I Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

ИССЛЕДОВАНИЕ РАДИАЦИОННОГО ФОНА В ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЯХ СЕЛА УНЕР

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Андропова Д.Н. 1

---

1

Ятина Г.М. 1

---

1

Работа в формате PDF

708.1 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

Человек и все живое на Земле всегда развивалось в условиях постоянно действующего естественного радиационного фона.

В настоящее время радиационный фон планеты складывается из естественного фона и искусственного, связанного с деятельностью человека. Опасность для всего живого на Земле представляют радиационные «следы» - от взрывов при испытаниях ядерного оружия и атомных катастроф, происходивших в прошлом.

Когда радиационный фон не превышает допустимого уровня, то человек может быть спокоен. А если нет, то тогда не стоит забывать о последствиях радиоактивного облучения. Человек с помощью своих органов чувств не способен обнаружить не только малые, но и опасные для него дозы радиоактивного излучения, важно изучать явление радиоактивности, уметь его регистрировать.

В наше время можно годами жить и работать в домах с повышенным радиоактивным фоном и не знать об этом! Актуально? Как никогда! И ново, для нашего села.

Работа по данной теме является продолжением темы «Исследование возможности радиоактивной загрязненности в школе и домах села Унер». При представлении и защите работы в 2014-2015 у.г. на НОУ «Мыслитель», жюри рекомендовало расширить перечень измерения радиационного фона в общественных зданиях села, а также проверить радиационный фон на пруду.

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Объект исследования: жилые и общественные здания села Унер.

Предмет исследования: уровень МЭД гамма-излучения.

Цель работы: измерение радиационного фона в жилых и общественных зданиях села Унер.

Гипотеза: влияет ли радиационный фон на жителей, проживающих в различных зданиях в селе Унер?

Задачи:

1. Изучить литературные источники по проблеме ионизирующего излучения и его влияния на здоровье человека.

2. Провести социологический опрос учащихся.

3. Измерить уровень радиационного фона в жилых и общественных зданиях села.

4. Анализировать состояние радиационной обстановки села.

5. Популяризировать информацию, полученную в результате исследовательской работы.

Методы исследования: опытно-экспериментальная работа; сравнительный анализ; эмпирический метод - открытые наблюдения; обобщение (вывод).

Практическая значимость исследования состоит в том, что предложенный в работе радиационный мониторинг позволяет измерить уровень радиационного фона помещений и выявить менее радиационные из них.

Характеристика личного вклада автора работы в решение избранной проблемы. Мною изучена научная литература по данной теме. Исследован радиационный фон в жилых и общественных зданиях села, сделаны выводы, подготовлены рекомендации.

Данная работа представлялась на районных Курчатовских чтениях – 2 место. Готовлюсь к поездке на зональные Курчатовские чтения г. Железногорск.

Результаты исследования напечатаны в местной газете «Сельский вестник».

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАДИАЦИИ

Источники радиации

Радиация – за этим красивым на слух словом скрывается опасный вид энергии, губительный для всего живого, при этом его никто не видел.

Радиация (от лат. radiātiō«сияние», «излучение») - исходящий от любого источника поток энергии в форме радиоволн [3].

Радиация (ионизирующее облучение) - это поток частиц (электронов, протонов, электромагнитных квантов), способных ионизировать среду, то есть превращать нейтральные атомы и молекулы среды в частицы, имеющие положительный и отрицательный заряд (ионы) [1].

Радиоактивные изотопы способны испускать излучение трех типов (Приложение 1):

Альфа – излучение – поток альфа – частиц – ядер гелия, обладающих высокой энергией;

Бета – излучение – поток бета - частиц, также имеющих большую энергию;

Гамма – излучение – поток гамма – квантов (т.е. высокоэнергетического электромагнитного излучения, природа которого аналогична природе света).

По происхождению радиоактивность делят на естественную (природную) и техногенную.

Источники радиации, получаемые человеком (приложение 2).

Основную часть облучения население земного шара получает от естественных источников радиации. Разные виды излучения падают на поверхность Земли из Космоса и поступают от радиоактивных веществ, находящихся в земной коре.

Наибольшую долю облучения люди получают от радона – радиоактивного благородного газа, образующегося в результате распада радия.

Если в почве или материале, используемом для строительства, содержится повышенное количество радия, то из него выделяется радон, который свободно выходит в воздух. Радон может накапливаться в закрытых, мало проветриваемых помещениях.

Радиационный фон, создаваемый космическими лучами, дает чуть меньше половины внешнего облучения, получаемого населением от естественных источников радиации.

Уровень облучения растет с высотой, поскольку при этом над нами остается все меньше воздуха, играющего роль защитного экрана.

Радиоактивные вещества концентрируются в рыбе и моллюсках, поэтому люди, потребляющие много рыбы и других даров моря, могут получить относительно высокие дозы облучения. Десятки тысяч людей на Крайнем Севере питаются в основном мясом северного оленя, в котором радиоактивные изотопы присутствуют в довольно высокой концентрации. А в другом полушарии люди, живущие в Западной Австралии в местах с повышенной концентрацией урана, получают дозы облучения, в 75 раз превосходящие средний уровень, поскольку едят мясо овец и кенгуру.

За последние несколько десятилетий человек научился использовать энергию атома в самых разных целях: в медицине и для создания атомного оружия, для производства

энергии и обнаружения пожаров, для изготовления светящихся циферблатов часов и поиска полезных ископаемых. Все это приводит к увеличению дозы облучения. Индивидуальные дозы, получаемые разными людьми от искусственных источников радиации, сильно различаются. В большинстве случаев эти дозы весьма невелики, но иногда облучение за счет техногенных источников оказывается во много тысяч раз интенсивнее, чем за счет естественных [2].

Медицинское облучение – это в первую очередь рентгенографическое и флюорографическое обследование.

Техногенные источники – это так называемый техногенный фон и выбросы предприятий атомной отрасли. Он составляет всего 0,01 миллизиверта в год, или 0,30 процента. Эта доля, конечно, может колебаться, но порядок числа будет таким же и для жителей Амурской области, и для населения городов – спутников АЭС. Исключение составляют регионы, пострадавшие от радиационных аварий. Но даже для них доля искусственной радиации гораздо меньше по сравнению с медицинским облучением [5].

Социологический опрос учащихся

Прежде чем приступить к исследованиям было проведено анкетирование среди учащихся 8 -10 классов с целью выяснения, отношения к проблеме радиационного загрязнения планеты. Анкетирование проходило в двух возрастных категориях. В анкетировании участвовало 49 учащихся.

Результаты анкетирования учащихся (приложение 3, 4)

В ходе анкетирования было выявлено, что большинство восьмиклассников считают, что радиация есть выброс опасных химических веществ, которые вредно влияют на организм человека, вызывают различные заболевания, мутации и смерть. Источник радиации: г. Зеленогорск, ядерные взрывы, солнечное излучение, а так же электроприборы и сотовые телефоны. Лучшее средство защиты, по мнению ребят, специальная одежда, противогаз и укрытие в бункере. Почти все учащиеся слышали о радиации по телевидению, интернету и из компьютерных игр, а так же слухи, лишь некоторым рассказали родители и прочли книги. Среди них нет равнодушных к этой проблеме, они хотели бы узнать о радиации все, особенно влияние ее на человеческий организм.

Анкетирование среди девятиклассников показало, что они владеют более правильной информацией о радиации, т. к. на уроках физики и ОБЖ, неоднократно изучались вопросы по данной теме. Многие учащиеся 9 классов, знают, что радиация - это опасное ионное излучение, оказывающее негативное влияние на организм человека. Так же знакомы с источниками радиации и средствами защиты. Умеют пользоваться дозиметром.

В результате анкетирования среди учащихся 10 классов выяснилось, что ребята не равнодушны к проблеме радиации, и считают ее очень актуальной в современном обществе, многих интересует уровень радиации в нашем регионе и селе. Половина учащихся осведомлены о радиации достаточно хорошо, но почти все заинтересованы в увеличении знаний по данному вопросу. Почти все боятся радиации и заинтересованы в личной безопасности.

Вывод: уровень знаний о влиянии радиационного обучения на организм, допустимых нормах радиационного фона, мерах предосторожности и путях решения возможных проблем у большинства опрашиваемых очень низок.

Дозиметр SOEKS «Defender»

В данной работе я использовала дозиметр SOEKS «Defender», который предназначен для измерения накопленной дозы радиации, оценки уровня радиоактивного фона и обнаружения предметов, продуктов питания, строительных материалов, зараженных радиоактивными элементами (приложение 5) .

РАДИАЦИОННЫЙ МОНИТОРИНГ

Дома в нашем селе построены из разных строительных материалов: деревянные, кирпичные и панельные, причем как жилые, так и общественные. Но знают ли жители нашего села насколько опасны или нет их жилища?

Так, где же жить и работать безопаснее? Известно, что строительные материалы, такие, как гранит и глинозём, щебень и кирпич, бетон и газосиликатные блоки, имеют повышенный радиационный фон. Кроме того,нормативы, установленные ГОСТ, по экологической и радиационной безопасности строительных материалов часто не соблюдаются.

Для измерения радиационного фона использовался дозиметр SOEKS. Объектом исследования были: сначала жилые дома (деревянные, панельные и кирпичные), а затем, общественные (школа, детский сад, магазины «Игорево», «Иволга», здание администрации села, ФАП, дом культуры, ООО «Кристалл», АЗС «Унер»), а также проведены замеры на берегах пруда.

Замеры проводились следующим образом, например, в кабинете в разных местах делались два замера, далее высчитывалось среднее арифметическое значение. Время проведения замеров колебалось от 14.00 часов до 15.00 часов. Все исследования проходили в течение двух месяцев по вторникам и пятницам. Расчеты представлены в таблицах и на диаграммах.

АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ И ВЫВОДЫ

Уровень естественного радиационного фона в жилых домах:

Измерение радиоактивного фона в кирпичном доме, д. Папиково, ул. Лесная, 1 (приложение 6,7)

Вывод: радиационный фон в норме

Измерение радиоактивного фона в деревянном доме, с. Унер, ул. Зелёная, 14-2 (приложение 8, 9)

Вывод: радиационный фон в норме

Измерение радиоактивного фона в панельном доме, с. Унер, ул. Школьная, 13-1 (приложение 10, 11)

Вывод: радиационный фон в норме

Общий вывод: в жилых домах видна разница в уровнях радиоактивности в разных помещениях. Оказалось, что самый низкий уровень радиоактивности был в квартире деревянного дома. На кухне до приготовления пищи уровень активности был незначительно ниже, чем после приготовления пищи. В ванной комнате до принятия душа уровень радиоактивности больше, чем в жилой комнате, а после принятия душа немного вырос (приложение 12).

Уровень естественного радиационного фона в общественных зданиях:

МКОУ Унерская СОШ (приложение 13, 14)

При исследовании радиационного фона в кабинетах МКОУ Унерская СОШ не обнаружено источников радиоактивного излучения, мощность дозы которых превышала бы гигиенические нормы. Также можно сделать выводы о том, что радиационный фон может повыситься за счет увеличения в школе компьютеров, телевизоров, сотовых телефонов у учащихся. Возможно увеличение фона за счет того, что показания снимались в то время, когда классы не проветриваются из-за холодной погоды, и происходит накопление радона в помещении школы. В рекреации и в классе уровень радиоактивности различается незначительно.

Вывод: радиационный фон в норме.

Измерение радиоактивного фона детского сада (приложение 15, 16)

Вывод: радиационный фон в норме.

Измерение радиоактивного фона в здании администрации сельсовета

(приложение 17, 18)

Вывод: радиационный фон в норме.

Измерение радиоактивного фона в ФАП (приложение 19, 20)

Вывод: радиационный фон в норме.

Измерение радиоактивного фона в доме культуры (приложение 21, 22)

Вывод: радиационный фон в норме.

Измерение радиоактивного фона магазин «Игорево» (приложение 23)

Вывод: радиационный фон в норме

Измерение радиоактивного фона магазин «Иволга» (приложение 24)

Вывод: радиационный фон в норме

Измерение радиоактивного фона ООО «Кристалл» (комбикормовый завод) (приложение 25)

Вывод: радиационный фон в норме

Измерение радиоактивного фона на АЗС с. Унер (приложение 26)

Вывод: радиационный фон в норме

Картина измерения общественных зданий - не выше 0, 2 мк Зв/ч. По результатам измерений видно, что уровень радиации значительно ниже предельно допустимой нормы.

Измерение радиоактивного фона на пруду с. Унер (приложение 27)

Вывод: радиационный фон в норме

Низкий фон показал на открытых пространствах у пруда. Проанализировав результаты замеров, было установлено, что уровень радиации ниже в холодную ветреную погоду и на больших открытых пространствах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведение исследований уровня радиационного фона позволило сделать вывод: уровень МЭД гамма-излучения не превышает допустимой нормы и не создает опасность для проживания и работы, как в кирпичных, деревянных, так и в панельных домах села, также не создает опасности при покупке продуктов питания и игрушек. Выдвинутая гипотеза не подтвердилась. Цели и задачи достигнуты.

Проведена просветительская работа среди учащихся школы во избежание паники в чрезвычайных ситуациях. Составлена памятка «С радиацией можно бороться» (приложение 28).

ЛИТЕРАТУРА

1. Василенко О.И. - "Радиационная экология" – М.: Медицина, 2004. – 216 с.

2. "Нормы радиационной безопасности (НРБ-99).

3. Федеральный закон от 9 января 1996 г. N 3-ФЗ "О радиационной безопасности населения" (с изменениями от 22 августа 2004 г.) Глава V. Статья 23

4. «Физика» 11 класс учебник для общеобразовательных учреждений, Москва «Просвещение» 2008г.

5. Холл Э.Дж. - Радиация и жизнь - М., Медицина, 1989.

Приложение 1

Виды ионизирующего излучения

Приложение 2

Источники радиации

Приложение 3

Анкета для учащихся 8 – 9 классов

1. Что такое радиация?

2. Какое влияние оказывает радиация на организм человека?

3. Какие источники радиации вы знаете?

4. Способы и средства защиты от радиации?

5. Из каких источников вы получили сведения о радиации?

6. Что бы вы хотели о радиации?

Анкета для учащихся 10 классов

1. Много ли вы знаете о радиации?

а) да б) нет в) мне это неинтересно

2. Заинтересованы ли вы в увеличении знаний по теме радиация?

а) да б) нет

3. Что именно вы бы хотели узнать по данной теме?

4. Ваше отношение к радиации?

а) положительное б) отрицательное в) нейтральное

5. Боитесь ли вы радиации?

а) да б) нет

6. Если на предыдущий вопрос вы ответили положительно, то укажите причины вашей боязни?

7. Считаете ли вы, что большинство онкологических заболеваний и генетических изменений связаны с радиацией?

а) да б) нет

8. Ваше отношение к людям, имеющих контакт с радиацией?

а) опасаюсь б) нейтральное в) отношусь с пониманием и не испытываю никаких негативных эмоций

9. Как вы думаете можно ли получить дозу радиоактивного излучения, живя вблизи исследовательских центров по изучению радиации?

а) да б) нет

10. Как вы считаете можно ли получить дозу радиоактивного излучения, работая в рентгенологическом кабинете?

а) да б) нет

Приложение 4

РЕЗУЛЬТАТЫ АНКЕТИРОВАНИЯ

8-9 классов

Дозиметр SOEKS производит оценку радиоактивного фона по величине мощности ионизирующего излучения (гамма-излучения и потока бета-частиц) с учетом рентгеновского излучения.

В качестве датчика ионизирующего излучения в дозиметре применен счетчик Гейгера-Мюллера.

Прибор прошел Государственную регистрацию, имеет сертификат качества.

Индивидуальный дозиметр поможет прежде всего тем, кто часто бывает в районах, загрязненных в результате аварии на ЧАЭС (как правило, все эти места хорошо известны).

Кроме того, такой прибор может быть полезен в незнакомой удаленной от цивилизации местности (на пример при сборе ягод и грибов в достаточно "диких" местах), при выборе места для строительства дома, для предварительной проверки привозного грунта при ландшафтном благоустройстве. Повторим, однако, что в этих случаях полезен он будет только при весьма существенных радиоактивных загрязнениях, которые встречаются нечасто.

Не очень сильные, но, тем не менее, небезопасные загрязнения бытовым дозиметром обнаружить очень трудно. Для этого нужны совершенно другие методы, которые могут использовать только специалисты.

Относительно возможности проверять с помощью бытового дозиметра соответствие радиационных параметров установленным нормам можно сказать следующее.

Дозовые показатели (мощность дозы в помещениях, мощность дозы на местности) для отдельных точек проверить можно. Однако бытовым дозиметром очень трудно обследовать все помещение и добиться уверенности в том, что не пропущен локальный источник радиоактивности.

Почти бесполезно пытаться измерять радиоактивность продуктов питания или стройматериалов с помощью бытового дозиметра. Дозиметр способен выявить разве что ОЧЕНЬ СИЛЬНО загрязненные продукты или строительные материалы, содержание радиоактивности в которых в десятки раз превосходит допустимые нормы. Напомним, что для продуктов и строительных материалов нормируется не мощность дозы, а содержание радионуклидов, а дозиметр принципиально не позволяет измерять этот параметр. Здесь опять же нужны другие методы и работа специалистов.

Бытовые дозиметры в основном различаются по следующим параметрам:

1. Типы регистрируемых излучений - только гамма, или гамма и бета;

2. Тип блока детектирования - газоразрядный счетчик (также известен как счетчик Гейгера) или сцинтилляционный кристалл/пластмасса; количество газоразрядных счетчиков варьируется от 1 до 4-х;

3. Размещение блока детектирования - выносной или встроенный;

4. Наличие цифрового и/или звукового индикатора;

5. Время одного измерения - от 3 до 40 секунд;

6. Наличие тех или иных режимов измерения и самодиагностики;

7. Габариты и вес;

8. Цена, в зависимости от комбинации вышеперечисленных параметров.

Приложение 6

Приложение 7

Рис.1 Мощность экспозиционной дозы Р/ч жилого кирпичного дома

Вывод: радиационный фон в норме

Приложение 8

Приложение 9

Рис. 2 Мощность экспозиционной дозы Р/ч жилого деревянного дома

Вывод: радиационный фон в норме

Приложение 10

Приложение 11

Рис.3 Мощность экспозиционной дозы Р/ч жилого панельного дома

Вывод: радиационный фон в норме

Приложение 12

Рис. 4 Мощность экспозиционной дозы Р/ч жилых домов.

Приложение 13

Приложение 14

Рис. 5 Мощность экспозиционной дозы Р/ч здания МКОУ Унерская СОШ

Приложение 15

Приложение 16

Рис. 6 Мощность экспозиционной дозы Р/ч здания детского сада

Вывод: радиационный фон в норме.

Приложение 17

Приложение 18

Рис. 7 Мощность экспозиционной дозы Р/ч здания администрации

Вывод: радиационный фон в норме.

Приложение 19

Рис. 8 Мощность экспозиционной дозы Р/ч общественного помещения ФАП

Вывод: радиационный фон в норме.

Приложение 21

Приложение 22

Рис.9 Мощность экспозиционной дозы Р/ч общественного помещения ЦКС

Вывод: радиационный фон в норме.

Приложение 23

Вывод: радиационный фон в норме

Приложение 24

Вывод: радиационный фон в норме

Приложение 25

Приложение 26

Вывод: радиационный фон в норме

Приложение 27

Приложение 28

Памятка для школы

БУДЬТЕ ВСЕГДА НАЧЕКУ!

С РАДИАЦИЕЙ МОЖНО БОРОТЬСЯ!

1. Для снижения концентрации радона в кабинетах необходимо каждую перемену их проветривать. Лучший способ проветривания: открытые форточки, но если температурный режим не позволяет, то – открытые двери.

2. Проверить работу системы приточно-вытяжной вентиляции. В случае ее неисправности, принять меры для чистки и ремонта.

3. Как можно чаще проводить влажную уборку.

4. Обратить внимание на подбор растений в кабинетах, чаще поливать и пересаживать цветы. Новая земля способствует лучшему поглощению радиоактивного излучения.

5. Для ремонта кабинетов использовать материалы, имеющие документальное подтверждение о прохождении радиационного контроля.

6. Провести беседы с учащимися о вредном воздействии повышенного содержания радона в помещениях и радионуклидов в продуктах питания, познакомить их со способами снижения этого воздействия.