Радиация, использование и проблемы

      

Содержание: 
 
 
 

Введение……………………………………………………………………3

Применение радиоактивных источников в различных

сферах  деятельности человека………………………………………………………….3

Химическая  промышленность

Деревообрабатывающая  промышленность

Городское хозяйство

Медицинская промышленность

Радиационная  стерилизация изделий и материалов

Производство  радиоизотопных электрокардиостимуляторов

Сельское  хозяйство и пищевая промышленность

Предпосевное  облучение семян и клубней

Радиоизотопная  диагностика (введение в организм радиоактивного препарата) 

Радиоактивные отходы, проблемы их захоронения…………………..8

Неразработанность метода……………………………………………………………....12

Давление  внешних обстоятельств……………………………………………………....13

Принятие  решений и технологическая сложность  проблемы………………………...13

Неопределённость концепции…………………………………………………………...14

Список  литературы……………………………………………………….16

 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

      В настоящее время трудно найти отрасль науки, техники, промышленности, сельского хозяйства и медицины, где бы не применялись источники радиоактивности (радиоактивные изотопы). Искусственные и естественные радиоактивные изотопы – мощный и тонкий инструмент для создания чувствительных способов анализа и контроля в промышленности, уникальное средство для медицинской диагностики и лечения злокачественных опухолевых заболеваний, эффективное средство воздействия на различные вещества, в том числе органические. Наиболее важные результаты получены при использовании изотопов как источников излучения. Создание установок с мощными источниками радиоактивного излучения позволило использовать его для контроля и управления технологическими процессами; технической диагностики; терапии заболеваний человека; получения новых свойств веществ; преобразования энергии распада радиоактивных веществ в тепловую и электрическую и др. Наиболее часто для этих целей используются такие изотопы как ⁶⁰CO, ⁹⁰Sr, ¹³⁷Cs и изотопы плутония. Для недопущения разгерметизации источников к ним предъявляются жёсткие требования по механической, термической и коррозийной устойчивости. Это обеспечивает гарантию сохранения герметичности в течение всего периода эксплуатации источника. 

Применение радиоактивных источников в различных сферах деятельности человека.

Химическая  промышленность

• Радиационно-химическое модифицирование полиамидного полотна для придания ему гидрофильных и антистатических свойств.
• Модифицирование текстильных материалов для получения шерстоподобных свойств.
• Получение хлопчатобумажных тканей с антимикробными свойствами.
• Радиационное модифицирование хрусталя для получения хрустальных изделий различного цвета.
• Радиационная вулканизация резинотканевых материалов.
• Радиационное модифицирование полиэтиленовых труб для повышения термостойкости и стойкости к агрессивным средам.
• Отвердение лакокрасочных покрытий на различных поверхностях.

Деревообрабатывающая  промышленность

В результате облучения мягкое дерево приобретает  значительно низкую способность  сорбировать воду, высокую стабильность геометрических размеров и более  высокую твёрдость (изготовление мозаичного паркета).

Городское хозяйство

Радиационная  очистка и обеззараживание сточных  вод.

Медицинская промышленность

Радиационная  стерилизация изделий  и материалов

Номенклатура  радиационно-стерилизуемой продукции  включает свыше тысячи наименований, в том числе шприцы одноразового пользования, системы службы крови, медицинский инструментарий, шовные и перевязочные материалы, различные протезы, применяемые в сердечно-сосудистой хирургии, травматологии и ортопедии. Основное преимущество радиационной стерилизации состоит в том, что она может осуществляться непрерывно с большой производительностью. Пригодна для стерилизации готовой продукции, упакованной в транспортную тару или вторичную упаковку, а также применима для стерилизации термолабильных изделий и материалов. 
 

Производство  радиоизотопных электрокардиостимуляторов с источниками питания на основе ²³⁸Pu. Имплантируемые в организм человека, они применяются для лечения различных нарушений ритма сердца, не поддающихся медикаментозному воздействию. Применение радиоизотопного источника питания повышает их надёжность, увеличивает срок службы до 20-ти лет, возвращает больных к нормальной жизнедеятельности за счёт сокращения числа повторных операций по вживлению электрокардиостимулятора.

Сельское  хозяйство и пищевая  промышленность

Сельское хозяйство – важная область применения ионизирующих излучений. К настоящему времени в практике сельского хозяйства и научных исследованиях сельскохозяйственного профиля можно выделить следующие основные направления использования радиоизотопов:

• облучение с/х объектов (в первую очередь – растений) малой дозой в целях стимуляции их роста и развития;
• применение ионизирующих излучений для радиационного мутагенеза и селекции растений;
• использование метода лучевой стерилизации для борьбы с насекомыми – вредителями с/х растений.

 

Предпосевное  облучение семян  и клубней (пшеница, ячмень, кукуруза, картофель, свекла, морковь) приводит к улучшению посевных качеств семян и клубней, ускорению процессов развития растений (скороспелость), повышает устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды.

      В области селекции проводятся исследования по мутагенезу. Целью является отбор макромутаций для выведения высокоурожайных сортов. Представляющие интерес радиационные мутанты уже получены для более чем 50-ти культур.

      Применение ионизирующих излучений для стерилизации насекомых-вредителей на элеваторах и в зернохранилищах позволяет уменьшить потери урожая до 20%.

    Известно, что ионизирующие γ-излучения предупреждают прорастание картофеля и лука, используются для дезинсекции сушёных фруктов, пищевых концентратов, замедляют микробиологическую порчу и продлевают сроки хранения плодов, овощей, мяса, рыбы. Выявлена возможность ускорения процессов старения вин и коньяка, изменение скорости созревания плодов, удаления неприятного запаха лечебных вод . В консервной промышленности (рыбной, мясомолочной, овощной и фруктовой) широкое применение имеет стерилизация консервов. Следует заметить, что исследование облучённых продуктов питания показало, что γ -облученные продукты безвредны.

      Мы рассмотрели применение радиоизотопов, специфическое для отдельных отраслей промышленности. Кроме того, повсеместно в промышленности применяются радиоизотопы для следующих целей:

• измерение уровней жидкостей расплавов;
• измерение плотностей жидкостей и пульп;
• счёт предметов на контейнере;
• измерение толщины материалов;
• измерение толщины льда на летательных и других аппаратах;
• измерение плотности и влажности почво-грунтов;
• неразрушающая γ -дефектоскопия материалов изделий.

      Далее рассмотрим применение р/а изотопов в других областях: медицине и других научно-прикладных областях.

Непосредственно в медицинской практике нашло  клиническое применение радиоизотопных терапевтических аппаратов, а также  клиническая радиоизотопная диагностика. 
 

      Освоены γ -терапевтические аппараты для наружного γ -облучения. Эти аппараты значительно расширили возможности дистанционной γ -терапии опухолей за счёт использования вариантов статического и подвижного облучения.

К отдельным  локализациям опухолей используются различные варианты и способы лучевого лечения. Стойкие пятилетние излечения при 1, 2 и 3 стадиях получены соответственно у

90-95, 75-85 и 55-60% больных. Хорошо известна  также положительная роль лучевой  терапии в лечении рака молочной  железы, лёгкого, пищевода, полости рта, гортани, мочевого пузыря и других органов.  

Радиоизотопная  диагностика (введение в организм радиоактивного препарата) стала неотъемлемой частью диагностического процесса на всех этапах развития заболевания или оценки функционального состояния здорового организма. Радиоизотопные диагностические исследования могут быть сведены к следующим основным разделам:

• определение радиоактивности всего тела, его частей, отдельных органов в целях выявления патологического состояния органа;
• определение скорости передвижения радиоактивного препарата по отдельным участкам сердечно-сосудистой системы;
• изучение пространственного распределения радиоактивного препарата в теле человека для визуализации органов, патологических образований и др.

      К числу наиболее важных аспектов диагностики относятся патологические изменения сердечно-сосудистой системы, своевременное обнаружение злокачественных новообразований, оценка состояния костной, кроветворной и лимфатической систем организма, которые представляют собой труднодоступные объекты для исследования традиционными клинико-интрументальными методами.

      В клинической практике внедрены Nay, меченный ¹³y для диагностики заболеваний щитовидной железы; NaCe, меченный ²⁴Na для изучения местного и общего кровотока;

Na₃ PO₄, меченный ³³P для изучения процессов накопления его в пигментных образованиях кожи и других опухолевых образованиях.

      Ведущее значение получил метод диагностики в неврологии и нейрохирургии с использованием изотопов ⁴⁴Tc, ¹³³Xe и ¹⁶⁹Y. Он необходим для уточненного диагноза заболеваний головного мозга, а также заболеваний сердечно-сосудистой системы. В нефрологии и урологии применяются радиоактивные препараты, содержащие ¹³¹Y, ¹⁹⁷Hg,

¹⁶⁹Yb, ⁵¹Cr и ¹¹³Yn. Благодяря внедрению радиоизотопных методов обследования улучшилась ранняя  заболеваемость почек и других органов.

      Научно-прикладное применение р/изотопов очень широко. Остановимся на некоторых:

Практический  интерес представляет использование  радиоизотопных энергетических установок  (РЭУ) электрической мощностью от нескольких единиц до сотен Ватт. Наибольшее пратическое применение нашли радиоизотопные термоэлектрические генераторы, в которых преобразование энергии р/а распада в электрическую осуществляется с использованием термоэлектрических преобразователей, такие энергоустановки отличаются полной автономностью, возможностью работы в любых климатических условиях, большим сроком службы и надёжностью в работе.

      Радиоизотопные источники питания обеспечивают работу в системах автоматических метеорологических станций; в системах навигационного оборудования в отдалённых и необжитых районах (эл. питание маяков, створных знаков, навигационных огней).

      Благодаря положительному опыту применения их в условиях низкой температуры, стало возможным использование их в Антарктиде.

      Известно также, что на аппаратах, перемещавшихся по поверхности Луны (луноходах) были использованы изотопные энергетические установки с ²¹ºPo. 
 

      Применение р/а изотопов в научных исследованиях невозможно переоценить, так как все практикующие методы вытекают из положительных результатов в исследованиях.