Методы обнаружения и измерения радиоактивного излучения радия и тория

Министерство образования Республики Беларусь

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет технологии органических веществ

кафедра физико-химических методов сертификации продукции

КУРСОВАЯ РАБОТА

Тема: “Методы обнаружения и измерения радиоактивного излучения Ra₂₂₆ и Th₂₃₂ ”

РЕФЕРАТ

Страниц 29, таблиц 5, рис.3, литературных источников 13.

РАДИОАКТИВНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, МЕТОДЫ ОБНАРУЖЕНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ, СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ, ТОРИЙ-232, РАДИЙ-226, ПИЩЕВЫЕ ПРОДУКТЫ.

Цель курсовой работы: целью данной курсовой работы является ознакомление с методами обнаружения и измерения радиоактивного излучения в продуктах питания, а так же выбор наиболее подходящего метода.

Что сделано: в работе описан краткий аналитический обзор литературы по методам анализа, используемым для определения Th-232, Ra-226. Теоретические основы наиболее распространенных методов анализа, аналитический обзор патентной литературы и нормативных документов по применению различных методов. В своей курсовой работе я описал методы обнаружения и измерения радиоактивного излучения Th₂₃₂ и Ra₂₂₆. В четвертом пункте своей работы привел информацию о периодичности и методике определения содержания радионуклидов в продукции предприятия «Минскрыбпром», на котором проходил практику. Произвел расчет дозы внутреннего облучения организма человека при потреблении рыбы.

Вывод: ознакомление с методами обнаружения и измерения радиоактивного излучения в продуктах питания, а так же выбор наиболее подходящего метода.

Пришел к выводу, что содержание радионуклидов в речной рыбе на порядок меньше чем в морской. Рыба является одним из наиболее полезных и безопасных продуктов питания.

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение

1. Краткий аналитический обзор литературы по методам анализа, используемым для контроля Ra₂₂₆ и Th₂₃₂, и обоснование целесообразности применения выбранного метода анализа

2. Теоретические основы выбранного метода

3. Расчет дозы внутреннего облучения по поступлению радионуклидов в организм с потреблением рыбы

4. Аналитический обзор патентной, научной литературы и нормативных документов (ГОСТ, СТБ, ТУ)

5. Описание стандартизированной методики анализа целевой продукции

Заключение

Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ

Природная радиоактивность обусловлена радиоактивными изотопами естественного происхождения, присутствующими во всех оболочках земли — литосфере, гидросфере, атмосфере и биосфере. Сохранившиеся на нашей планете радиоактивные элементы условно могут быть разделены на три группы.

1. Радиоактивные изотопы, входящие в состав радиоактивных семейств, родоначальниками которых являются уран (U²³⁸), торий (Th²³²) и актиний–уран (AcU²³⁵).

2. Генетически не связанные с ними радиоактивные элементы: калий (К⁴⁰), кальций (Ca⁴⁸), рубидий (Rb⁸⁷) и др.

3. Радиоактивные изотопы, непрерывно возникающие на земле в результате ядерных реакций, под воздействием космических лучей. Наиболее важные из них — углерод (С¹⁴) и тритий (Н³).

Естественные радиоактивные вещества широко распространены во внешней среде. Это в основном долгоживущие изотопы с периодом полураспада 10⁸–10¹⁶ лет. В процессе распада они испускают a- и b-частицы, а также g-лучи.

Главным источником поступающих во внешнюю среду естественных радиоактивных веществ, к настоящему времени широко распространенных во всех оболочках земли, являются радиационные отходы. Благодаря деструктивным процессам метеорологического, гидрологического, геохимического и вулканического характера, происходящих непрерывно, радиоактивные вещества подверглись широкому рассеиванию.

Естественная радиоактивность растений и пищевых продуктов обусловлена поглощением ими радиоактивных веществ из окружающей среды. Из естественных радиоактивных веществ наибольшую удельную активность в растениях составляет К⁴⁰, особенно в бобовых растениях. Многие наземные растения, особенно водоросли, обладают способностью концентрировать в своих тканях радий из почв и воды, некоторые накапливают уран. Анализы различных продуктов питания показали, что радий постоянно присутствует в хлебе, овощах, мясе, рыбе и других продуктах питания. Обратим внимание на рыбу, основной и неотъемлемый продукт нашего рациона. Так как в морях и океанах тонут атомные подводные лодки, происходит разлив отходов и т.д., вода разносит опасность по всей Земле. Мы все потребляем рыбу, доставляемую к нам разных концов полушария, так что давайте задумаемся насколько она безопасна? И отстранившись от привычных Cs¹³⁷ и Cs¹³⁴ и Sr⁹⁰ и Sr⁸⁹ обратим внимание на менее заметные элементы, но не менее опасные.

Торий. Природный торий состоит из 6 радиоактивных изотопов, а наиболее важный в радиологическом отношении Th²³² (Т1/2=1,41×10¹⁰ лет, a-излучатель) является родоначальником радиоактивного семейства.

Источником загрязнения внешней среды Th²³² является широкое применение фосфорных удобрений, где его содержание колеблется от 1,5 до 25 Бк/кг, и сжигание ископаемого органического топлива.

Радий. Природный радий имеет 4 основных радиоизотопа. Главный из них Ra²²⁶ (Т_1/2=1622 года, a-излучатель). Для Ra²²⁶ в природе характерно рассеянное состояние.

Увеличение естественного радиационного фона, которое сопровождает освоение человеком энергии атомного ядра, привело к формированию ряда научных дисциплин: радиоэкологии, радиационной гигиены, ядерной метеорологии и др., всесторонне исследующих закономерности поведения во внешней среде радионуклидов и действия ионизирующих излучений на объекты окружающей среды и человека. В результате радиологических исследований к настоящему времени достаточно полно изучены основные особенности миграции наиболее важных в радиологическом отношении нуклидов в природных биогеоценозах, включая водные сообщества, а также влияние облучения на живые организмы, в том числе водные растения и животных. Это позволило оценить радиационную обстановку в различных регионах земного шара, а также собрать научную информацию для прогнозирования возможных радиологических последствий попадания радиоактивных веществ в окружающую среду.

Подробными радиоэкологическими исследованиями в последние 15--20 лет была охвачена и гидросфера Земли. Интерес к проблемам водной радиоэкологии предопределяется рядом причин. Во-первых, моря и океаны являются основным резервуаром, куда поступают радионуклиды (выпадения из атмосферы, жидкий и твердый сток с суши). Во-вторых, в водной среде обитают некоторые виды организмов, характеризующихся относительно высокой радиочувствительностью. В-третьих, специфические физико-химические свойства водной среды обеспечивают исключительно высокое накопление некоторых радионуклидов водными растениями и животными (коэффициенты накопления отдельных радионуклидов гидробионтами равны десяткам и сотням тысяч, т. е. концентрация радионуклидов в этих организмах в 104--105 раз выше, чем в воде), и в целом аккумуляция радиоактивных веществ живым веществом в воде относительно среды значительно выше, чем на суше. В-четвертых, в последние годы непрерывно возрастает роль Мирового океана как источника пищевых ресурсов человека, а в недалеком будущем гидросфера может стать основным поставщиком белков и других ценных питательных веществ для человека. С этой точки зрения вопросы накопления радионуклидов в пищевых морепродуктах приобретают первостепенный интерес. И, наконец, в-пятых, успехи водной радиоэкологии предопределяют решение таких важных вопросов, как удаление радиоактивных отходов.

1. КРАТКИЙ АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО МЕТОДАМ АНАЛИЗА, ИСПОЛЬЗУЕМЫМ ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАДИЯ-226 И ТОРИЯ-232, И ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ВЫБРАННОГО МЕТОДА АНАЛИЗА

Проходя через любое вещество, излучения растрачивают энергии и, в конце концов, поглощаются. Заряженные частицы отдают свою энергию в актах ионизации – образовании пар ионов. Для измерения излучения применяют особые вещества – детекторы, в которых образуются ионы. Заряд образовавшихся ионов затем создает электрические сигналы, величина которых соответствует энергии излучения, а их число - количеству прошедших через детектор частиц или квантов. Детекторы – это часть приборов, применяющихся для обнаружения ионизирующих излучений, измерения их энергии и других свойств. Эти приборы довольно сложны и нуждаются в периодической поверке.

В зависимости от того, какие изменения в анализируемом веществе используются для регистрации, различают несколько методов обнаружения и измерения радиоактивного излучения:

- ионизационные;

- сцинтилляционные;

- химические;

- фотографические.

- физические