Kliknij, aby przejść dalej. Aby poruszać się pomiędzy slajdami wybieraj poszczególne hiperłącza.

(1)

(2)

Próby jądrowe

Mocarstwa atomowe Energia jądrowa

Zastosowanie

Sytuacja radiacyjna

Promieniowanie jonizujące

Wpływ promieniowania

(3)

Bomba jądrowa jest najniebezpieczniejszą, najokrutniejszą, najstraszliwszą bronią jaką kiedykolwiek stworzył człowiek. Jej siła jest tak wielka, że może zniszczyć kilkuset tysięczne miasto w przeciągu kilku minut.

Prace nad bombą atomową rozpoczął w 1934 roku węgierski fizyk L. Szilard, jednak nie udało się mu zakończyć badań

W 1942 roku projekt atomowy w USA wstąpił na nową drogę.

Roosevelt i Churchill doszli do porozumienia, że należy połączyć wysiłki uczonych angielskich i amerykańskich i prowadzić wspólne badania w USA i Kanadzie.

Pierwszego próbnego wybuchu dokonano w miejscu zwanym dziś Trinity Site. Po tej eksplozji większość uczonych była

przeciwna użycia energii jądrowej do celów militarnych, jednak rząd USA, chciał za wszelką cenę zdetonować bombę na

terytorium Japonii.

Powrót do spisu treści Następny slajd

(4)

W połowie 1945 roku wyprodukowano w Stanach trzy bomby.

Jedna została wypróbowana 16 lipca na pustyni w Alamogordo.

Pozostałe dwie zostały w dniach 6 i 9 sierpnia zrzucone na Hiroszimę i Nagasaki. Bomba zrzucona na Hiroszimę miała ładunek z uranu-235, a zrzucona na Nagasaki z plutonu-239.

Działanie i skutki eksplozji powyższych bomb obrazuje tabelka:

Gdzie

Ofiary śmiertelne w okresie 1 roku po

wybuchu [liczba ludzi w

aglomeracji]

Aktywność

[10¹⁸Bq] kilotony

TNT Paliwo Wysokość

Alamogordo ? 19 uran U wieża 30m

Hiroshima 140 000

[350 000] ~0,01 ~15 uran U samolot

~580 m

Nagasaki 70 000

[270 000]

~0,01 ~20 pluton Pu samolot

Spis treści Poprzedni slajd

(5)

Mocarstwa atomowe

Dziś każde mocarstwo posiada, a przynajmniej jest w stanie wyprodukować broń nuklearną. Przeprowadzane są próby jądrowe, które może odczuć, w mniejszym lub większym stopniu każdy mieszkaniec Ziemi.

Największe nasilenie prób z bronią atomową miało miejsce w latach 1954-58 oraz 1961-62. Przeprowadzane one były przez ZSRR, USA oraz Wielką Brytanię.

W 1963r. podpisany został dokument, na mocy którego

wymienione wcześniej kraje zobowiązały się do zaprzestania prób jądrowych prowadzonych w atmosferze lub pod ziemią.

Ilość i miejsca przeprowadzanych przez poszczególne kraje prób jądrowych obrazuje tabelka.

Spis treści

(6)

Próby jądrowe w atmosferze (ocena z roku 1980)

Państwo Lata Liczba Miejsce

Megato ny [TNT ]

USA 1945 – 1962 193 stany Nevada i Alaska,

wyspy na Pacyfiku 139

ZSRR 1949 – 1962 142 Nowa Ziemia,

Kazachstan 358

Zjednoczone

Królestwo 1952 – 1953 21 pustynie w Australii 17

Francja 1960 – 1974 45 Algier (Sahara), wyspy

na Pacyfiku 12

Chiny 1964 – 1980 22 pustynia Gobi 21

(7)

Energia jądrowa

Energia jądrowa odgrywa znaczącą rolę w bilansie

energetycznym świata. Pod koniec 1992 r. pracowały 424 bloki jądrowe (a 72 następnych było w budowie), które produkowały 17% całkowitej światowej energii elektrycznej.

Na wykresie przedstawiamy udział energetyki jądrowej w poszczególnych krajach w roku 1992.

Spis treści

(8)

Zagrożenia

Ludzie mieszkający w bezpośrednim sąsiedztwie reaktorów jądrowych jest bardziej narażona na przyjmowanie większej dawki radionuklidów aniżeli ludzie mieszkający w pewnej odległości od reaktora

Największe awarie elektrowni na świecie

Rok Rodzaj awarii Miejsce ^Liczbazgonó w

1957 Pożar reaktora Windscale, Wlk.

Brytania ⁰

1979 Stopienie reaktora jądrowego

Three Mile Island

USA ⁰

1986 Stopienie reaktora

jądrowego Czarnobyl , Ukraina 41

Spis treści

(9)

Zastosowanie

promieniotwórczości

Aparatura rentgenowska Tomografia komputerowa

Napromieniowywanie żywności

Spis treści

(10)

Aparatura rentgenowska

1. Wykorzystuje się w niej promieniowanie jonizujące.

2. Wiązka promieni X przenikając przez narządy jest w różnym stopniu pochłaniana i ulega osłabieniu.

Niejednorodnie osłabiona wiązka promieni X trafia na kliszę fotograficzną powodując jej zaciemnienie

proporcjonalnie do stopnia osłabienia. Dzięki temu na kliszy uzyskujemy obraz badanego narządu.

(11)

Tomografia komputerowa

Tomografią komputerową nazywamy sterowany komputerem proces wykonywania kolejnych zdjęć wybranego narządu w różnych położeniach.

Pozwala ona uzyskać wielowarstwowy obraz, dzięki któremu możliwe jest dostrzeżenie nawet najmniejszych zmian

chorobowych.

(12)

Napromieniowywanie żywności

Stosowane jest w celu wydłużenia czasu przydatności produktów rolno-spożywczych

Żywność utrwalana radiacyjnie nie jest toksyczna ani radioaktywna

Zmiany chemiczne powodowane przez ten proces zależą od chemicznego składu produktu, dawki promieniowania,

temperatury oraz dostępu światła i tlenu podczas

napromieniania. Pod wpływem promieniowania jonizującego tworzą się między innymi wolne rodniki i zmniejsza się o 20- 60% zawartość witamin A, B₁,C i E.

Żywność napromieniowana oznaczona jest znakiem:

Zakres dawek promieniowania

(13)

Zakres dawek dla różnych

zastosowań napromieniowania produktów rolno – spożywczych

Cel napromieniowania ^Dawka

[kGy] Produkty

1. Hamowanie kiełkowania 0,05 – 0,15

Ziemniaki, cebula, czosnek

2. Zwalczanie szkodników i

pasożytów (dezynsekcja) 0,15 – 0,50 Ziarno zbożowe, warzywa strączkowe, suszone

owoce 3. Opóźnienie procesów

fizjologicznych (np. dojrzewania)

0,50 – 1,0 Świeże warzywa i owoce 4. Przedłużenie okresu

przechowywania ^{1,0 – 3,0} Świeże ryby, truskawki, pieczarki, itd.

5. Inaktywacja mikroorganizmów patogennych i powodujących psucie się żywności

1,0 – 7,0

Świeże i mrożone

produkty morskie, drób, mięso, pasze dla drobiu, itd

6. Obniżenie zawartości

mikroorganizmów (wyjaławianie) ^{2,0 – 10,0}

Przyprawy i zioła, preparaty białkowe i enzymatyczne, żelatyna, kazeina, glukoza, plazma krwi, guma arabska

(14)

Sytuacja radiacyjna

Ogólną sytuację radiacyjną w środowisku charakteryzują obecnie następujące wartości:

poziom promieniowania gamma obrazujący zewnętrzne narażenie ludzi od naturalnych i sztucznych źródeł

promieniowania jonizującego

stężenia naturalnych i sztucznych izotopów

promieniotwórczych w komponentach środowiska obrazującego narażenie wewnętrzne ludzi w wyniku chłonięcia ich drogą pokarmową

Sytuacja radiacyjna Polski

Spis treści

(15)

Sytuacja radiacyjna Polski

Poziom promieniowania gamma Atmosfera

Wody powierzchniowe Gleba

Spis treści Sytuacja. radiacyjna

(16)

Promieniowanie gamma

Moc i dawki promieniowania gamma dla Polski

Rok Przedział wartości [nGy/h ]

Średnia wartość dla Polski

[nGy/h ]

1990 17,7 - 97,0 45,4

1993 13,2 - 82,6 41,0

1994 18,3 - 50,8 31,7

1995 24,2 - 55,0 37,0

1996 18,8 - 86,0 47,4

Spis treści

Poprzedni slajd Sytuacja. radiacyjna

(17)

Atmosfera

Pomiary z lat 1990-1996 wykazały brak istotnych zmian w poziomie radioaktywności.

O utrzymaniu jednakowego poziomu radioaktywności decydowały głównie izotopy pochodzenia naturalnego.

Radioaktywność powietrza pochodząca od sztucznych izotopów spowodowana była głównie obecnością izotopu Cs-137.

Radioaktywność opadu całkowitego w Polsce w 1996 r. była podobna do wartości z roku 1985 oraz z lat 1990-1995.

Sytuacja. radiacyjna Spis treści

Poprzedni slajd

(18)

Wody powierzchniowe

Analiza pomiarów próbek wód pobranych z głównych rzek(Wisła,Odra) i ich dorzeczy wykazała, że:

wyższa radioaktywność wód powierzchniowych obserwowana jest w południowej części kraju

Różnice w radioaktywności wód na poszczególnych obszarach wynikają z przestrzennego zróżnicowania poziomów skażeń po katastrofie w Czarnobylu

Spis treści Sytuacja. radiacyjna

Poprzedni slajd

(19)

Gleby

Radionuklid Przedział wartości

Wartość średnia Izotopy sztuczne:

•Cs-137 [kBq/m²] ¹ Izotopy naturalne:

•K-40 [Bq/kg]

•Ra-226 [Bq/kg]

•Ac-228 [Bq/kg]

0,31-37,61

123-1020 4,2-124 3,7-85,9

3,65

410 25,2 20,7 Radioaktywność 10 cm warstwy gleby niekultywowanej

Sytuacja. radiacyjna Spis treści

Poprzedni slajd

(20)

Promieniowanie jonizujące

Jest wynikiem przemian jądrowych Towarzyszy mu wydzielanie energii

Promieniowanie jonizujące podzielić możemy na

promieniowanie a , b , g , X(Roentgena), a także w niektórych przypadkach promieniowanie UV.

1. Promieniowanie alfa

2. Promieniowanie beta

3. Promieniowanie gamma

Spis treści

(21)

Promieniowanie Alfa

Strumień jąder atomów helu, czyli struktura składająca się z dwóch protonów oraz z dwóch neutronów.

Promieniowanie to powstaje najczęściej podczas rozpadu ciężkich jąder.

(22)

Promieniowanie Beta

Strumień elektronów

(negatonów lub pozytonów), które to powstają podczas rozpadu 

Podczas przemiany ⁺ emitowany jest pozyton, który powoduje spadek wartości l. atomowej o 1.

Elektron emitowany jest podczas przemiany ^- i

powoduje wzrost wartości l.

atomowej o 1.

Poprzedni slajd Spis treści

(23)

Promieniowanie Gamma

Nie jest związane z przemianami jądra.

Może być połączone z emisją cząstek alfa i beta

Związane są z emitowaniem promieniowania magnetycznego

(24)

Wpływ promieniowania

Wpływ na człowieka Wpływ na komórki żywe

Profilaktyka

Spis treści

(25)

Wpływ promieniowania na człowieka

Powoduje zakłócenie procesów biochemicznych w organiźmie człowieka i zmiany strukturalne komórek

Uszkodzenia małego stopnia są zwalczane przez organizm, większe zaś są nieodwracalne.

Najczulsze na promieniowanie są naczynia krwionośne i tkanki rozrodcze, najmniej czułe są mięśnie i mózg.

Uszkodzenia popromienne dzielimy na somatyczne(wpływają na procesy utrzymujące organizm przy życiu) oraz

genetyczne(naruszają zdolność prawidłowego przekazywania cech genetycznych potomstwu)

(26)

Wpływ na komórki żywe

W przypadku kontaktu komórki z promieniowaniem możliwe jest wystąpienie czterech możliwych sytuacji:

1. Zniszczenie komórki spowoduje jej obumarcie.

2. Komórka traci swą zdolność do reprodukcji.

3. Zmiana kodu DNA spowoduje różnice w wyglądzie komórek powstałych z komórki pierwotnej.

4. Promieniowanie może nie mieć wpływu na komórkę.

Efekty zdrowotne po napromieniowaniu u człowieka

(27)

Efekty zdrowotne po

napromieniowaniu u człowieka

Dawka

(w Sv)

Efekty

0,05-0,2 Możliwe efekty opóźnione i zaburzenia chromosomalne

0,25-1,0 Zmiany we krwi Ponad

0,5

Możliwa chwilowa niepłodność u mężczyzn 1-2 Wymioty, biegunka, mniejsza odporność,

zahamowanie rozrostu kości

2-3 Silna choroba popromienna, 25% zgony Ponad 3 Całkowita niepłodność u kobiet

3-4 Zniszczenie szpiku i miąższu kostnego, 50%

szansa na przeżycie

4-10 Ostra choroba i śmierć u 80%

napromieniowanych

(28)

Profilaktyka

Podstawowe czynniki decydujące o tym, czy promieniowanie do nas dotrze to:

Czas Odległość

Osłona

(29)

Czas

Dawka promieniowania, jaką otrzyma człowiek w dużym zależy od czasu w którym znajduje się on pod jego wpływem.

(30)

Odległość

W miarę wzrostu

odległości od źródła promieniowania

zmniejsza się jego nasilenie

(31)

Osłona

Najczęstszymi osłonami są: stal, beton, ołów, gleba.

Zdolność osłonowa materiału zależy od rodzaju promieniowania. Cząstki alfa (pochodzące ze znanych rozpadów promieniotwórczych) dają się zatrzymać już przez kartkę papieru lub zewnętrzną warstwę naskórka naszej skóry. Cząstki beta

(pochodzące ze znanych rozpadów

promieniotwórczych) są bardziej przenikliwe. Mogą one przeniknąć przez około 3 cm warstwę wody czy ciała ludzkiego, ale zatrzymać je można już przy pomocy 1 mm blachy aluminiowej.

Najbardziej przenikliwe są cząstki gamma.

Wymagają użycia materiałów o dużej gęstości np.

ołów, beton itp.

(32)

Bibliografia

1. Internetowa encyklopedia multimedialna 2. Podręcznik z chemia

3. Bazy danych www.hoga.pl

4. Strony www np. http://www.paa.gov.pl/edukacja/prom/promieniotw.html http://republika.pl/r_bonat/nauka/prom.htm

http://www2.gazeta.pl/czasopisma/0,42477.html

5. Prezentację wykonali uczniowie klasy 1 d:Piotr Lewandowski, Kamil Lewszuk i Jakub Michalis, konsultacje: mgr Teresa Fedorowicz