Исследовательская работа "Измерение радиционного фона школы.

Содержание.

Введение……………………………………………………………………3                                                                                                   

Глава 1.  Радиационный фон………………………………………………4                                                                 Глава2.   Дозиметр Радэкс РД 1503……………………………………….6                                                     

Глава 3.  Влияния разных доз   радиации на здоровье человека………..7

Глава 4.  Уровень  радиационного фона в школьных помещениях …….8                                                                                                                                                               

Глава 5.  Уровень радиации в школьных помещениях

с интерактивными досками………………………………………………..9                                                                           

Заключение…………………………………………………………………9                                                                                                     

Список использованной литературы и источников……………………...11

Приложения.

Введение.

В средствах массовой информации  мы часто слышим фразы: «радиационное загрязнение местности, « воздействие радиационного излучения на организм человека». Как же мы живем в век новых технологий и удивительных открытий, подвергаясь постоянному вредному воздействию на организм со стороны различной техники? О таком задумывается каждый человек. У нас появился интерес в изучении радиационной обстановки в нашей школе. Мы захотели определить, как меняется уровень радиации в учебных кабинетах нашей школы в течение рабочего дня. Измерение  уровня радиации мы проводили при помощи дозиметра «Радэкс» РД 1503. Цель: исследование радиационного фона в помещении  МАОУ "Лянторской СОШ№7"

Задачи:

1.Изучить специальную литературу по данной теме.

2. Выяснить  влияние разных доз радиации на здоровье человека, зависимость радиационного фона в кабинетах школы от внешних условий.

3.  Познакомиться с принципом работы  дозиметра  Радэкс РД 1503 и измерить уровень радиационного фона в школьных помещениях.

4. Установить зависимость уровня радиации в школьных помещениях от наличия интерактивных досок.

5. Представить учащимся школы и преподавателям  результаты исследования.

Методы: общие: анализ, сравнение; специальные: эмпирический (эксперимент, наблюдение, описание), статистический.

Объект исследования: радиационное излучение.

Предмет исследования: радиационный фон в школьных помещениях

Гипотеза: радиационный фон в школьных помещениях с электронной техникой повышен.

Глава 1. Радиационный фон.

Все живое на Земле возникло и развивалось в условиях воздействия ионизирующей радиации, которая стала постоянным спутником человека. Радиоактивные материалы вошли в состав Земли с самого ее зарождения. Даже человек радиоактивен, так как в любой живой ткани присутствуют радиоактивные вещества природного происхождения. Ионизирующая радиация — это особый вид энергии, которая образуется в результате различных превращений в атомах [1].

Отличают эту радиацию от других видов энергии (механической, тепловой, электрической и другой) две особенности.  Во-первых, ионизирующее излучение проникает в тело человека и в любые другие ткани на разную глубину в зависимости от вида и энергии этого излучения , а также плотности вещества или тканей, на которые оно воздействует. Отсюда и термин «проникающее излучение» как синоним термина «радиация».  Во-вторых, все виды этой радиации не просто проходят сквозь ткани, а взаимодействуют с веществом, молекулами тканей, вызывая появления в них на короткое время электрически заряженных частиц — ионов. Отсюда термин «ионизирующее излучение». В отличие от него видимый свет и ультрафиолетовые лучи не являются ни проникающими, ни тем более ионизирующими. По своей природе ионизирующее излучение делят на 2 вида: коротковолновое электромагнитное излучение -  рентгеновское и гамма-излучение; корпускулярное излучение, представляющее собой потоки частиц - альфа-частиц, бета-частиц (электронов), протонов, нейтронов, тяжёлых ионов и других.

Наиболее важными для человека видами излучений, с которыми он сталкивается в условиях повседневной жизни, профессиональной деятельности и в случаях возникновения радиационных аварий, являются рентгеновское и гамма-излучения, нейтроны, альфа- и бета-лучи. Ионизирующие излучения являются мутагенным фактором, поэтому вопросы их влияния на все проявления жизни занимают важное место среди проблем современного естествознания [2].

Виды радиации. Рассмотрим  несколько видов радиации:

Альфа – излучение представляет собой поток тяжёлых частиц, оно не способно проникнуть сквозь человеческую кожу. Опасно только при попадании внутрь организма с воздухом, пищей, через рану.                                                                                                                          Бета – излучение – поток электронов, способно проникать сквозь кожу на глубину 1–2см.                                                                                                                                                      Гамма – излучение имеет высокую проникающую способность (свободно походит сквозь тело).                                                             

Нейтроны — это электрически нейтральные частицы, возникающие в основном рядом с работающим атомным реактором, доступ туда должен быть ограничен.

Рентгеновские лучи — похожи на гамма-излучение, но имеют меньшую энергию. Кстати, Солнце — один из естественных источников таких лучей, но защиту от солнечной радиации обеспечивает атмосфера Земли. [3]

      Единицы измерения радиации

          Радиоактивность измеряется в Беккерелях (Бк), что соответствует одному распаду в   секунду.  Содержание радиоактивности в веществе также часто оценивают на единицу веса — Бк/кг, или объема — Бк/куб.м.  Иногда встречается такая единица как Кюри (Ки). Это огромная величина, равная 37 миллиардам Бк. [3].

              При распаде вещества источник испускает ионизирующее излучение, мерой которого является экспозиционная доза. Её измеряют в Рентгенах (Р).  1 Рентген величина достаточно большая, поэтому на практике используют миллионную (мкР) или тысячную (мР) долю Рентгена.  Бытовые дозиметры измеряют ионизацию за определенное время, то есть не саму экспозиционную дозу, а её мощность. Единица измерения — микрорентген  в час. Именно этот показатель наиболее важен для человека, так как позволяет оценить опасность того или иного источника радиации. В своей работе за единицу измерения гамма фона мы также приняли единицу  - микрорентген в час.

               Естественный  уровень гамма фона 10 – 12 мкР /ч.  Безопасный уровень внешнего облучения тела человека, когда "радиационный фон в норме" - это до 0.3 микрозиверт  в  ч а с  (соответствует значениям до 30 микрорентген в час). Верхний предел допустимой мощности дозы – примерно 0.5 мкЗв/час (50 мкР/ч). [1]

Глава 2. Дозиметр Радэкс РД 1503.

Дозиметр  предназначен для обнаружения  и оценки уровня ионизирующего излучения. Прибор применяется  для оценки радиации на местности, в помещениях и для оценки радиоактивного загрязнения материалов и продуктов. Понимая, что качество работы любого дозиметра (индикатора радиоактивного фона) в первую очередь зависит от используемого в нём детектора ионизирующего излучения, в РАДЭКС РД1503 применён используемый в профессиональной дозиметрической аппаратуре низковольтный счётчик Гейгера – Мюллера подсчитывает количество гамма и бета – частиц в течении 40 с и индицирует показания в мкЗв/час или мкР/час на дисплее.

установка различных пороговых значений срабатывания звуковой сигнализации и выбор громкости, наличие подсветки для использования изделия в условиях низкой освещённости. Все выбранные настройки, включая разряд батареи, отображаются на большом, приблизительно три на четыре с половиной сантиметра, дисплее дозиметра [4].

Глава 3. Влияния разных доз   радиации на здоровье человека.

Воздействие радиационного излучения на организм человека вызывает в нем различные обратимые и необратимые биологические изменения. Эти изменения делятся на две категории –изменения вызываемые непосредственно у человека, и генетические возникающие  у потомства. Тяжесть воздействия радиации на человека зависит от того, как происходит это воздействие – большими дозами или небольшими порциями.

Если доза полученная при радиации небольшая, большинство органов успевают восстановиться в той или иной степени от радиации. Реакция различных органов на воздействия излучения не одинакова - костный мозг и органы кровеносной системы. Репродуктивные органы и органы зрения наиболее сильно подвержены воздействию радиации. Также стоит отметить, что дети сильнее подвержены воздействию радиации чем взрослые.

Ионизирующая радиация – тот её вид, который достаточно энергичен, чтобы сбросить электроны с их орбит – может стать причиной рака. Радиация избирательно разрушает клетки. Особенно достается тканям с высокой скоростью клеточного деления. К таковым относится кожа и эпителий, образующий внешнюю поверхность внутренних органов. Итак, радиация представляет двойную опасность. Она не только ведет к злокачественному перерождению клеток, но и наносит ущерб иммунной системе, ослабляя нашу защиту от злокачественности. Однако оба эти воздействия проявляются медленно. Люди не замечают их пагубности, что и порождает у них благодушное отношение к радиации.

Радиационного воздействия нелегко избежать. Помимо явной угрозы со стороны ядерного оружия и радиоактивных отходов, источники радиации заключены во многих готовых изделиях. Потребители не знают, что получают, скажем, вместе с каким - нибудь электронным прибором и его радиацию. Производители об этом не предупреждают или попросту скрывают подобную информацию.        

 Глава 4.  Уровень  радиационного фона в школьных помещениях

Мы решили исследовать радиационный фон в школе, чтобы выяснить, нет ли объектов повышенной опасности. Основным критерием для выбора объектов для нашего исследования мы взяли наиболее посещаемые помещения школы.

Были проведены четырехкратные  замеры  в учебных и некоторых служебных помещениях школы  пять раз в неделю,  в осенний и зимний периоды по принципу конверта (измерения проводят по диагоналям  в пяти точках). Первый замер делали  утром пред началом занятий,  второй замер  - во время занятий (второй или третий урок), третий -  после  проветривания кабинетов,  и четвертый -  после шестого урока.

Затем сделали  расчеты  (среднее арифметическое  уровня  радиации по каждому из замеров), и данные занесли в сводные  таблицы (Приложение 1, табл.1,2), сравнительный анализ среднего значения  радиации в школе в разные периоды  (Приложение 1, табл.3, диаграмма).

Выводы:

1.При проведении замеров было замечено, что уровень радиационного фона  становится меньше после того, как кабинеты проветривали.  Мы предполагаем, что  содержание радона понижается. 

2.Наши исследования показали, что в зимние месяцы радиационный фон в помещениях выше. Мы предполагаем,  что это  связано с тем, что в  это  время очень сложно проветривать кабинеты: в  нашей школе   не предусмотрены форточки и для того, чтобы проветрить кабинет нужно открыть половину окна, поэтому  часто  кабинеты проветривают путем открытие двери кабинета.  

3.На первом этаже в холле радиационный фон стал ниже, так как происходит проветривания путем открытия дверей на улицу.

4. Исходя из этих измерений, необходимо строго следить за постоянной вентиляцией классных комнат.

5.Несмотря на то, что радиационный фон не превышен, все же следует учесть тот факт, что радиоактивность повышается в закрытых помещениях.

Глава 5. Уровень радиации в школьных помещениях  с интерактивными досками.

При замерах уровня радиации  в кабинетах во время второго или третьего урока мы обратили внимание на то, что происходит увеличение радиационного фона. Мы предположили, что одной из причин увеличения показаний  радиации являются  работающие  в это время интерактивные доски.  Мы провели повторные замеры в такое время, но исключили работу интерактивных досок.

Вывод: наши предположения не подтвердились, работающая  интерактивная доска  практически не влияет на радиационный фон в кабинетах, так как  доска является  проекционным экраном, оснащенным приемниками-передатчиками ультразвуковых и инфракрасных сигналов.

Заключение.

Мы изучили  литературу по теме исследования, познакомились с принципом работы прибора для измерения уровня радиации, провели многократные измерения уровня радиации в учебных и служебных помещениях школы, провели сравнительных анализ полученных результатов. Все это позволяет сделать следующие выводы:

1.     Радиация по-разному действует на людей в зависимости от пола и возраста, состояния организма, его иммунной системы и т. д., но особенно сильно на детей и подростков.

2.     Тяжесть воздействия радиации на человека зависит от того как происходит воздействие: сразу или порциями. 

3.     Радиационный фон во всех помещениях школы не превышает предельно  допустимого уровня (Приложение 1, диаграмма).  Незначительные расхождения показаний в осенний период и зимний можно объяснить следующим: зимой проветривания кабинетов проводятся реже, следовательно, в помещениях может накапливаться радон.

4.     Установили, что уровень радиации не зависит от наличия в кабинетах интерактивных досок, так как они излучает только электромагнитные волны.

5.     Результаты и выводы исследования были доведены до сведения администрации школы, представлены школьной общественности:  в 4-6 классах были проведены классные часы с презентацией результатов исследования, в 7-11 классах на уроках физики в виде сообщения.

Мы провели анкетирования учащихся и получили следующие результаты (Приложение 2). По данным социологического вопроса можно сделать вывод, большинство опрошенных не знают источники радиации, способы защиты от радиации, как влияют различные дозы радиации на человека, опасно ли ее влияние на человека и какой средний радиационный фон в помещении школы.

Наша гипотеза о том, что радиационный фон в школьных помещениях с электронной техникой повышен, не подтвердилась, так как проведённые дозиметрические измерения показали, что общий уровень радиационного фона в помещениях школы колеблется от 10мкР/ч до 18мкР/ч, что соответствует норме (10мкР/ч- 30мкР/ч.)

Мы предложили рекомендации по улучшению способа проветривания учебных кабинетов в зимний период в целях уменьшения радиационного фона: для организации доступа свежего воздуха нужно использовать на окнах специальные приспособления ( держатели).

Мы предполагаем, что при проветривании содержания радона в воздухе уменьшается, но для того, чтобы убедиться в этом,  необходимо провести замеры специальным прибором для измерения содержания радона в воздухе либо пригласить специалистов со специальным оборудованием. Данное направление можно считать перспективой данной работы. В ближайшее время мы планируем проведение измерений рационного фона  в помещениях  школы  в летний период для более детального продолжение мониторинга исследования радиационного фона школы.

Список использованной литературы и источников.

1. И.Я.Василенко. Радиация. Источники. Нормирование облучения. Природа, 2001, № 4

2. И. Белоусова, Ю. Штуккенберг “Естественная радиоактивность” , образовательный портал Claw.ru ( 15.09. 2014г. )

3. Энциклопедия  по физике “Радиоактивное излучение”, Дрофа, М., 2007г.

4. Инструкция

5. Санитарно-эпидемиологические требования к условиям и организации обучения в общеобразовательных учреждениях (СанПиН 2.4.2.2821-10)

Приложение1

Таблица 1.

Исследование уровня радиации в здании школы  в осенний период времени (мкР/ч)

Таблица 2.

Исследование уровня радиации в здании школы  в зимний период времени (мкР/ч)

Таблица 3

Сравнение средних значений исследования уровня радиации в здании школы

Диаграмма

 Значение радиационного фона в учебных кабинетах