных взрывах, особенно нейтронных боеприпасов и работе ядерного реактора. Последствия его воздействия на окружающую среду зависят от начальной энергии нейтрона.

     Гамма-излучение - электромагнитное излучение (длина волны 10-¹⁰-10-¹⁴ м), возникающее в некоторых случаях при альфа и бета-распаде, аннигиляции частиц и при возбуждении атомов и их ядер, торможении частиц в электрическом поле. Проникающая способность гамма-излучения значительно больше, чем у вышеперечисленных видов излучений. Глубина распространения гамма-квантов в воздухе может достигать сотен и тысяч метров. Ионизирующая способность (косвенная) значительно меньше, чем у вышеперечисленных видов излучений. Большинство гамма-квантов проходит через биологическую ткань, и только незначительное количество поглощается телом человека.

     Тормозное излучение - фотонное излучение с непрерывным энергетическим спектром, испускаемое при уменьшении кинетической энергии заряженных частиц. Воздействие на окружающую среду такое, как и гамма-излучения.

     Характеристическое  излучение - фотонное излучение с дискретным энергетическим спектром, возникающее при изменении энергетического состояния электронов атома. Воздействие на биологическую ткань аналогично гамма-излучению.

     Аннигиляционное излучение - фотонное излучение, возникающее в результате аннигиляции частицы и античастицы (например, позитрона и электрона). Воздействие на биологическую ткань аналогично гамма-излучению.

     Рентгеновское излучение - фотонное излучение (длина волны 10-^-9-10-^-12 м), состоящее из тормозного и (или) характеристического излучения, генерируемого рентгеновскими аппаратами, и возникающее при некоторых ядерных реакциях. В отличие от гамма-излучения оно обладает такими свойствами как отражение и преломление.

     1.3 Механизм биологического воздействия ионизирующего излучения на человека.

     Биологическое воздействие ионизирующего излучения  проявляется в виде первичных  физико-химических процессов, возникающих  в молекулах живых клеток и  окружающего их субстрата, и в виде нарушения функций целого организма как следствия первичных процессов.

     Прямое  воздействие ионизирующего излучения  может вызвать расщепление молекул  белка, разрыв наименее прочных связей, отрыв радикалов и другие процессы.

     Медицинская практика показывает, что облучение организма человека в целом и отдельных органов приводит к разной степени поражения. Поэтому для обеспечения безопасности людей вводится понятие критический орган - часть тела, ткань, орган, при облучении которого причиняется наибольший ущерб человеку.

     В порядке уменьшения радиочувствительности  органы относят к I, II или III группам:

     I - все тело, красный костный мозг, гонады;

     II - мышцы, щитовидная железа, жировая  ткань, печень, почки, селезенка;

     III - кожный покров, костная ткань, кисти, предплечья, голени, стопы.

     Все последствия, которые обусловливаются  облучением организма, классифицируются по следующим группам:

     соматические  эффекты - степень поражения и  тяжесть растет по мере увеличения дозы облучения;

     -стохастические  эффекты - эффекты вероятности возникновения опухолей органов, тканей, злокачественных изменений кроветворных клеток (порог по этим эффектам отсутствует);

     генетические  эффекты - врожденные уродства в результате мутаций и других нарушений, связанных  с наследственностью (порога облучения не имеют и возможны при воздействии малых доз).

     При облучении человека незначительными  дозами радиации изменений в здоровье не наблюдается. Так на Земле естественный радиационный фон на уровне моря составляет 0,5 мГр/год. На высоте 1 500 м он уже в 2 раза выше, на высоте 6 000 м (полет самолета) в 5 раз выше.

     При однократном облучении всего  тела человека возможны следующие биологические  нарушения в зависимости от суммарной  поглощенной дозы излучения:

     до 0,25 Гр (25 Бэр) - видимых нарушений нет;

     0,25 - 0,50 Гр (25-50 Бэр) - возможны изменения в крови;

     0,50-1,00 Гр (50-100 Бэр) -изменения в крови, нарушается нормальное состояние, трудоспособность;

     1,00-2,00 Гр (100-200 Бэр) -легкая форма лучевой болезни, скрытый период до 1 месяца, слабость, головная боль, тошнота, восстановление крови через 4 месяца;

     2,00-3,00 Гр (200-300 Бэр) -средняя форма лучевой болезни, через 2-3 часа признаки легкой формы лучевой болезни, расстройство желудка, депрессия, нарушения сна, повышение температуры, кровотечение из десен, колики, кровоизлияние, восстановление через 6 месяцев. Возможен смертельный случай;