Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Контрольная работа: Применение современных достижений ядерной физики в животноводстве и ветеринарии

Название: Применение современных достижений ядерной физики в животноводстве и ветеринарии
Раздел: Рефераты по медицине
Тип: контрольная работа Добавлен 09:36:01 25 января 2009 Похожие работы
Просмотров: 492 Комментариев: 2 Оценило: 1 человек Средний балл: 4 Оценка: неизвестно     Скачать

Министерство сельского хозяйства Р. Ф.

Уральская Государственная сельскохозяйственная академия.

Контрольная работа

По дисциплине: Основы ветеринарии.

Исполнитель: студентка 3курса

заочного Ф. Т. Ж.

Руководитель:

Екатеринбург 2006


Вопрос 30. Применение ионизирующих излучений в сельском хозяйстве, ветеринарии и животноводстве.

Применение современных достижений ядерной физики в животноводстве и ветеринарии, а также в других отраслях сельского хозяйства развивается в следую­щих основных направлениях:

1) радионуклиды применяются как индикаторы (меченые атомы) в исследовательских работах в об­ласти физиологии и биохимии животных и растений, а также в разработке методов диагностики и лечения заболевших животных;

2) радионуклиды и ионизирующие излучения ис­пользуются в селекционно-генетических исследованиях в области растениеводства, животноводства, микро­биологии и вирусологии;

3) непосредственное применение ионизирующих излучений как процесса радиационно-биологической технологии (РБТ) для: - стерилизации, консервирования, увеличения сроков хранения и обеззараживания пищевых про­дуктов и фуража, сырья животного происхождения (шерсть, кожа, пушнина и т. д.), биологических и фармакологических препаратов (вакцины, сыворотки, питательные среды, витамины и т. д.), хирургического шовного и перевязочного материалов, приборов, устройств и инструментария, которые не подлежат температурной и химической обработке;

-стимуляции роста и развития животных и рас­тений с целью повышения хозяйственно полезных качеств;

- борьбы с вредными насекомыми и оздоровле­ния окружающей среды;

- стерилизации животноводческих стоков и др.

Использование ионизирующих излучений для диагностики болезней и лечения животных.

Радионуклиды и ионизирующие излу­чения для диагностических и лечебных целей успешно и широко применяются в медицине. В ветеринарии эти способы пока еще малодоступны для практиче­ского использования, хотя и имеется ряд разработок, показывающих высокую их эффективность и перспек­тивность. Лечебное применение радиоизотопов и излучений основано на их биологическом действии. Поскольку наиболее радиопоражаемы молодые, энер­гично размножающиеся клетки, то радиотерапия ока­залась эффективна при злокачественных новообразо­ваниях. Как показали исследования и клинические наблю­дения, нейтроны и другие плотноионизирующие части­цы более эффективны в радиотерапии опухолей, так как они действуют одинаково как на гипоксические, так и оксигенированные опухолевые клетки. Кроме того, при действии нейтронов отсутствуют различия в радиочувствительности клеток на разных фазах клеточного цикла, что является преимуществом этого вида воздействия с точки зрения эффективности лу­чевой терапии. Но главным преимуществом нейтро­нов является их высокая биохимическая эффектив­ность по отношению к гипоксическим клеткам, повы­шающая надежность лучевой терапии вследствие бо­лее радикального уничтожения опухолевых клеток.

Все сказанное свидетельствует о перспективности использования нейтронов наряду с другими тяжелыми заряженными частицами для лечения опухолей.

Проводятся широкие клинические исследования с источниками нейтронного излучения калифорния-252, который более доступен, а главное менее дорогостоящий для практического использования в сравнении с ускорительными и реакторными установками. При этом при небольших размерах источника можно по­лучать мощность дозы нейтронного потока, соответст­вующую требованиям имплантационной и аппликаци­онной терапии.

Перспективен, но пока еще мало разработан метод лечения опухолей нейтронами (нейтронзахватная те­рапия), позволяющей «обстрелять» опухоль изнутри α-частицами. Сущность его состоит в создании альфа-источника в толще самой опухоли. Для этого предва­рительно в организм вводят тумотропный нейтрон - захватывающий агент в виде стабильного изотопа бора-10 или лития-6. Затем подвергают опухоль мно­гопольному нейтронному облучению. Указанные изото­пы, захватив нейтроны, приобретают радиоактивные свойства, испускают α-частицы. Обладая большой плотностью ионизации, но коротким пробегом (не бо­лее 15 мкм), α-частицы не вылетают за пределы опухо­левых клеток, воздействуют на них, не повреждая окружающие здоровые ткани. Достоинство метода заключается еще в том, что альфа-излучение можно дозировать, так как оно прекращается одновремен­но с прекращением нейтронного облучения.

Использование ионизирующих излучений в сель­ском хозяйстве.

Исследования действия ионизирующей радиации на биологические объекты в зависимости от дозы, мощности облучения и состояния облучае­мого объекта послужили основой разработки и внедре­ния в сельское хозяйство радиационно-биологической технологии. В качестве источников излучения избраны кобальт-60 и цезий-137. Они имеют длительный пе­риод полураспада; сравнительно высокую проникаю­щую способность гамма-излучения, которая не дает наведенной радиоактивности в облучаемых объектах; физико-механические свойства, позволяющие длитель­но эксплуатировать элементы в радиационно-биологических установках.

В России для нужд сельского хозяйства и научных исследований в области радиационно-биологической технологии создан целый ряд передвижной стационарной техники. Передвижные гамма-установки типа «Колос», «Стебель», «Стерилизатор» смонтированы на автомашинах или автоприцепах. Они предназна­чены для предпосевного облучения семян зерновых, зернобобовых, технических и других культур в услови­ях колхозов и совхозов.

Стационарная опытно-промышленная гамма-установка «Стерилизатор» — для стерилизации в промышленных масштабах нитей, используемых в хирургии (кетгут, шелк, нейлон и др.), перевязочных материалов и инст­рументов, изделий из пластмассы (шприцы, катетеры, системы сбора и переливания крови), лекарственных препаратов (витамины, антибиотики, сульфаниламиды, вакцины, сыворотки и т. д.); гамма-установка типа МРХ — для микробиологических и радиационно-химических исследований.

В России получены хозяйственно ценные мутанты сои, кукурузы, люпина, гречихи, гороха, фасоли, хлоп­чатника (АН-402 и АН-40), раннеспелые томаты, ран­неспелый и устойчивый к фитофторе картофель, мо­розостойкие мутанты яблони и вишни и многие дру­гие.

В США внедрен устойчивый к болезням сорт ара­хиса, в Японии — скороспелый сорт сои (Райден) и высокоурожайный сорт риса (Рей-Мей), в Аргенти­не — крупноплодный сорт персиков, в Индии и Швеции — сорта пшеницы с повышенным содержанием протеинов, в Венгрии — скороспелый мутант риса.

С помощью радиомутации удалось вывести новую разновидность тутового шелкопряда с более высокой продукцией шелкового волокна (за счет отбора сам­цов).

Облучением культур дрожжей выведены их расы, вырабатывающие в 2 раза больше эргостерина, чем исходные. Такое наследственно закрепленное измене­ние обмена веществ имеет большое значение для вита­минной промышленности.

Комбинированным воздействием радиации и хими­ческих мутагенов выведено много штаммов высоко­активных плесневых грибов-продуцентов пенициллина, стрептомицина, ауреомицина, эритромицина и альбомицина, которыми теперь располагает промышлен­ность. Некоторые штаммы дают выход стрептомицина в 20, а пенициллина в 50 раз больше исходных рас. Это позволило организовать промышленное производ­ство антибиотиков и сделало их широко доступными препаратами.

Значительный интерес представляют изменения ви­рулентности микроорганизмов и их способность об­разовывать токсины под действием ионизирующих излучений. Данные изменения могут быть стойкими, закрепленными наследственно. Такие авирулентные мутанты используются для разработки вакцин.

В определённом диапазоне доз ядерные излучения обладают стимулирующим действием. Такая стимуляция обнаруживается у всех биологических объектов, начиная с одноклеточных и кончая высокоорганизованными растениями и животными. Наиболее широко стимулирующий эффект исполь­зуется в растениеводстве в целях: повышения веге­тации у семян труднопрорастаемых или с понижен­ной всхожестью; ускорения развития растений и по­вышения урожайности сельскохозяйственных культур при культивировании в открытом и закрытом грунтах; улучшения прививаемости и дальнейшего развития черенков в виноградарстве и плодоводстве.

Многолетние производственные испытания пред­посевного облучения семян кукурузы, картофеля, свек­лы, зерновых и других культур в различных респуб­ликах нашей страны показали возможность повыше­ния урожая семян и зеленой массы на 15—20%. Следовательно, только за счет внедрения этого агроприема можно получить в масштабах страны большой экономический эффект без расширения посевных пло­щадей.

Стимулирующее действие ионизирующего излуче­ния используют при разведении лекарственных расте­ний для ускорения роста и увеличения выхода лекарст­венно-ценного вещества (алкалоидов и др.).

Радиостимуляцию изучают в скотоводстве, сви­новодстве, зерноводстве и птицеводстве. Однако на­иболее широкие исследования были проведены в пти­цеводстве. А. Д. Белов, В. В. Пак (1983) установили стимулирующий эффект радиационной обработки яиц дозой 5 Р до инкубации и на 10-й день инкубации. Отмечалось сокращение срока инкубации на сутки, увеличивалась выводимость цыплят на 7%, ускорялись постэмбриональный рост и развитие цыплят на 9%. Облучение цыплят в однодневном, трехдневном и две­надцатидневном возрасте в дозе 20 и 100 Р при помо­щи дозы 5 Р/мин показало, что через 30 дней после об­лучения масса цыплят была выше, чем у необлучен­ных, в среднем на 12 и 8% соответственно. Стимули­рующее действие излучения было установлено и у кур-несушек. Так, после облучения их в возрасте 14 мес. дозой 5 Р яйценоскость увеличивалась уже в первый месяц в среднем на 18%. Несушки же, которые хо­рошо неслись до облучения, не изменили яйценоскость. Доза 20 Р оказалась менее благоприятной.

Под влиянием рентгеновых лучей в дозе 25 Р. от­мечалось стимулирующее влияние не только на рост и развитие цыплят после облучения их в первые сутки жизни, но и на более раннее их созревание. Курочки опытной группы начинали яйцекладку в среднем на 7 дней раньше птиц контрольной группы; у них была несколько выше средняя масса тела. А. М. Кузин и др. (1963) при облучении яиц в предынкубационный период дозой 1,4 Р отмечали уве­личение процента вывода цыплят за счет снижения количества погибших эмбрионов. Эти цыплята были более жизнеспособные по сравнению с контрольными. Молодки опытной группы начинали нестись на 10 дней раньше.

Однократное облучение дозами 4—200 рад непо­ловозрелых кур в возрасте 112 дней приводило к уве­личению яйценоскости на 119% по сравнению с конт­ролем. ) выявлено, что предынкубационное облучение яиц гамма-лучами в дозе 100±15 Р или цыплят в день вывода дозой 40±5 Р вызывает ряд положительных изменений в общем состоянии бройлеров в период их выращивания — они более ак­тивно проявляют групповые и индивидуальные реф­лексы, лучше, чем контрольные, поедают корм.

Гамма-облучение суточных поросят крупной белой породы дозами 10—25 Р вызывало у них выражен­ный стимулирующий эффект. В первые 3 мес. жизни масса тела у животных увеличивалась на 10—15%, к 6-месячному возрасту масса тела и средняя длина туловища превышали на 6—8% массу контрольных сверстников. Радиостимуляция не оказывала отрица­тельного влияния на органолептические и биохимиче­ские показатели мяса. Имеются данные, что лучевое воздействие дозами 10—30 Р повышает выживаемость и интенсивность роста норок, улучшает качество пушнины. При этом отмечено, что у самцов эффект выражен сильнее.

Радиационная (холодная) стерилизация материа­лов и препаратов медицинского и ветеринарного на­значения, не выдерживающих термической или хими­ческой обработки или теряющих при этом свои функ­циональные свойства, имеет большое значение. Широкое использование сульфаниламидов и анти­биотиков в медицине и ветеринарии обусловливает особый интерес к стерильности этих препаратов и способам стерилизации их. Сульфаниламиды, обладая высокой радиорезистентностью, без особых трудностей подвергаются радиационной стерилизации. При дозе 2,5 Мрад и выше не возникает никаких изменений у этих лекарственных веществ; незначительные физико-химические изменения были отмечены лишь при об­лучении дозой 25 Мрад. Антибиотики, простерилизованные радиационным способом в сухом виде, по те­рапевтической эффективности, биологическим и основ­ным физико-химическим показателям отвечают требо­ваниям, предусмотренным для необлученных препа­ратов.

Испытывалась возможность стерилизации радиационным способом гормонов, ферментов, витаминов. Оказалось, что гормоны обладают более высокой ра­диорезистентностью по сравнению с витаминами. Облучение гормонов (кортизон, преднизолон, прогесте­рон, АКТГ и др.) в дозах, значительно превышающих стерилизующие дозы (6—8 Мрад), не вызывало из­менений их химических и биологических свойств. Из ферментов наиболее радиорезистентными были протеолитические (трипсин, пепсин, инвертаза и др.). Высокой радиочувствительностью обладают вита­мины группы В, особенно если их облучают в раство­рах. Дозы облучения от 0,5 до 2,5 Мрад изменяют цвет препарата и снижают его биологическую актив­ность. Однако облучение таблеток поливитаминных препаратов, содержащих фолиевую и никотиновую кислоты, тиамин, рибофлавин, пантотенат кальция дозами в пределах 2 Мрад, не изменяло свойств пре­парата и не снижало его активности в течение 4 лет в условиях хранения при комнатной температуре.

Изучается возможность радиационной стерилиза­ции крови и препаратов, изготовленных из нее. По­лучены обнадеживающие результаты, которые позво­ляют применить ионизирующие излучения для стери­лизации крови и белковых растворов.

Несмотря на относительно высокую радиорезис­тентность микроорганизмов, оказалось возможным использовать ионизирующие излучения для получения принципиально новых препаратов — радиовакцин и радиоантигенов, а также для лучевой стерилизации уже готовых вакцин, бактериальных антигенов и пи­тательных сред.

Накоплен большой опыт по инактивации многих известных вирусов и имеются данные о дозах облу­чения, убивающих их. Установлена возможность использования радиа­ции для стерилизации вакцин и приготовления ана­токсинов.

Перспективными оказались попытки использования живых радиовакцин при гельминтозах — иммуни­зация телят и ягнят против нематод путем зараже­ния животных личинками, ослабленными рентгено- или гамма- облучением. Проводят работы по созданию радиовакцин против протозойных заболеваний сельскохозяйственных животных.

Есть данные, указывающие на то, что радиацион­ная стерилизация питательных сред не только не по­нижает питательных свойств, но даже в той или иной степени повышает их качество для некоторых видов микроорганизмов.

Исследования последних лет показали экономиче­скую целесообразность применения ионизирующих излучений для обеззараживания сырья животного про­исхождения — шерсти, пушно-мехового, кожевенного и другого сырья, неблагополучного по инфекционным болезням.

Разработаны режимы радиационного обеззаражи­вания сырья при сибирской язве, листериозе, трихо­фитии и микроспории, чуме плотоядных, ящуре. Оп­ределены параметры гамма-установки для радиацион­ного обеззараживания шерсти, кожевенного и пушно-мехового сырья, волос, пуха и пера.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) и Комиссия ООН по вопросам пищи и сельского хо­зяйства одобрили использование ионизирующего излу­чения для обработки пищевых продуктов с целью сте­рилизации и лучевого консервирования, а также обез­зараживания мясных туш при паразитарных пораже­ниях (трихинеллезе и др.).

Проведенные исследования лучевой стерилизации пищевых продуктов и по продлению сроков их хра­нения показывают, что этот прием будет применяться, хотя он и сопровождается некоторыми биохимически­ми изменениями продуктов, частичной потерей вита­минов и изменениями органолептических свойств. В настоящее время ионизирующие излучения рекомен­дуют применять при хранении мяса, полуфабрикатов и кулинарных изделий из них, рыбы и других про­дуктов моря, пищевого картофеля, лука и прочих корнеплодов в весенне-летние месяцы, скоропортящих­ся ягод и фруктов на сроки их транспортировки от производителя к потребителю, концентратов фрукто­вых соков и т. д.

Радиационная технология обработки и хранения продуктов основана на подавлении микробиальной обсемененности (радуризация) или радиаци­онной стерилизации (радаппертизация). Одной из сложных и недостаточно решенных проб­лем на животноводческих комплексах является обез­зараживание навоза и навозных стоков. Проведенные исследования подтвердили перспективность метода обеззараживания их с помощью гамма-излучения и ускоренных электронов.

Наиболее эффективным и эко­номически выгодным оказалось комбинированное воз­действие ионизирующего излучения и физических (теп­ло, давление) или химических факторов, так как при этом удается значительно снизить обеззараживающую дозу для яиц гельминтов и микроорганизмов. Раз­работана технология обеззараживания навозных сто­ков на основе использования ионизирующего излуче­ния (гамма-излучения или электронов), давления и температуры.

Известно, что борьба с вредителями сельскохозяй­ственных растений и собранного урожая — дело иск­лючительной важности, поскольку дает возможность сохранить очень большое количество продукции (око­ло 20% валового сбора). Для борьбы с насекомыми-вредителями предложено использовать ионизирующее излучение в трех основных направлениях:

а) радиационной половой стерилизации самцов на­секомых, специально отловленных или разведенных и затем выпущенных в естественные условия, где дан­ный вид насекомых распространен; стерильные самцы спариваются с самками, те откладывают стерильные(неоплодотворенные) яйца; личинки из таких кладок не выводятся, что приводит к уничтожению популяции;

б) радиационной селекции болезнетворных для насе­комых-вредителей микроорганизмов, грибов и др.; на полях, обработанных такими препаратами, многие насекомые-вредители заболевали и гибли;

в) радиа­ционной дезинсекции, т. е. уничтожения насекомых-вредителей сельскохозяйственной продукции облуче­нием. Для этих целей создана передвижная гамма-установка «Дезинсектор», а в условиях элеваторов функционируют промышленные стационарные устрой­ства.

Вопрос 11. Источники радиоактивного загрязнения внешней среды.

Все живые существа на земле постоянно подверга­ются воздействию ионизирующей радиации путем внешнего и внутреннего облучения за счет естест­венных (космическое излучение и природные радио­активные вещества) и искусственных (отходы атом­ной промышленности, радиоактивные изотопы, ис­пользуемые в биологии, медицине и сельском хозяй­стве, и др.) источников ионизирующих излучений.

Естественные источники ионизирующих излуче­ний.

Космическое излучение – это иони­зирующее излучение, непрерывно падающее на поверхность земли из мирового пространства (пер­вичное космическое излучение) и образующееся в земной атмосфере в результате взаимодействия пер­вичного космического излучения с атомами воздуха (вторичное космическое излучение).

Первичный компонент космических лучей образуется вследствие извержения и испаре­ния материи с поверхности звезд и туманностей космического пространства. Он состоит в основном из ядер легких атомов: водорода — протонов (79%), гелия — α-частиц (20%), лития, берилия, бора, угле­рода, азота, кислорода и других элементов, большин­ство из которых обладают очень высокой энергией. Такие большие энергии первичные космиче­ские частицы приобретают за счет ускорения их в переменных электромагнитных полях звезд, много­кратного ускорения в магнитных полях облаков кос­мической пыли межзвездного пространства и в рас­ширяющихся оболочках новых и сверхновых звезд. Однако лишь немногие частицы достигают поверх­ности земли, так как они взаимодействуют с атомами воздуха, рождая потоки частиц вторичного косми­ческого излучения. Поэтому основную массу космиче­ских лучей, достигающих поверхности земли, состав­ляет вторичное космическое излучение.

Вторичное космическое излучение очень сложно и состоит из всех известных в настоя­щее время элементарных частиц и излучений. Для оценки биологического воздействия (расчета дозы космического излучения) вторичное космическое излучение можно разделить по уровню энергии и со­ставу на четыре компонента:

1) мягкий, или малопроникающий, компонент объединяет электроны, позитроны, γ-кванты и частич­но быстрые протоны с энергиями порядка 100 МэВ;

2) жесткий, или сильнопроникающий, — состоит в основном из μ± -мезонов с энергиями порядка 600 МэВ, небольшого количества сверхбыстрых про­тонов, с энергией более 400 МэВ, α-частиц и незна­чительного количества π± -мезонов;

3) сильноионизирующий — содержит продукты ядерных расщеплений: протоны, α-частицы, дейтроны, тритоны и более тяжелые осколки ядер с энергией 10—15 МэВ;

4) нейтронный компонент — нейтроны различных энергий.

На уровне моря космическое излучение состоит в основном, как правило, из мягкого и жесткого ком­понентов.

Мягкий компонент поглощается слоями свинца тол­щиной 8—10 см и железа—15—20 см; жесткий — проходит через свинец толщиной более метра, его можно обнаружить под землей и под водой на глу­бине нескольких километров.

Частицы мягкого и жесткого компонентов, обла­дая большими энергиями в веществе, создают наи­меньшую плотность ионизации. Поэтому их относи­тельная биологическая эффективность (ОБЭ) прирав­нивается к 1.

Частицы сильноионизирующего компонента обла­дают большой плотностью ионизации. Их ОБЭ при­равнивают к ОБЭ протонов, нейтронов и а-частиц с энергией 10—15 МэВ, т. е. она равна 10.

На уровне моря сильноионизирующие частицы со­ставляют 0,5%, а слабоионизирующие — 99,5%. По­скольку трудно учесть плотность ионизации осколков ядер с ОБЭ более 10, то этот показатель косми ческого излучения считается приблизительно рав­ным 2.

Проведенные измерения показали, что на уровне моря за счет космических лучей образуются 2,74 пары ионов в 1 см3 воздуха за 1 с. Это соответствует мощности дозы 1,15'10~9 рад/с.

Тканевая доза космических лучей на 11% больше, чем в воздухе, так как сверхбыстрые нейтроны, сталкиваясь с ядрами атомов С, N и О биологи­ческой ткани, вызывают их расщепление с образова­нием быстрых нейтронов, которые создают в тканях дополнительную ионизацию.

Исходя из этого, установлено, что доза в ткани за сутки составляет 0,11 мрад, за год — 40 мрад.

Природные радиоактивные вещества можно раз­бить на три группы. В первую группу входят IIи Тh с продуктами их распада, а также 40 К и 87 Rb. Ко второй группе относят мало­распространенные изотопы и изотопы с большим пери­одом полураспада: 48 Са, 96 Zг, 113 In, 124 Sn, 130 Те, 138 Lа, 150 Nd, 152 Sm, 176 Lu, 180 W, 187 Rе, 209 Вi К третьей группе принадлежат радиоактивные изотопы 14С, 3 Н, 7 Ве, 10 Ве, образующиеся непрерывно под действием косми­ческого излучения.

Наиболее распространенным радиоактивным изо­топом земной коры является 87 Rb, содержание кото­рого значительно выше урана, тория и особенно 40 К. Однако радиоактивность К в земной коре превышает радиоактивность суммы всех других естественных ра­диоактивных элементов: 87 Rb характеризуется мяг­ким бета- излучением и имеет большой период полу­распада, а распад 40 К сопровождается относительно жестким бета - и гамма-излучением. Калий-40 широко рассеян в почвах и прочно удерживается глинами вследствие процессов сорбции. Глинистые почвы поч­ти везде богаче радиоактивными элементами, чем пес­чаные и известняки.

Радиоактивные тяжелые элементы (уран, торий, радий) содержатся преимущественно в горных гранит­ных породах. В разных районах земного шара доза гамма-излучения различных земных пород у поверхно­сти земли колеблется в значительных пределах -26—1150 мрад/год. Однако имеются районы (на пример, в Бразилии, Индии и др.), где вследствие выхода на поверхность земли радиоактивных руд и пород, а также значительной примеси в почве урана и радия доза природного фона составляет 12— 70 рад/год, что в 100—500 раз выше среднемиро­вого фона. У обитающих в этих районах животных (например, самцов полевок) обнаружены изменения хромосомных аберраций, дегенерация в зародышевом эпителии половых желез (особенно у молодых осо­бей), заторможенное половое созревание и стериль­ность половозрелых самцов в 58,3% случаев.

Так как земные породы используют в качестве строительного материала, то от последнего зависит гамма-радиация внутри зданий. Наибольшие значе­ния гамма-радиации установлены в домах из железо-л бетона с глиноземом— 171 мрад/год, наименьшее — в деревянных домах — 50 мрад/год.

Радиоактивность воде придают в основном уран, торий и радий, образующие растворимые, комплекс­ные соединения, которые вымываются почвенными водами, а также газообразные продукты их радио­активных превращений — радон и торон. Концентра­ция радиоактивных элементов в реках меньше, чем в морях и озерах, а содержание их в пресноводных источниках зависит от типа горных пород, клима­тических факторов, рельефа местности и т. д. Так, наличие радона в водах кислых магматических пород в несколько раз выше, чем осадочных пород. Кон­центрация урана в реках, протекающих на юге, обыч­но выше, чем в северных реках.

Радиоактивность атмосферы обусловлена наличием в ней радиоактивных веществ в газообразном состоя­нии (радон, торон, углерод-14, тритий) или в виде аэрозолей (калий-40, уран, радий и др.). Радон и торон поступает из земных пород, а углерод и тритий образуются из атомов азота и водорода в результате воздействия на их ядра нейтронов вторич­ного космического излучения.

Суммарная радиоактивность атмосферного воздуха колеблется в широких пределах (2-10ˉ14 — 4,4*10ˉ13 Ки/л) и зависит от места, времени года, погодных условий и от состояния магнитного поля Земли.

Из естественных радиоактивных веществ наиболь­шую удельную активность в растениях составляет 40 К, особенно в бобовых расте­ниях: горохе, бобах, фасоли, сое. Содержание в рас­тениях урана, радия, тория и углерода-14 ничтожно мало.

В животных организмах обычно содержится 40 К меньше, чем в растениях.

Уран, торий и углерод-14 встречаются в биологи­ческих объектах в очень незначительных концентра­циях по сравнению с 40 К.

Таким образом, на организм животных оказывают воздействие внешние источники природного радиоак­тивного фона — космическая радиация и излучения природных радионуклидов, рассеянных в почве, воде, воздухе, строительных и других материалах, а также источники природной радиации 40 К, 226 Ка, 14 С, 3 Н, содержащиеся в самом организме и поступающие в него в составе пищи, воды и воздуха.

Эти внешние и внутренние источники, действуя непрерывно, сообщают организму определенную по­глощенную дозу.

Среднегодовая доза для человека составляет около 0,12 рад на гонады и 0,13 рад на Скелет и считается безопасной.

Искусственные источники ионизирующих излуче­ний.

При ядерных взрывах осуществляется реакция деления ядер тяжелых элементов (235 У, 39 Ри, 233 й, 238 У), возникающая в результате дейст­вия на них нейтронов. В принципе реакция деления может быть вызвана при бомбардировке тяжелых элементов и другими элементарными частицами (а, p, d), но наибольший практический интерес пред­ставляет реакция деления ядра под действием нейт­ронов.

Механизм этой реакции можно схематически пред­ставить следующим образом: нейтрон попадает в ядро расщепляющегося элемента, например, изотопа 235 U, и приводит к образованию сильно возбужденного ядра — 236 U. Нуклоны в результате нарушения ядер­ного сцепления под действием сил отталкивания рас­ходятся к противоположным полюсам, ядро деформи­руется, принимает удлиненную форму. В центральной части ядра образуется перетяжка, ядерные силы уже не могут противостоять действию сил отталкивания между протонами, и ядро расщепляется на два или три асимметричных ядра — осколка. Весь этот процесс происходит мгновенно. Во время каждого акта деле­ния освобождается энергия порядка 200 МэВ и выле­тают 2—3 свободных нейтрона. Если нейтроны на своем пути встретят другие тяжелые ядра, способ­ные к делению, то возникает цепной процесс деле­ния.

При достаточном количестве делящегося материала возникает мгновенная неуправляемая цепная реакция взрывного характера.

Процесс деления может быть самоподдерживаю­щимся, регулируемым, с непрерывным выделением определенного количества энергии. Это осуществлено в ядерных реакторах, в которых плотность нейтронного потока регулируется особыми стержнями — поглотите­лями нейтронов.

При ядерных взрывах образуется около 250 изо­топов 35 элементов (из них 225 радиоактивных) как непосредственных осколков деления ядер тяжелых эле­ментов (235 U, 239 Рu, 233 U, 238 U), так и продуктов их распада. Количество радиоактивных продуктов деления (РПД) возрастает соответственно мощности ядер­ного заряда. Часть образовавшихся РПД распадается в ближайшие секунды и минуты после взрыва, другая часть имеет период полураспада порядка нескольких часов. Большинство образующихся радионуклидов явля­ется бета - и гамма - излучателями, остальные испускают или только β или α-частицы (144 Мс1, 147 5т).

Дополнительным источником радиоактивного за­грязнения местности в районе взрыва служит наве­денная радиоактивность, возникающая в результате воздействия потока нейтронов, образую­щихся при цепной реакции деления урана или плуто­ния, на ядра атомов различных веществ окружающей среды (реакция активации). Захват нейтронов ядрами многих химических элементов приводит к появлению радиоизотопов (продуктов активации) в атмосферном воздухе, воде почве, в материалах сооружений и т. п. Большая часть их распадается с испусканием β-частиц и гамма-излу­чения со сравнительно малым периодом полураспада (за исключением 14 С).

Суммарная активность остатков ядерного заряда и радионуклидов, образовавшихся в результате реакции активации, намного меньше общей активности радио­активных продуктов деления. Последние являются ос­новным источником радиоактивного загрязнения внеш­ней среды.

При термоядерных взрывах в момент реакции синтеза (слияние ядер легких элементов — дейтерия и трития и образование более тяжелого ядра — гелия, происходящее при десятках миллионов градусов) возникает интенсивный поток нейтронов, вызывающий образование значительного количества продуктов активации (наведенной радиоактивности), в частности трития, берилия, углерода- 14.

Ядерные устройства, основанные на принципе деле­ние — синтез — деление, загрязняют окружающую сре­ду радиоактивными осколками деления 238 U и 239 Рw, а также тритием и радиоуглеродом. На 1 мегатонну ядерного взрыва образуется 7,4 кг радиоуглерода -14, что количественно в среднем равняется образованию этого изотопа в атмосфере под действием космических лучей в течение года.

Загрязнение местности зависит от характера ядер­ного взрыва (наземный, воздушный и т.д.), калибра ядерного устройства, атмосферных условий (скорость ветра, влажность, выпадение осадков, распределение температуры по высоте, которое влияет на перемеще­ние масс воздуха), географических зон и широт и др.

Наземные взрывы создают сильное загрязнение РПД непосредственно в районе взрыва, а также на прилегающей территории, над которой проходило радиоактивное облако.

При воздушном взрыве не происходит значительно­го локального загрязнения местности РПД, так как они распыляются на очень большой площади.

Однако под влиянием атмосферных осадков, вы­павших в момент прохождения радиоактивного обла­ка, может повыситься загрязнение в том или ином районе.

Средние и малые взрывы до нескольких килотонн тротилового эквивалента загрязняют в основном тро­посферу (до высоты 18 км). Крупные взрывы не­сколько мегатонн загрязняют главным образом страто­сферу (до высоты 80 км). Благодаря наличию воздуш­ных течений частицы РПД способны совершать очень большой путь, вплоть до нескольких оборотов вокруг земного шара, поэтому радиоактивное загрязнение может возникнуть в любой точке земного шара, т. е. наступает глобальное загрязнение.

По данным американских авторов В. Лэнгхэма и Е. Андерсена (1959), при взрывах зарядов большой мощности (несколько мегатонн) продукты взрывов распределяются следующим образом: при взрыве на большой высоте 99% их задерживается в стратосфе­ре, локальных загрязнений нет; при наземном взрыве 20% из них попадает в стратосферу, а 80% выпадает в районе взрыва; при взрывах у поверхности моря 30% остается в стратосфере, а 70% выпадает ло­кально.

Скорость выпадения радиоактивных осадков зави­сит от времени года и от широты местности: она боль­ше в северном полушарии, чем в южном. В пределах небольших районов скорость выпадения может коле­баться также в зависимости от выпадения дождя или снега в течение года.

РПД могут находиться в тропосфере около 2—3 мес., в стратосфере — 3—9 лет. Вследствие этого при воз­душных взрывах на землю в основном выпадают только долгоживущие радиоактивные продукты, так как короткоживущие изотопы распадаются, находясь в стратосфере.

По данным некоторых исследователей, ежегодно из имеющихся в стратосфере РПД осаждаются 10% 90 Sг и 137 Сs.

В связи с широким использованием атомной энер­гии в мирных целях все большее значение приобре­тают радиоактивные отходы промышленных предприя­тий и установок (атомных электростанций, предприя­тий по переработке ядерного материала, реакторов), лабораторий и научно-исследовательских институтов, работающих с РВ высокой активности, как потенци­альный, а в отдельных случаях и как реальный фактор локального (на ограниченной территории) загрязнения внешней среды.

В настоящее время человек сталкивается также с искусственными источниками радиации, не связан­ными с загрязнением внешней среды. К ним относятся рентгеновские установки, ускорители элементарных частиц, закрытые источники радиоактивных изотопов, использующиеся в медицине, промышленности и на­учно-исследовательской работе.

Вопрос 10. Методы радиометрии препаратов.

Основные методы измерения радиоактивности. Ра­диоактивность препаратов можно определить абсолют­ным, расчетным и относительным (сравнительным) методами. Наиболее широкое практическое примене­ние имеет последний.

Абсолютный метод основан на применении прямого счета полного числа частиц распадающихся ядер в условиях 4π-геометрии (четырехпийной). В этом слу­чае активность препаратов выражается не в импульсах в минуту, а в единицах радиоактивности — Ки, мКи, мкКи. Для этих целей используют 4π -счетчики, кон­струкция которых позволяет поместить измеряемый образец внутрь счетчика (газопроточный счетчик ти­па СА-4БФЛ, сцинтилляционный счетчик с растворе­нием пробы в жидком сцинтилляторе или помеще­нием пробы внутрь его и др.).

Расчетный метод определения абсолютной актив­ности альфа - и бета - излучающих изотопов заклю­чается в том, что измерение осуществляется при помощи обычных газоразрядных или сцинтилляционных счетчиков.

Чтобы сопоставить скорость счета, выраженную в импульсах в минуту, с активностью в единицах кюри вводят в результаты измерения ряд поправочных коэффициентов, учитывающих потери излучения при радиометрии.


Общая формула для определения абсолютной ак­тивности (А) расчетным методом имеет следующий вид:

где N — скорость счета в имп/мин за вычетом фона; ώ — поправ­ка на геометрические условия измерения (телесный угол); ε — поправка на разрешающее время счетной установки; — поправка на поглощение излучения в слое воздуха и окне (стенке) счетчи­ка; ρ — поправка на самопоглощение в толще препарата; q— по­правка на обратное рассеяние от подложки; r — поправка на схему распада; γ — поправка на гамма-излучение при смешанном бета -, гамма-излучении; т — навеска измеряемого препарата в мг, 2,22 *1012 — переводной коэффициент от числа распадов в минуту к кюри (1 Ки = 2,22*1012 расп/мин).


Для определения удельной активности указанная формула принимает следующее выражение:

где 1 * 106 — переводной коэффициент на 1 кг при измерении m в мг.

Относительный (сравнительный) метод определе­ния радиоактивности основан на сравнении активности исследуемого препарата с активностью стан­дартного препарата (эталона), содержащего известное количество изотопа. Достоинство относительных из­мерений в их простоте, оперативности и удовлетво­рительной достоверности.

Благодаря этому относительный метод нашел ши­рокое применение в практической радиометрии и в на­учных исследованиях с использованием радиоактив­ных изотопов.

Для правильного проведения измерений относи­тельной активности исследуемых препаратов необ­ходимо, чтобы схема распада, вид и энергия излу­чения эталона существенно не отличались от исследуе­мого радионуклида. Идеальным эталоном был бы радиоизотоп, одноименный с изотопом, содержащимся в измеряемом препарате.

Желательно иметь для эталона долгоживущий радиоактивный изотоп, так как его можно исполь­зовать длительное время без внесения поправок на распад. При определении суммарной бета - активности в объектах ветнадзора в качестве эталона приме­няют 40 К, 90 Sr, 90 Y, 23 Th и др.

Эталон и исследуемые препараты должны иметь одинаковую форму, площадь и толщину активного слоя, их одинаково располагают относительно счетчи­ка. Подложки, на которые нанесены измеряемые препараты и эталон, должны быть выполнены из одинакового материала и иметь, одинаковую толщи­ну. Все измерения надо проводить на одной установ­ке с одним и тем же счетчиком. Следует стремиться к тому, чтобы измерения всех препаратов были вы­полнены с одинаковой статистической точностью.

Измерив, скорость счета N э от эталона и пре­парата Nпр, рассчитывают активность препарата Апр в распадах в минуту по формуле:

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений06:54:03 19 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
17:05:37 25 ноября 2015

Работы, похожие на Контрольная работа: Применение современных достижений ядерной физики в животноводстве и ветеринарии

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(151081)
Комментарии (1843)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru