1 Научно-исследовательский проект Возможность обнаружения радиоактивной загрязненности продуктов питания Работу выполнил: Лотфуллин Ирек ученик 10 а класса. - презентация

1 1 Научно-исследовательский проект Возможность обнаружения радиоактивной загрязненности продуктов питания Работу выполнил: Лотфуллин Ирек ученик 10 а класса Научный руководитель: Мухутдинова Аския Назиповна учитель физики. МБОУ «Сармановская гимназия» Сармановского района Республики Татарстан Работа проводилась в рамках Международного проекта «IT эко-школа» по программе «ITпроектирование эко-библиотеки» 2013г Р

2 "Можно ли обнаружить в продуктах питания радиоактивность?" Гипотеза -Да, можно, специальными технологиями и приборами. 2

3 Я знаю, что воздействие радиоактивных элементов на окружающую среду и человека неизбежно. Как противостоять этому? Исследования показало, что связь нашего организма с окружающим миром и противодействие его влияниям, и естественное стремление 3

4 Цель моей работы – проанализировать и определить наиболее часто встречающиеся радиоактивные вещества и их влияние на организм человека и способы уменьшения этого воздействия уравновесить обменные процессы в нашем теле. Всё это в решающем смысле зависит от питания. 4

5 Содержание работы Продукты распада радона являются металлами. Атомы металлов не могут находиться в атмосфере в свободном состоянии продолжительное время. При встрече с твердыми частицами дыма, пыли, капельками тумана, всегда присутствующими в атмосферном воздухе, радиоактивные атомы оседают на их поверхности. 5

6 Энергетические характеристики бета- излучения радиоактивных изотопов стронция 90 Sr и калия 40 К близки по значению 6

7 модельного эксперимента нужно добиться равной активности при использовании различных веществ, т.е. должно быть A( 90 Sr) = А( 40 К), где А – активность изотопа (она измеряется в распадах в секунду). Вычислим, какая масса изотопа калия 40 К будет иметь такую же активность, как и опасная доза изотопа стронция 90 Sr (т.е расп/мин). 7

8 Для экспримента мы взяли хлеорид калия КС1. Найдем массу хлорида калия, обладающего активностью 2000 расп/мин, и соответствующее этой массе число ядер изотопа калия 40 К. Согласно закону радиоактивного распада где N – число ядер, Т ]/2 -распада. Для изотопа калия 40 К распада Т 1/2 ( 40 К) = 1,25 млрд лет = 6, мин. Тогда или N( 40 K) = 1, ядер. 8

9 В природном калии содержится 0,012% радиоактивного изотопа 40 К, поэтому масса, которую нужно взять для измерений, примерно равна 1,02 г. Мы использовали соль КО, подсчитали нужную для опыта массу. Она была примерно равна 2 г. 9

10 Так как большая часть излучения поглощается самими продуктами и не фиксируется счетчиком, то для создания модели, похожей на продукт, мы смешали эту соль с тестом. Затем, максимально приближая счетчик к модели, мы измерили радиацию тел, имеющих массы 10, 17,5, 25 и 50 г, в каждом из которых содержалось примерно по 2 г КС1. Для каждого тела мы провели по 10 измерений. В таблице I приведены полученные значения активности для образцов различной массы. 10

11 Результаты измерений Чистый КС1 Фон 1017,52550 Активность А, имп/мин 130,75850,246,537,935,9 0" v имп/мин115,47,58,15,15,5 % поглощения образцом (0)76,784,988,897,9(100) 11

12 Мы построили график зависимости активности образца (зарегистрированной скорости счета от образца) от его массы (рис. 2), выделив естественный фон и указав границы погрешности. 12

13 13 Как радиоактивные вещества попадают в продукты питания, воду? Какую опасность такие продукты представляют для организма человека?

14 В дом радон может попасть разными путями: из недр Земли; из стен и фундамента зданий, т.к. строительные материалы в разной степени содержат дозу радиоактивных элементов; вместе с водопроводной водой и природным газом. Так как этот газ тяжелее воздуха, он оседает и концентрируется в нижних этажах и подвалах. Самый значимый путь накопления радона в помещениях связан с выделением радона из почвы, на которой стоит здание. Большую опасность представляет поступление радона с водяными парами при пользовании душем, ванной, парной. Он содержится и в природном газе, и поэтому на кухне необходимо устанавливать вытяжку, чтобы предотвратить накапливание и распространение радона. Если вы хотите самостоятельно обезопасить свое жилище от вредного газа, вам следует заделать щели в стенах и полах, поклеить обои, загерметизировать подвальные помещения и просто чаще проветривать комнаты в вашем доме, заметим, что концентрация радона в непроветриваемом помещении в 8 раз больше.В дом радон может попасть разными путями: из недр Земли; из стен и фундамента зданий, т.к. строительные материалы в разной степени содержат дозу радиоактивных элементов; вместе с водопроводной водой и природным газом. Так как этот газ тяжелее воздуха, он оседает и концентрируется в нижних этажах и подвалах. Самый значимый путь накопления радона в помещениях связан с выделением радона из почвы, на которой стоит здание. Большую опасность представляет поступление радона с водяными парами при пользовании душем, ванной, парной. Он содержится и в природном газе, и поэтому на кухне необходимо устанавливать вытяжку, чтобы предотвратить накапливание и распространение радона. Если вы хотите самостоятельно обезопасить свое жилище от вредного газа, вам следует заделать щели в стенах и полах, поклеить обои, загерметизировать подвальные помещения и просто чаще проветривать комнаты в вашем доме, заметим, что концентрация радона в непроветриваемом помещении в 8 раз больше. 14

15 Как обнаружить продукты распада радиоактивного газа радона в окружающем нас воздухе 15

16 Вернуться домой Автопутешествия Техноген Необходимые мелочи Мастерская Главнаяглавная дорога Путешествияобзор Мастерскаяоч.умелые ручки Форумфлудерастам сюда Контактымои контакты Slide Menu Путешествия Необходимые мелочи Находки Мастерская Разделы Путешествия –АвтопутешествияАвтопутешествия Тульская область Тверская область Москва - Магадан - Москва –ТехногенТехноген Бункер в Вороново –КарьерыКарьеры Карьер "Валентина" –ГородаГорода –ПодземныеПодземные Метрострой –ЗаброшенноеЗаброшенное C-25 –Природные объектыПриродные объекты –ОстальноеОстальное Необходимые мелочи –Рентгенметр ДП-5БРентгенметр ДП-5Б –Дозиметр ДКГ-РМ1203Дозиметр ДКГ-РМ1203 –Дозиметр ДКГ-03ДДозиметр ДКГ-03Д –Рентгенметр ДП-5АРентгенметр ДП-5А –Дозиметр ДРГБ-01 ЭКО-1МДозиметр ДРГБ-01 ЭКО-1М –Дозиметр ДРБП-03Дозиметр ДРБП-03 –Дозиметр АНРИ "СОСНА"Дозиметр АНРИ "СОСНА" –В путешествиеВ путешествие Поисковый магнит Minelab X-terra 705 из европы Находки –АртефактыАртефакты Фотки артефактов –МинералыМинералы Не простые минералы –ТрофеиТрофеи Монеты Мастерская –РемонтРемонт Замена сальников моста Nissan Patrol –СамоделкиСамоделки Реверсивный кораблик Вход посторонним строго воспрещен ! Логин Пароль Запомнить меня Забыли пароль? Забыли логин? Последние путешествия Автопутешествие Москва - Магадан - Москва.Автопутешествие Москва - Магадан - Москва. Тверская область - по местам детства Угольные шахты Тульской области Последний техноген Бункер в Вороново Кто на сайте Онлайн : 3 Гостей : 3 Сталкеров : 0 Сейчас на сайте : Ни одного сталкера онлайн! Кто на форуме Сейчас 2 гостей и 0 пользователей онлайн Нет пользователей онлайн. Начало АНРИ "Сосна" Автор: Shturman :38 Дозиметр- радиометр АНРИ "Сосна"АНРИ "Сосна" Многие из нас путешествуя по различным заброшенным местам, наверняка задавали себе вопрос о безопасности таких путешествий, забросок, излучений. Одна из таких опасностей может подстерегать нас на каждом шагу, это радиация. Эта опасность совсем не видима и не ощутима. Не имеет ни цвета ни вкуса ни запаха. Чтобы не быть облученным или, как говориться, не хапнуть дозу радиации, при себе необходимо иметь дозиметр радиометр. Эта маленькая коробочка не защитит вас от радиации, но сможет вовремя оповестить-предупредить вас об опасности заражения того или иного места.Да, вопрос безопасности однозначно должен стоять на первом месте, в особенности если речь идет о техногенных местах. Таких как брошенные в советские годы заводы, складские помещения, пионерские лагеря, объекты гражданской обороны, химические лаборатории и брошенные военные объекты. Мой первый и пока единственный прибор Дозиметр-радиометр АНРИ "Сосна" достался мне всего за 1000р который я приобрел на одном из форумов РУнета. В Интернете подобных по свойствам и характеристикам есть еще множество приборов. Таких как «БЕЛЛА» «ПРИПЯТЬ» «RADEX» «РАДИАН» «ТЕРРА» «РКСБ 104» «ДБГ-06Т» И.Т.Д… На мой взгляд, дозиметр-радиометр «Сосна» разработанный еще в советские годы на Белорусском производственном объединении «ЭКРАН», достаточно неплохой прибор радиационного оповещения. В стандарте прибор оснащен,хорошо себя зарекомендовавшими, двумя счетчиками Гейгера. Детектор - СБМ-20. Питание прибора осуществляется - от батарейки 9В типа "КОРУНД". Корпус изготовлен из ударопрочной пластмассы. Характеристики: Дозиметр-радиометр бытовой АНРИ «Сосна» предназначен для индивидуального использования населением с целью контроля радиационной обстановки на местности, в жилых и рабочих помещениях, в том числе: измерения мощности экспозиционной (полевой эквивалентной) дозы гамма- излучения, измерения плотности потока бета- излучения с загрязненных поверхностей; оценки объемной активности радионуклидов в веществах. Прибор допускает подключение выносных блоков детектирования. Технические данные и характеристики. Экспозиционной дозы гамма-излучения, мР/ч 0,0109,999 Полевой эквивалентной дозы гамма- излучения, мкЗв/ч 0,19,999 Примечание. Значение мощности полевой эквивалентной дозы в мкЗв/ч определяют путем умножения показаний прибора на коэффициент 10.Диапазон измерения плотности потока бета-излучения с загрязненных поверхностей, част./см2 мин (1/м2с) (1,66·10 8,33·10_5степени ) Диапазон оценки объемной активности растворов (по изотопу137 Cs) Ки/л (Бк/л) 10_-7степени10_-6степени (3,7·10_3степени -3,7·10_4степени) Диапазон энергии гамма-излучения, МэВ (фДж); 0,061,25 (9,6200) Диапазон энергии бета-излучения, МэВ (фДж); 0,53 (80 560) Основная относительная погрешность измерения; мощности экспозиционной (полевой эквивалентной) дозы гамма- излучения по изотопу 137 Cs не более ±30%. Плотности потока бета-излучения от твердого плоского источника не более ±45%. Погрешность для других изотопов не нормируется. Примечание: Погрешность измерения объемной активности не нормируется. Энергетическая зависимость показаний прибора при измерениях мощности экспозиционной (полевой эквивалентной) дозы гамма-излучения в указанном выше диапазоне энергий не хуже ±30%. Время установления рабочего режима, с, не более 5. Время измерения, с. 20±5. Примечание. При оценке объемной активности радионуклидов в веществах время измерения задастся потребителем. Время работы прибора от одного источника питания при естественном радиационном фоне (до 20 мкР/ч), ч, не менее 200. Время непрерывной работы прибора, ч, не менее 6. Прибор позволяет проведение дезактивации внешних поверхностей. Напряжение питания 9 вольт. Габаритные размеры прибора (без длины ремня), мм, не более 45x82x133. Масса прибора с элементом литания, кг, не более 0,35 Для питания прибора используется батарея «Корунд» ТУ Характеристики взяты с инструкции к АНРИ «Сосна» Фото инструкции к прибору. 20 Я не буду вступать в дискуссии о правильности моего выбора, это мой первый прибор подобного рода. Но комментарии о плюсах и минусах прибора я с удовольствием выслушаю. А исходя из практики использования и рекомендациям, напишу новый отчет о работоспособности и актуальности прибора. ОТЧЕТ: Достоинства и недостатки. Прошло более двух лет с тех пор как у меня появился мой первый прибор для измерения радиации Дозиметр - Радиометр АНРИ Сосна. С тех пор я сменил множество подобных бытовых и профессиональных приборов, стремясь получить все более точный и чувствительный прибор ко всем видам радиационного излучения альфа, бета, гама. Теперь спустя некоторое время я могу подвести итог работоспособности надежности точности прибора по отношению к более новым и профессиональным приборам. Сразу хочу начать с минусов, так как именно минусы прибора решают вопрос о покупке данного прибора как бытового дозиметра для измерения радиационного фона. Как я уже и говорил данный прибор оснащен двумя датчиками (счетчиками Гейгера) СМБ-20. Эти газоразрядные счетчики на мой взгляд являются наиболее простыми, дешевыми и относительно неточными по сравнению со слюдяными или кристаллами, что приводит их к использованию в бытовых дозиметрах многих марок и производителей. Хотя есть у этих счетчиков и положительная сторона, это надежность и дешевизна. Работают такие счетчики достаточно долго при правильной эксплуатации и хранятся десятки лет. При выходе из строя такие счетчики просто заменить в домашних условия, а приобрести их возможно на любых радиорынках или Интернет магазинах. Стоимость за счетчик варьируется порядка 300 рублей. Для бытовых измерений (замер овощей, фруктов, грибов относительно природного фона) подобные счетчики справляются не плохо, но для точных замеров они не подходят и склоняться на их показания нельзя, ту величину которую они покажут можно назвать условной и разделить на категории опасно и не опасно. Звуковая сигнализация дозиметра хорошо дает об этом понять, Чем чаше пик дозиметра тем выше и опасней фон. К минусам этих счетчиков хочу отнести и абсолютную "слепоту" на альфа излучение (газ радон Rn-219), проверить на чувствительность прибора к альфа излучению очень просто, достаточно поднести прибор с открытым датчиком к хрусталю (хрустальной вазе). Прибор "видящий" альфа излучение при приближении вплотную к хрусталю должен показать превышение не более мкР\ч, что превышает норму в 2-3 раза. Также хочу заметить неудобное считывания показания замеров с циферблата прибора. При поднесении прибора к источнику излучения, находясь в режиме измерения/поиска показания постоянно растут, а при удалении от источника не падают, что затруднят быстрое определения замера. То есть в включенном режиме прибор начинает счет с и заканчивает , далее показания идут по кругу. Приборы "АНРИ Сосна" выпущенные еще в советские годы не находившееся на консервации зачастую бывают неисправны, для чего заводом изготовителем заложен простой тест: В схеме прибора предусмотрена возможность проверки исправности работы пересчетной схемы. При установке переключателя режимов работы в положение "МД" необходимо нажать кнопку "контроль" фото 1, и удерживать ее в нажатом состоянии, а затем запустить кнопкой "Пуск\Стоп" счет импульсов. При этом на вход пересчетной схемы подаются импульсы от генератора таймера. За время измерения, заданное таймером, на цифровом табло индикатора при исправной работе пересчетной схемы должно набраться число (фото 1) К недостаткам прибора также хочу отнести отсутствие подсветки, что затрудняет его использование в темное время суток. В заключении хочу сказать что прибор АНРИ «Сосна» является неплохим надежным бытовым дозиметром своих лет. Среди многих дозиметров тех же лет и того же класса я бы его назвал лучшим, за простоту надежность малые габариты и относительно точный счет. И умение измерять бета и гамма излучение P.S. Ferrum © 2010г. © 2010 АвтоСталкер. Все права защищены. Сайт сделал Romik-JanRomik-Jan Image 1 of 4 16

17 17 Радиоактивность - - явление самопроизвольного превращения неустойчивых ядер в устойчивые, сопровождающееся испусканием частиц и излучением энергии. Открытие год

18 18 Исследования радиоактивности 1898 год – открыты полоний и радий Все химические элементы, начиная с номера 83, обладают радиоактивностью

19 19 Виды радиоактивных излучений Естественная радиоактивность ; Искусственная радиоактивность. Свойства радиоактивных излучений Ионизируют воздух ; Действуют на фотопластинку ; Вызывают свечение некоторых веществ ; Проникают через тонкие металлические пластинки ; Интенсивность излучения пропорциональна концентрации вещества ; Интенсивность излучения не зависит от внешних факторов ( давление, температура, освещенность, электрические разряды ).

20 20 Проникающая способность радиоактивного излучения

21 21 Проникающая способность радиоактивного излучения

22 22 Проникающая способность радиоактивного излучения Защита от радиоактивных излучений Нейтроны – вода, бетон, земля ( вещества, имеющие невысокий атомный номер ) Рентгеновские лучи, гамма - излучение – чугун, сталь, свинец, баритовый кирпич, свинцовое стекло ( элементы с высоким атомным номером и имеющие большую плотность )

23 23 Важнейшие радиогенные изотопы

24 24 Период полураспада – одна из важнейших характеристик радионуклида

25 25 Способы переноса радиации

26 26 Радиоактивность вокруг нас ( по данным Зеленкова А. Г.)

27 Сжигание угля. Выбросы радионуклидов в окружающую среду происходят и при некоторых процессах в неядерной промышленности. В результате в большей части этих выбросов наблюдаются незначительные индивидуальные дозы, которые вносят небольшой вклад в коллективную дозу. каменном угле. Облучение происходит как при вдыхании в воздух, так и при переносе этих радионуклидов по пищевым цепочкам. 27

28 Максимальная индивидуальная доза очень мала (меньше, чем 1 мкЗв). радионуклидов. Последние, извлеченные вместе с углем из недр земли, после сжигания угля попадают в окружающую среду, где могут служить источником облучения людей. С течением времени продукты распада радона скапливаются в непроветриваемых помещениях и в тех, которые находятся ближе к земле. Несмотря на малые концентрации естественных радиоактивных изотопов в атмосферном воздухе, их присутствие можно обнаружить.. 28

29 Измеритель дозы ДП-22В Назначение: Предназначен для измерения экспозиционной дозы гамма-излучения в диапазоне Р. В комплект входят: зарядное устройство ЗД-5 и 50 измерителей дозы ДКП-50А. Измеритель дозы ДКП - 50А обеспечивает регистрацию экспозиционной дозы гамма-излучения в диапазоне от 2 до 50 Р/Ч. Отсчет измеряемых доз про- изводится по шкале, расположенной внутри дозиметра. Комплект индивидуальных дозиметров ДП-22В включает 50 прямо показывающих дозиметров ДКП-50А и зарядное устройство ЗД5. Работа дозиметров обеспечивается в интервале температур от - 400С до +500С, относительной влажности воздуха 98%. Каждый дозиметр выполнен в виде авторучки из алюминиевого сплава. При подготовке дозиметра ДКП-50-А к работе отвинчивают пылезащитный колпачок дозиметра и колпачок гнезда "заряд" на зарядном устройстве. Ручку "заряд" выводят против часовой стрелки, дозиметр вставляют в гнездо, при этом внизу гнезда зажигается лампочка, освещающая шкалу дозиметра. Оператор, наблюдая в окуляр и вращая ручку "заряд" по часовой стрелке, устанавливает изображение нити на нулевую отметку шкалы дозиметра, вынимает дозиметр из гнезда и навинчивает защитный колпачок. 29

30 Эксперимент мы проводим следующим образом. Снимаем радиоактивный фон, т.е. определяем тот уровень радиоактивного излучения, который постоянно присутствует вокруг нас. Для этого сначала выполняем 10 – 12 контрольных измерений, находим среднее значение фона. Его и принимаем за уровень фона. 30

31 . От опыта к опыту значение фона уточняется. В нашей работе уровень естественного фона составил 34,4 ± 5,8 расп/мин. (Это значение мы будем вычитать из всех дальнейших показаний нашего прибора, поскольку вклад фона всегда присутствует.) 31

32 Прокачиваем в течение 10 мин воздух через фильтр с помощью установки. Далее помещаем фильтр на окошко бытового радиометра Анри «Сосна» и в течение 1 ч снимаем показания счетчика, каждые 5 мин делая 10 контрольных измерений по 20 с. Находим среднее значение, умножаем его на 3, чтобы узнать число распадов в минуту. Полученное значение считаем средней активностью образца за истекшие 5 мин 32

33 Находим среднее значение, умножаем его на 3, чтобы узнать число распадов в минуту. Полученное значение считаем средней активностью образца за истекшие 5 мин 33

34 34

35 35

36 36

37 37 Методы регистрации ионизирующих излучений Поглощенная доза излучения – Отношение энергии ионизирующего Излучения, поглощенной веществом, к массе этого вещества. 1 Гр = 1 Дж / кг Естественный фон на человека 0,002 Гр / год ; ПДН 0,05 Гр / год или 0,001 Гр / нед ; Смертельная доза 3-10 Гр за короткое время

38 Авария реактора в Чернобыле. 26 апреля 1986 г. резкое перенапряжение мощности в реакторе на Чернобыльской атомной электростанции (Украина) вызвало взрыв, в результате которого в течение десяти дней в атмосферу было выброшено значительное количество радионуклидов. 38

39 Выводы: В окружающей нас атмосфере содержится радиоактивный газ радон и продукты его распада. С помощью бытового радиометра Анри «Сосна» можно регистрировать радиационную активность окружающего нас воздуха. 39

40 Выводы: Период полураспада короткоживущих радиоактивных изотопов атмосферного воздуха составляет 35 ± 5 мин, что хорошо согласуется с данными, представленными в литературе. 40

41 Выводы Радиация и радиационные излучения присутствуют везде: и в верхних слоях атмосферы, и в нижних слоях, в земле, внутри человека. Радиация может быть опасной и полезной. Опасность заключается в том, что при сильном излучении организм может сильно пострадать, мутировать или погибнуть. 41

42 Выводы От неё нельзя полностью избавиться: доля радиоактивных веществ поглощается человеком с пищей или входит в состав тела. Без них нашей жизни бы не существовало. Радиационные излучения помогли зародиться нашей планете. Радиация была, когда ещё не было жизни на Земле, есть сейчас и будет, когда погаснет Солнце. 42

43 Литература 1. Учебник «Физика-11», авторы Мякишев Г.Я., Буховец Б.Б. 2. Журнал «Физика в школе», 5, Детская энциклопедия, том 3, «Педагогика», Москва, Научно-теоретический и методический журнал, «Физика в школе» «Радиация. Дозы, эффекты»

44 5. «Три миллиона лет до нашей эры» Матюшин Г.Н. 6. Учебное пособие О.И. Василенко, Б.С. Ишханов, И.М. Капитонов, Ж.М. Селиверстова, А.В. Шумаков "РАДИАЦИЯ"