Radioekologiya

Современная Р. развивается на стыке мн. наук. Так, ядерная физика и ядерная геофизика позволяют изучать радиац. поля, т. е. распределение источников ионизирующего излучения в атмосфере, водоемах, почвах, горных породах; радиохимия – исследовать состояние радионуклидов в водных р-рах, аэрозолях (определять хим. формы, степени окисления элементов и т. д.), формы, в к-рых происходит миграция радионуклидов в среде (истинные р-ры, ультрадисперсные твердые частицы и т. д.), изменение этих форм либо при прохождении геохим. барьеров типа река-море или океан – атмосфера, либо при изменении т-ры, кислотности, влажности, др. факторов. Сведения о концентрировании радионуклидов разл. организмами и их отдельными органами (напр., 90 Sr накапливается в костях человека, а 131 I-в щитовидной железе), данные о генетич. и др. последствиях воздействия ионизирующего излучения дает радиобиология. Методы расчета дозы и мощности дозы ионизирующего излучения разработаны в дозиметрии.

Лекция 3. Радиоэкология

Источники радиоактивного загрязнения окружающей среды

Все живые существа на земле постоянно подвергаются воздействию ионизирующей радиации путем внешнего и внутреннего облучения за счет естественных (космическое излучение и природные радиоактивные вещества) и искусственных (отходы атомной промышленности, радиоактивные изотопы, используемые в биологии, медицине и сельском хозяйстве, и др.) источников ионизирующих излучений.

Радионуклиды естественного и искусственного происхождения широко распространены в природе, они рассеяны в земной коре, воде, воздухе, растениях и теле животных.

К радионуклидам естественного происхождения относят те, которые образовались на Земле без участия в этом человека. Это прежде всего долгоживущие изотопы 238U, 235U, 226 Ra, 232 Th, 40 K и т. д., а также дочерние радиоактивные продукты распада этих изотопов. Сюда относятся также радионуклиды, образующиеся под действием космического излучения на Земле и попадающие из космоса на Землю.

В почве, воде, воздухе, строительных и других материалах всегда рассеяны природные радионуклиды. Совместно с космическим излучением они и создают природный радиоактивный фон, постоянно облучая все живые организмы на Земле.

Естественные источники ионизирующего излучения.

Космическое излучение. Это ионизирующее излучение непрерывно падающее на поверхность земли из мирового пространства (первичное космическое излучение) и образующееся в земной атмосфере в результате взаимодействия первичного космического излучения с атомами воздуха (вторичное космическое излучение).

Первичный компонент космических лучей образуется вследствие извержения и испарения материи с поверхности звезд и туманностей космического пространства. Он состоит в основном из ядер легких атомов: водорода – протонов (79%), гелия – а-частиц (20%), лития, бериллия, бора, углерода, азота, кислорода и других элементов, большинство из которых обладают очень высокой энергией – в интервале 3*10 9 . 15*10 9 эВ, а некоторые- 10 17 . 10 18 эВ. Такие большие энергии первичные космические частицы приобретают за счет ускорения их в переменных электромагнитных полях звезд, многократного ускорения в магнитных полях облаков космической пыли межзвездного пространства и в расширяющихся оболочках новых и сверхновых звезд.

Однако лишь немногие частицы достигают поверхности земли, так как они взаимодействуют с атомами воздуха, рождая потоки частиц вторичного космического излучения. Поэтому основную массу космических лучей, достигающих поверхности земли, составляет вторичное космическое излучение.

Вторичное космическое излучение очень сложно и состоит из всех известных в настоящее время элементарных частиц и излучений. Основную массу их, достигающих уровня моря, составляют: мю и пи-мезоны (70%), электроны и позитроны (26%), первичные протоны (0,05%), γ-кванты, быстрые и сверхбыстрые нейтроны.

МЕЗОНЫ — элементарные частицы, масса которых лежит между массами электронов и протонов.

Их обнаруживают в космических лучах и получают искусственно при взаимодействиях частиц больших энергий. Существуют положительно и отрицательно заряженные, а также нейтральные мезоны. По абсолютной величине заряд положительных и отрицательных мезонов в точности равен элементарному электрическому заряду электрона Мезоны крайне неустойчивы: время их жизни меняется в пределах от 10 -6 до 10 -16 сек

Известны следующие разновидности мезонов: положительные и отрицательные мю-мезоны с массой, равной 206,7 электронной массы; положительные, отрицательные и нейтральные пи-мезоны с массой в 273,2 раза больше массы электрона. У нейтраль

ных пи-мезонов несколько меньшая масса (264,2) Положительные, отрицательные и нейтральные К-мезоны имеют массу в 966,5 и 974 раза больше массы электрона. Считается, что нуклоны удерживаются в ядре атома благодаря непрерывному обмену пи-мезонами.

Этот обмен и обусловливает существовании так называемых внутриядерных сил, придающих столь удивительную прочность ядру атома.

Продуктами аннигиляции античастиц нуклонов, т. е. протона и антипротона, нейтрона и антинейтрона, обычно являются пи-мезоны.

Для оценки биологического воздействия (расчета дозы космического излучения) вторичное космическое излучение можно разделить по уровню энергии и составу на четыре компонента:

мягкий, или малопроникающий, компонент (объединяет электроны, позитроны, у-кванты и частично быстрые протоны с энергиями порядка 100 МэВ);
жесткий, или сильнопроникающий (состоит в основном из мю-мезонов с энергиями порядкам 600 МэВ, небольшого количества сверхбыстрых протонов, с энергией более 400 МэВ, а-частиц и незначительного количества пи-мезонов);
сильноионизирующий (содержит продукты ядерных расщеплений: протоны, а-частицы, дейтроны, тритоны и более тяжелые осколки ядер с энергией 10. 15 МэВ);
нейтронный компонент (нейтроны различных энергий).

На уровне моря космическое излучение состоит в основном, как правило, из мягкого и жесткого компонентов.

Мягкий компонент поглощается слоями свинца толщиной 8. 10 см и железа – 15. 20 см; жесткий – проходит через свинец толщиной более метра, его можно обнаружить под землей и под водой на глубине нескольких километров.

Проведенные измерения показали, что на уровне моря за счет космических лучей образуются 2,74 пары ионов в 1 см 3 воздуха за 1 с. Это соответствует мощности дозы 1,15-10 -9 Рад/с. Исходя из этого установлено, что доза в ткани за сутки составляет 0,11 мрад, за год – 40 мРад.

Радиоэкология

раздел экологии (См. Экология), изучающий концентрацию и миграцию радиоактивных нуклидов (См. Нуклиды) в биосфере и влияние ионизирующих излучений на организмы, их популяции и сообщества — Биоценозы. Элементы Р. содержатся в работах по биогеохимии радиоактивных веществ В. И. Вернадского (См. Вернадский) (20-е гг. 20 в.), в монографии чешских учёных Ю. Стокласа и Ж. Пенкава «Биология радия и урана» (1932). Окончательно Р. сформировалась к середине 50-х гг. 20 в. в связи с созданием атомной промышленности и экспериментальными взрывами ядерных бомб, вызвавшими глобальное загрязнение окружающей среды радионуклидами стронция (См. Стронций), цезия (См. Цезий), плутония (См. Плутоний), углерода и др.

Р. обычно имеет дело с весьма малыми мощностями хронического внешнего и внутреннего облучения организма. В природных условиях организмы подвергаются облучению за счёт естественного фона радиоактивного (См. Фон радиоактивный) (космические лучи, излучения природных радионуклидов U, Ra, Th и др.), а также за счёт радиоактивного загрязнения (См. Радиоактивное загрязнение) биосферы искусственными радионуклидами. Однако многие растения и животные способны накапливать в жизненно важных органах и тканях радионуклиды, что влияет на их миграцию в биосфере и приводит к значительному усилению внутреннего облучения организма (см. Аккумуляция радиоактивных веществ). Повышенные дозы облучения, воздействуя на генетический аппарат клеток (см. Генетическое действие излучений), приводят к возрастанию темпов наследственной изменчивости. Более высокие дозы облучения понижают жизнеспособность организмов (вплоть до вымирания наиболее чувствительных к ионизирующим излучениям популяций) и тем самым вызывают изменение структуры биоценозов и обеднение межвидовых взаимоотношений в них. Выявление закономерностей, лежащих в основе этих процессов, имеет большое значение для ряда отраслей народного хозяйства. Так, особый практический интерес представляют следующие изучаемые Р. проблемы: миграция радионуклидов в пищевых цепях организмов (в т. ч. с.-х. животных и человека); обрыв или ослабление экологических связей; дезактивация с.-х. земель, водоёмов и т.п., загрязнённых радионуклидами; поиск поверхностно залегающих месторождений радиоактивных руд (по радиоактивности растений-индикаторов); выявление территорий суши и акваторий, загрязнённых искусственными радионуклидами. Многообразие практических аспектов Р. привело к её подразделению на морскую, пресноводную, наземную (в т. ч. лесную, сельскохозяйственную), а также ветеринарную и граничащую с ней гигиену радиационную (См. Гигиена радиационная). Результаты радиоэкологических исследований оказали большое влияние на принятие международных конвенций, направленных на ограничение испытаний ядерного оружия и отказ от его применения в условиях войны. На основе рекомендаций Р. в промышленности разрабатываются и внедряются замкнутые циклы охлаждения ядерных реакторов, улавливатели радиоактивных аэрозолей, методы хранения и обезвреживания радиоактивных отходов, исключающие их попадание в окружающую среду. См. также статью Радиобиология и лит. при ней.

Лит.: Передельский А. А., Основания и задачи радиоэкологии, «Журнал общей биологии», 1957, т. 18, № 1; Поликарпов Г. Г., Радиоэкология морских организмов, М., 1964; Методы радиоэкологических исследований, М., 1971; Тихомиров Ф. А., Действие ионизирующих излучений на экологические системы, М., 1971; Радиоэкологические исследования в природных биогеоценозах, М., 1972; Радиобиология и радиоэкология сельскохозяйственных животных, М., 1973; Odum Е. Р., Ecology and the atomic age, «Association of southeastern Biologist Bulletin», 1957, v. 4; Radioecology, ed. V. Schultzu A. W. Klement, N. Y., 1963; Ecological aspects of the nuclear age: selected readings in radiation ecology, eds V. Schultz and F. W. Whicker, Oak Ridge, 1972.

А. А. Передельский.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .

Синонимы:

Радиочувствительность
Радиоэлектроника

Полезное

Смотреть что такое “Радиоэкология” в других словарях:

радиоэкология — радиоэкология … Орфографический словарь-справочник
РАДИОЭКОЛОГИЯ — РАДИОЭКОЛОГИЯ, раздел экологии, изучающий накопление и миграцию в биосфере радиоактивных нуклидов. Радиоэкология сформировалась к середине 50 х гг. 20 в. в связи с загрязнением окружающей среды радиоактивными веществами в результате ядерных… … Современная энциклопедия
Радиоэкология — РАДИОЭКОЛОГИЯ, раздел экологии, изучающий накопление и миграцию в биосфере радиоактивных нуклидов. Радиоэкология сформировалась к середине 50 х гг. 20 в. в связи с загрязнением окружающей среды радиоактивными веществами в результате ядерных… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
РАДИОЭКОЛОГИЯ — раздел экологии, изучающий накопление радиоактивных веществ организмами и их миграцию в биосфере … Большой Энциклопедический словарь
РАДИОЭКОЛОГИЯ — [ Словарь иностранных слов русского языка
радиоэкология — сущ., кол во синонимов: 1 • экология (15) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
Радиоэкология — наука о действии всех видов ионизирующих излучений на организмы и их сообщества. Как раздел экологии также изучает накопление радиоактивных веществ организмами и их миграцию в атмосфере. EdwART. Словарь терминов МЧС, 2010 … Словарь черезвычайных ситуаций
РАДИОЭКОЛОГИЯ — экология радиационная, радиобиогеоценология, раздел экологии, изучающий отношение отдельных экосистем, популяций, сообществ и организмов к воздействию ионизирующего излучения, характерного для среды обитания. Связана с радиобиологией.… … Экологический словарь
Радиоэкология — Радиационная экология или радиоэкология наука о распространении радионуклидов по элементам экологических систем почвам, природным водам, грунтам, растениям, животным и т. д., об экологическом значении радиационного фактора, обусловленного… … Википедия
радиоэкология — и; ж. Раздел экологии, который изучает наличие и перемещение радиоактивных нуклидов в биосфере, влияние ионизирующих излучений на живые организмы. ◁ Радиоэкологический, ая, ое. Р ая обстановка. Р ие исследования. * * * радиоэкология раздел… … Энциклопедический словарь

Обратная связь: Техподдержка, Реклама на сайте

�� Путешествия

Экспорт словарей на сайты, сделанные на PHP,
WordPress, MODx.

Пометить текст и поделитьсяИскать в этом же словареИскать синонимы
Искать во всех словарях
Искать в переводах
Искать в ИнтернетеИскать в этой же категории

РАДИОЭКОЛОГИЯ

изучает воздействие ионизирующего излучения окружающей среды (космич. радиации, прир. и техногенных радионуклидов) на живые организмы, их сообщества и связь этого воздействия с распределением радионуклидов по пов-сти Земли (в атмосфере, Мировом океане, земной коре). Зарождение Р. связано с работами В. И. Вернадского, к-рый в 1910-20 впервые обратил внимание на возможное воздействие радиоактивности окружающей среды на биосферу.

Все живые организмы на Земле, в т. ч. человек, находятся под постоянным воздействием космич. излучения и излучения радионуклидов, содержащихся в атмосфере, воде, почвах, горных породах, строительных и др. материалах. Наиб. воздействие на живые организмы оказывают прир. радионуклиды 40 К, 235 U, 238 U, 232 Th и продукты их распада (см. Радиоактивные ряды),а также космогенные радионуклиды, образующиеся гл. обр. в верх. слоях атмосферы под действием космич. излучения ( 14 С, 3 Н и др.). Развитие атомной пром-сти и проведение испытаний ядерного оружия (начиная с 40-50-х гг. 20 в.) привело к тому, что в окружающую среду во все возрастающих кол-вах стали попадать искусств. (техногенные) радионуклиды 85 Кr, изотопы ксенона, 131 I, 90 Sr, 144 Ce, l37 Cs и др., многие из к-рых имеют сравнительно большие периоды полураспада (до неск. десятков лет). Особенно много техногенных радионуклидов попало в окружающую среду до подписания Московского договора о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере и на поверхности Земли и океана (1972). В результате крупных аварий на ядерных реакторах (Уиндскейл, 1957; Чернобыль, 1986) в атмосферу выброшены большие кол-ва продуктов ядерного деления урана, плутония и нептуния, к-рые в виде аэрозолей и газов распространились на большие расстояния (см. Радиоактивные горячие частицы).

Пути распространения радионуклидов от мест выброса, хранения и захоронения радиоактивных отходов, а также за счет выщелачивания из радиоактивных пород зависят от хим. форм, в к-рых находятся радионуклиды, способности этих форм к комплексообразованию, гидролизу, окислению и восстановлению, др. факторов. В конечном счете рассеянные в среде радионуклиды усваиваются живыми организмами (растениями и животными), причем в организм человека они могут попадать не только непосредственно (при дыхании, с питьевой водой и т. п.), но и по сложным пищ. цепям (напр., 90 Sr в значит. мере попадает по цепочке растительность-травоядные животные-молоко). Важная задача Р.-вскрытие путей попадания радионуклидов в организм человека и защита его от такого попадания.

Современная Р. развивается на стыке мн. наук. Так, ядерная физика и ядерная геофизика позволяют изучать радиац. поля, т. е. распределение источников ионизирующего излучения в атмосфере, водоемах, почвах, горных породах; радиохимия – исследовать состояние радионуклидов в водных р-рах, аэрозолях (определять хим. формы, степени окисления элементов и т. д.), формы, в к-рых происходит миграция радионуклидов в среде (истинные р-ры, ультрадисперсные твердые частицы и т. д.), изменение этих форм либо при прохождении геохим. барьеров типа река-море или океан – атмосфера, либо при изменении т-ры, кислотности, влажности, др. факторов. Сведения о концентрировании радионуклидов разл. организмами и их отдельными органами (напр., 90 Sr накапливается в костях человека, а 131 I-в щитовидной железе), данные о генетич. и др. последствиях воздействия ионизирующего излучения дает радиобиология. Методы расчета дозы и мощности дозы ионизирующего излучения разработаны в дозиметрии.

Для Р. представляет интерес прежде всего изучение воздействия на организмы малых доз ионизирующего излучения. Таким воздействием обладают, напр., радон и продукты его распада (сам радон образуется при распаде имеющегося повсеместно в исключительно низких концентрациях радия), в заметных кол-вах присутствующие в воздухе в совр. зданиях, построенных с использованием новых строит материалов (шлаков, зольных остатков от сгорания ископаемых топлив). Систематич. исследования Р. направлены, в частности, на то, чтобы правильным выбором материалов и целесообразной планировкой помещений исключить опасное повышение концентрации радона в школьных зданиях, жилых помещениях, производств, предприятиях.

В реальных условиях степень воздействия ионизирующего излучения м. б. усилена наличием в среде вредных примесей (напр., в атмосфере – оксидов азота, серы, СО; в почвах и в водах-ионов тяжелых металлов, пестицидов и т. д.); это-т. наз. радиоэкологич. синергизм.

Важная проблема Р.-изучение пространственно-временной изменчивости естеств. фона ионизирующего излучения (напр., на пов-сти Земли в 50-100 раз). Повыш. фоном характеризуются, в частности, т. наз. радиоактивные провинции-районы с высоким естеств. содержанием урана и тория в почве и горных породах, расположенных на пов-сти. Во мы. странах ведутся работы по непрерывному контролю (мониторингу) радиоактивного загрязнения воздуха, почв, растит. и животных организмов, позволяющие выявлять зоны повыш. загрязнения, их источники, а также радиологически чистые зоны. Мониторинг позволяет надежно устанавливать даже незначит. изменения в радиац. обстановке на местности, связанные с изменениями в режимах работы ядерных реакторов, предприятий атомной пром-сти и т. д., не говоря уже об аварийных ситуациях.

Сведения, получаемые в Р., играют важную роль при выработке международных соглашений, направленных на полное прекращение испытаний ядерного оружия, сокращение его произ-ва; на них основаны нормативные документы, в т. ч. определяющие порядок захоронения радиоактивных отходов, безопасную работу ядерных реакторов, условия работы персонала; возможность использования с.-х. и иной продукции населением и т. д.

Лит.: Перцов Л. А., Ионизирующее излучение биосферы, М., 1973; Химия окружающей среды, пер. с англ., М., 1982, с. 414-47; Громов В. В., Москвин А. И., Сапожников Ю. А., Техногенная радиоактивность Мирового океана, М., 1985; Вредные химические вещества. Радиоактивные вещества, Л., 1990. См. также лит. при ст. Радиохимия.

Ю. А. Сапожников, С. С. Бердоносов.

Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . Под ред. И. Л. Кнунянца . 1988 .