Муниципальное общеобразовательное учреждение лицей
городского округа Орехово-Зуево Московской области
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА НА ТЕМУ:
«Радиация, которая нас окружает»
Секция: «Физика, математика и техника»
Автор работы:
Чурсин Артём Сергеевич,
ученик 3 класс «А»
Научный руководитель:
Сажонова Светлана Геннадьевна,
учитель начальных классов
2021-2022уч.г.
Содержание.
1.Введение
2.Теоретическая часть
2.1 Невидимые лучи или что такое радиация
2.2. Виды излучений
2.2. Применение радиации
3.Практическая часть
3.1. Анализ проведенных анкет
3.2. Консультация с учителем физики
3.3. Посещение музея
3.4. Экскурсия в ЕДДС-112 Орехово-Зуевского городского округа
3.5. Измерения и сравнения
3.6. Карта Гейгера. Занесение результатов исследования.
4.Радиоактивность в быту и живой природе
4.1. Способы уменьшения воздействия радиации
5.Заключение
6.Литература и интернет ресурсы.
7.Приложение
1 Введение.
Однажды, просматривая с папой программу новостей, я услышал рассказ об аварии на Чернобыльской атомной электростанции, которая произошла много лет назад и оказала негативное действие радиации на человека и окружающую среду. Я заинтересовался этим событием и у меня возникло много вопросов про радиацию, которые сначала я задал папе. Папа сказал мне, что тема «радиация» очень не простая и достоверную научную информацию по этому вопросу не очень легко найти, поэтому многие знакомые пользуются всевозможными слухами. Отсутствие знаний, как известно, рождает страх, большинство просто не знает, что такое радиация, и стоит ли её бояться; а если и стоит, то, как от неё скрыться.Мы живем в мире, в котором радиация является постоянным спутником жизни человека и присутствует повсюду. Она не имеет ни цвета, ни вкуса, ни запаха, поэтому ее нельзя увидеть, почувствовать или услышать. Тогда я решил исследовать этот вопрос и выдвинул гипотезу:
Уровень радиации, которую мы получаем в быту, не велик и не вреден.
После и наметил методы исследования:
ü 1.Изучение научной литературы.
ü 2. Консультация с учителем физики МОУ лицей.
ü 3.Просмотр видео-лекций.
ü 4.Посещение музея машиностроительного завода в городе Электросталь.
ü 5. Посещение планетария.
ü 6.Проведение анкетирования.
ü 7.Проведение измерений.
Целью моей исследовательской работы является:
ü Выяснить и показать где вокруг нас есть радиация.
ü Сравнить уровень излучения различных предметов.
Задачи, поставленные для реализации поставленной цели:
§ Изучить какими свойствами обладает радиация;
§ Провести измерительные опыты в естественных условиях;
§ Сравнить значение радиоактивного излучения различных предметов быта и узнать, как её уменьшить.
2. Теоретическая часть.
2.1. Невидимые лучи или что такое радиация.
Нас окружает множество предметов, состоящих из разных веществ. Большинство из них обладают особыми свойствами — могут излучать лучи. Некоторые из этих лучей-излучений мы можем увидеть или ощутить. Например, Солнышко, про которое говорят «солнышко лучистое».
Солнечный свет, с которым знаком каждый из нас и который можно увидеть — это один из видов излучения. Его называют световым излучением. Тепло, которое исходит, например, от горячей плиты на кухне, — это тоже излучение, но уже тепловое. Однако не все излучения можно увидеть или ощутить. Солнце кроме видимых — световых лучей может излучать и множество невидимых лучей. Такие невидимые лучи поступают на Землю и из далекого Космоса. Такие невидимые лучи называются радиацией, которая излучается особыми, очень маленькими частицами вещества — Радионуклидами. На Земле присутствует множество предметов и веществ, которые излучают невидимые лучи. Многие из них человек создал сам. Это различные механизмы, приборы быта, медицинское оборудование, без которых нам сегодня не обойтись.
В течение своей жизни человек подвергается воздействию радиоактивного излучения естественного происхождения. Например: свет и тепло ядерных реакций на Солнце являются источниками естественной природной радиации. Источники радиации разделяют на две категории: внешние и внутренние. К внешним источникам относятся космическое (галактическое) излучение, солнечная радиация, излучение от горных пород земной коры и воздуха. Внутреннее облучение человека обусловлено радиоактивными веществами, которые попадают внутрь организма с воздухом, водой, продуктами питания. Это радиоактивные газы, поступающие из глубины земных недр (радон, торон и др.), радиоактивный калий, уран, и др. За последние несколько десятилетий в жизнь человека в дополнение к природным источникам вошли искусственные (или техногенные) источники радиации. В отличие от естественных источников радиации, искусственная радиоактивность возникла и распространяется исключительно человеком.
Допустимые дозы радиации
Российские и международные стандарты предусматривают определенные нормы радиации. Считается, что при воздействии на организм человека они не смогут нанести вреда. Норма радиации - 0,5 микрозиверт в час.
При этом также отмечается, что не более 0,2 мкЗв в час – это максимально безопасный уровень облучения.
Я собрал информацию по этому вопросу и найденные данные занес в первую таблицу, в которой показано, сколько единиц (Зиверт) радиационного излучения человек может получить за год, в час без вреда для здоровья.
Радиация в повседневной жизни.
мкЗв/год
мкЗв/час
Среднее фоновое облучение жителя
2400
0,20
Излучение земных пород
450
0,05
Излучение из космоса
290
0,03
Продукты питания
290
0,03
Радон (радиоактивный газ), присутствующий в воздухе
1200
0,13
В любых нормах радиации обычно всегда прописывается доза, которая быстро приводит к летальному исходу. Опасность ее получения чаще всего наблюдается при возникновении техногенных аварий, несоблюдении условий хранения радиоактивных отходов.
Согласно нормам радиации, смертельная доза составляет от 6-7 Зв/час и больше.
Во вторую таблицу я занес количество полученного излучения при котором наступают негативные последствия для человека.
Доза (мкЗв)
Причины и последствия
5
ежедневный в течение года трехчасовой просмотр телепередач
10
перелет самолетом на расстояние 2400 км
30 000
облучение при рентгенографии зубов (местное)
750 000
кратковременное незначительное изменение состава крови
1 000 000
нижний уровень развития легкой степени лучевой болезни
4 500 000
тяжелая степень лучевой болезни (погибает 50% облученных)
6 000 000
однократно полученная доза считается абсолютно смертельной
2.2. Виды излучений
Поскольку радиоактивное излучение всегда обладало необычными свойствами, его исследованием занимаются учёные. В ходе различных экспериментов ими было доказано, что оно имеет сложный состав: альфа -, бета -, гамма - излучение.
Альфа-излучение. Это поток тяжелых положительно заряженных альфа-частиц. Задержать эти частицы способен обычный лист бумаги или внешний омертвевший слой кожи.
Бета-излучение. Это поток электронов испускаемых при радиоактивном бета-распаде атомов. Для защиты от бета излучения достаточно иметь соответствующей толщины экран из органического стекла.
Нейтронное излучение. Нейтронное излучение представляет собой поток нейтронов. Нейтронное излучение обладает наибольшей проникающей способностью.
Гамма излучение. Оно возникает при распаде радиоактивных ядер. Высокая проникающая способность гамма-излучения объясняется малой длиной волны. Для защиты используют всевозможные составы высокой плотности (различные бетоны с наполнителями из металла).
Если живой организм облучать различными типами радиации, обладающими одной и той же энергией, то последствия для организма будут отличаться. Иными словами, если при поглощении одной нормы радиации последствия будут разными при альфа-излучении и гамма-излучении. Поэтому самое опасное для человека гамма-излучение.
2.3. Применение радиации.
Многие предметы бытовой техники, которые находятся у нас в доме, излучают невидимые лучи. Они могут быть вредными. Поэтому все эти предметы сконструированы так, чтобы обеспечить безопасность для человека. Например, у каждого телевизора или компьютера экран покрыт специальной защитной невидимой пленкой, которая не пропускает вредные лучи.
Сегодня человек не только умеет обнаруживать невидимые лучи, знает, что делать, чтобы они не могли принести вред здоровью, но и научился активно использовать лучи-невидимки себе на пользу.
Возможно, в поликлинике вы бывали в рентгеновском кабинете. Там установлен рентгеновский аппарат, от которого при включении исходят невидимые лучи. Их называют рентгеновскими лучами. Эти лучи просвечивают наше тело и помогают врачам заглянуть в организм человека. Просвечивание рентгеновскими лучами длится очень короткое время. Это делается для того, чтобы уменьшить вред, который может нанести излучение. Польза, которую получает человек при обследовании, намного превышает вред, который может нанести излучение.
Радиацию используют и в медицине, и в сельском хозяйстве. Например, чтобы продукты долго хранились и не портились, их пропускают через особые невидимые лучи, и все вредные микробы, из-за которых портятся продукты, погибают. Значит, радиация позволяет дольше сохранять продукты.
Эти вещества используют на атомных электростанциях для получения тепла и электрической энергии.
Запасы нефти, угля, газа, древесины на Земле не безграничны. Поэтому люди научились получать энергию с помощью воды (гидро-электростанции), ветра (ветряные электростанции), солнца (солнечные батареи).
А еще человек построил электростанции, где для получения электрической энергии используется радиация. Такие электростанции называют атомными.
Энергия, получаемая на атомных электростанциях, приносит людям свет и тепло.
На атомной электростанции радионуклиды находятся внутри большой «печи», которая надежно защищена. Опасность может возникнуть только в том случае, если на станции произойдет крупная авария.
Именно такая авария произошла много лет назад на Чернобыльской атомной электростанции.
Много невидимых глазом мельчайших частичек — радионуклидов разлетелось тогда по свету.
Сегодня радионуклиды от аварии можно найти только в тех местах, где установлен вот такой знак «Осторожно, радиация!». Там они часто прячутся во мху, да в грибах и ягодах.
3.Практическая часть.
3.1. Анализ проведенных анкет.
Узнав много интересного для себя про радиоактивность, я решил узнать, что об этом знают учащиеся нашей школы и провёл среди учащихся 4,9 и 11 классов МОУ Лицей анкетирование, подготовив следующую анкету: (Приложение №9)
В анкетировании приняло участие 98 человек. По результатам проведенного анкетирования были сделаны следующие выводы:
1.Знаете ли Вы, что такое радиация?
Диаграмма 1.
Вывод: В 9 и 11 классах про радиацию знают все, в 4 классе половина учащихся знают, половина слышали.
2.В чем заключается её опасность?
Диаграмма 2.
Вывод:Радиация опасна – знают все старшеклассники, а и только половина четвероклассников знают об этом.
3.Знаете ли Вы, что уровень радиации можно измерить при помощи дозиметра?
Диаграмма 3.
Вывод:Про прибор, который считывает радиационный фон знают только одиннадцатиклассники, в 9-м классе только 60% опрошенных знают про дозиметр и 20% опрошенных не слышали никогда такое название. Зато, в 4-м классе 50% учащихся написали, что знают про дозиметр и 15% не знают, остальные затруднились ответить.
4. Знаете ли Вы, что при долгом нахождении у экрана компьютера или телевизора можно получить дозу радиации?
Диаграма 4.
Вывод:Следующий вопрос, я задал потому, что большинство учащихся много времени проводят за компьютером и знают ли они, что он излучает радиацию. Старший класс разделился во мнении: знают и соблюдают правила безопасности 35%, 22% учащихся не обращают внимание на это, и что самое, как я считаю, плохое 43% никогда об этом не задумывались.
Учащиеся 9 класса более серьезно относятся к своему здоровью 81% стараются, по возможности, меньше находиться у компьютера, и 19% пренебрегают этими правилами.
Четвероклассники разделились во мнениях: одни соблюдают правила 55%, не задумываются об этом 45%.
Вывод по анкетированию: Большинство опрашиваемых учащихся знают, что такое радиация, знают об отрицательном влиянии радиации и стараются соблюдать меры безопасности.
3.2 Консультация с учителем физики.
После изучения литературы и просмотра видео-лекций у меня возникли некоторые вопросы, которые я решил уточнить у учителя физики Степанова Дмитрия Геннадьевича.
Он рассказал мне более подробно о видах радиации, что она может представлять опасность в больших количествах, а также подтвердил, факт присутствия радиации в окружающей нас среде и что эту радиацию бояться не следует и предложил измерить уровень излучения в нашей школе.
Дмитрий Геннадьевич рассказал, также что в городе Электросталь есть интересный музей, где рассказывают о безопасном примирении радиации.
3.3. Посещение музея.
По рекомендации учителя физики и чтобы расширить свои знания про использование и применение веществ излучающих радиацию, я посетил уникальный музей ПАО «Машиностроительный завод». Из подробного рассказа экскурсовода услышал много новых исторических фактов и узнал о современной производимой ядерной продукцией ПАО «МСЗ».
Оказалось, что ПАО «Машиностроительный завод» – старейшее предприятие РФ, входящее в структуру Топливной компании «ТВЭЛ» Госкорпорации «Росатом» и один из крупнейших в мире производителей ядерного топлива для атомных электростанций. Завод производит тепловыделяющие сборки для реакторов и топливные таблетки для поставок иностранным заказчикам. Также выпускает ядерное топливо для исследовательских реакторов и реакторных установок судов морского флота, ледоколов и плавучих энергоблоков.
58 атомных реакторов в 14 странах Европы и Азии работают на ядерном топливе, производимом ПАО «МСЗ».
3.4. Измерения и сравнения.
Для исследования и измерения радиационного фона я использовал дозиметр: для измерения используется датчик, являющийся самым используемым в России в профессиональных дозиметрах. Единица измерения микрозиверт в час. Дозиметр СОЭКС-112 улавливает бета- и гамма-частицы, а также рентгеновское излучение.
Проведение радиационного исследования в МОУ лицей.
Корпус А
Объект
Мощность дозы (мкЗв/ч)
Во дворе лицея
0,11
В лицее на первом этаже
0,12
В лицее на втором этаже
0,10
В лицее на третьем этаже
0,13
Столовая
0,09
Кабинет физики
0.14
Кабинет химии
0,11
Кабинет информатики
0,15
Корпус Б
Объект
Мощность дозы (мкЗв/ч)
Во дворе лицея
0,10
В лицее на первом этаже
0,11
В лицее на втором этаже
0,09
В лицее на третьем этаже
0,12
Кабинет №16
0,10
Кабинет №26
0,12
Выводы:Сравнив результаты уровня радиации на этажах, я понял, что на сколько бы здание высоко не было уровень радиации внутри здания сильно не меняется, значит стены задерживают внешнее излучение. Из таблицы так же видно, что в непроветриваемых классах уровень радиации увеличивался у стен, по сравнению с серединой класса. Значит, источником радиации являлись строительные материалы стен. А также компьютеры в кабинете информатики.
Измерение радиационного излучения бытовых приборов.
Объект
Мощность дозы(мкЗв/ч)
Компьютер
0,14
Микроволновая печь
0,12
Телевизор
0,11
Письменный стол
0,08
Выводы: В таблице с бытовыми приборами, излучение не выше нормы, но у электрических приборов доза излучения выше, значит электричество тоже источник радиации.
Измерение радиационного излучения в квартире.
Объект
Мощность дозы(мк Зв,ч)
Дни
1 день
2 день
3 день
(после уборки)
4
день
5 день
Зал
0,12
0,13
0,08
0,10
0,11
Моя комната
0,10
0,11
0,06
0,08
0,10
Кухня
0,13
0,14
0,12
0,11
0,12
Ванна
0,14
0,13
0,13
0.14
0,15
Вывод:Я заметил, что после уборки и проветривания дома концентрация радиации снижается, значит это можно использовать как один из способов уменьшения излучения. Регулярное проветривание жилых помещений снижает содержание в них радона в несколько раз.
Так же отметил, что выше всего показатели были в ванной комнате, где во влажной среде находиться радиоактивный газ - радон.
После, я решил измерить радиационный фон некоторых фруктов, так как часто употребляю их в пищу и прочитав в сети Интернет, что они подвергаются обработке радиационным газом, для того чтобы дольше сохранить свою свежесть.
Измерение радиационного фона фруктов.
Объект
Мощность дозы (мкЗв/ч)
Ананас
0,17
Яблоко
0,13
Банан
0,19
апельсин
0,13
Вывод:Самый большой показатель у продукта – банан. Мои измерения подтвердили уже известный факт, что в нем содержится радиоактивный элемент.
Измерение радиационного излучения в некоторых местах Орехово-Зуевского городского округа.
Объект
Мощность дозы (мкЗв/ч)
Линия электропередач (район Новой Набережной)
0,10
Озеро Амазонка
0,13
Лес (территория Стрелки)
0,08
Завод «Технодинамика» (район Респиратор)
0,14
Вывод: Наименьший радиационный фон в оказался в лесу, но это объяснимо, так как в лесу нет результата деятельности человека. Наибольший показатель, не превышающий допустимую норму, около завода «Технодинамика», который расположен центре города.
3.5. Экскурсия в ЕДДС-112 Орехово-Зуевского городского округа
Недавно я посетил Единую дежурную диспетчерскую службу (ЕДДС) Орехово-Зуевского городского округа, и узнал от директора Вадима Петровича Беседина, что за радиационным фоном на территории нашего района эта служба постоянно следит, отклонений от нормы не зафиксировано и, что объектов радиационной опасности в нашем округе нет.
Вадим Петрович провел небольшую экскурсию и познакомил меня с работой диспетчерской службы, показал методический класс в котором проходят обучения специалисты служб округа и рассказал много интересного и важного, что я использовал в своей исследовательской работе.
3.6. Карта Гейгера. Занесение результатов исследования.
С результатами свой исследовательской работы я принял участие в проекте сети «Информационных центров России по атомной энергии - «Карта Гейгера». Для непосредственного участия в создании неформальной интерактивной карты радиационного фона России необходимо самостоятельно оценить естественную радиационную обстановку в городе или сельской местности. Я получил право оставить своё имя на интерактивной карте России, загрузив на сайт данные измерений радиационного фона около АО «НПП Респиратор» холдинга «Технодинамика», Новой набережной, района около МОУ лицей и Парковского микрорайона Орехово-Зуевского г.о. Радиационный фон на измеряемых территориях оказался в пределах нормы, не превышает 0,2 микрозиверта в час (измерения проводились бытовым дозиметром СОЭКС 112), радиационная обстановка в городе спокойная! Теперь на карту занесены и мои измерения.
4.Радиоактивность в быту и живой природе
4.1 Способы уменьшения воздействия радиации.
Изучив информацию по данному вопросу, я решил составить памятку «Способы уменьшения воздействия радиации»:
1.Уменьшение время воздействия радиации.
2.Увеличение расстояния от источника излучения.
3. Использование защитного экрана.
Помещения, приборы и устройства, которые содержат радиоактивные источники, обычно имеют знак радиационной опасности. Этот знак представляет собой желтый или красный треугольник с черной каймой, в центре которого имеется круг с тремя секторами, окрашенными в красный цвет секторов. Не входите в помещения, имеющие такой знак, не пройдя соответствующего инструктажа и не получив специального разрешения.
Выводы исследовательской работы:
· Радиация — это хорошо изученный процесс, большая часть радиации, которую мы получаем каждый год, приходится на естественные источники и от неё невозможно избавиться.
· Использование ядерной энергии на атомных электростанциях не подвергает население значительным уровням радиации.
· Современные стандарты радиационной защиты предполагают, что любая доза радиации, какой бы небольшой она ни была, связана с риском для здоровья человека. Находясь в школе или гуляя на улице, дома в бытовых условиях человек получает минимальные дозы радиации ежедневно, которые накладывают отрицательное воздействие на органы человека. Используя простые правила можно снизить количество получаемого излучения.
Приложение.
№1 Дозиметр Soeks 112
№2 Консультация с учителем физики МОУ лицей Степановым Д. Г.
№3 ПАО «МСЗ»
№4 Посещение музея
№5 ЕДДС-112
№6 Измерение радиационного фона в № 6 Второй этаж лицея, корпусА
столовой лицея
№6 Фон у завода «Технодинамика» № 6 Озеро Амазонка (район ул.Кирова)
№7 Лес (район Стрелки)
№7 ЛЭП( район Новой Набережной)
№ 8 Фрукты.
АНКЕТА
1. Знаете ли Вы, что такое радиация?
a. я знаю, что такое радиация;
b. нет, мне это не интересно;
c. слышал(а) когда то.
2. Знаете ли Вы, что радиация может быть опасной?
a. знаю;
b. радиация не опасна;
c. нет, не знаю, хотел(а) бы побольше узнать об этом явлении;
3. Знаете ли Вы, что уровень радиации можно измерить при помощи дозиметра?
a. да;
b. нет;
c. затрудняюсь ответить.
4. Знаете ли Вы, что при долгом нахождение у экрана компьютера или телевизора можно получить дозу радиации?
a. да. Стараюсь при возможности меньше находиться рядом;
b. мне всё равно. Сколько хочу, столько и сижу;
c. никогда об этом не задумывался(ась).
№9 Анкета.
Памятка №10
№11 Карта Гейгера
Литература и интернет ресурсы:
· Радиация. Дозы, эффекты, риск: Пер. с анг.- М.:Мир, 1994.
· Булдаков Л.А. Радиоактивные вещества и человек.- М.:Энергоатомиздат, 1990.
· Петьков, В.И. Энергетика и окружающая среда, 1994.
· Лукутцов, А.А. Радиоактивность и экология. Радиоактивность в природе.-Н.Новгород: ННГУ, 1994.- 31 с.
· Шарова, Т.В. Радиоактивность и экология. Радиоактивный фон внутри помещений:
· https://www.quarta-rad.ru/useful/statii-o-dozimetrax-radone/schetchik-geygera-myullera/;
· https://bboff.ru/schetchik-geigera-myullera-istoriya-sozdaniya-principy-raboty-i/;
· https://www.quarta-rad.ru/useful/vse-o-radiacii/radiaciya/.
