Банановый эквивалент. Радиация и бананы. Афродизиаки на нашем столе

План:

1 Сравнения с аварией на АЭС Три-Майл-Айленд
2 Природная радиоактивность еды
3 Гомеостатическое возражение

Введение

Банановый эквивалент - понятие, применяемое сторонниками ядерной энергетики для характеристики активности радиоактивного источника путём сравнения с радиоактивностью, содержащейся в обычном банане.

Многие продукты от природы радиоактивны из-за содержащегося в них калия-40. В грамме природного калия происходит в среднем 32 распада калия-40 в секунду (32 беккереля, или 865 пикокюри).

Банановый эквивалент определяется как радиоактивность, вводимая в организм при съедании одного банана. Утечки радиации на ядерных электростанциях зачастую измеряются в крошечных единицах вроде пикокюри (одной триллионной части кюри). Сравнение этой радиоактивности с содержащейся в банане позволяет интуитивно оценить степень риска таких утечек. Но, из-за разных дозовых коэффициентов радиоактивных изотопов, такое сравнение непригодно для оценки действительного уровня риска.

Средний банан содержит 3520 пикокюри на килограмм веса, или примерно 520 пикокюри в 150-граммовом банане . Эквивалентная доза в 365 бананах (один в день в течение года) составляет 3,6 миллибэра или 36 микрозивертов.

Радиоактивность бананов неоднократно вызывала ложные срабатывания детекторов радиации, используемых для предотвращения незаконного ввоза радиоактивных материалов в США .

1. Сравнения с аварией на АЭС Три-Майл-Айленд

После аварии на АЭС Три-Майл-Айленд, Комиссией по ядерной энергетике США был обнаружен радиоактивный йод в молоке местных коров в количестве 20 пикокюри на литр . Эта радиоактивность значительно меньше, чем в обычном банане. Стакан такого молока содержал всего 1/75 бананового эквивалента.

2. Природная радиоактивность еды

Все натуральные продукты содержат небольшое количество радиоактивных изотопов. Средний человек через пищу получает дозу радиации около 40 миллибэров в год, что составляет более 10 % суммарной годовой дозы .

Некоторые продукты имеют природный уровень радиации выше среднего. Среди них картофель, бобы, орехи и семечки подсолнечника . Сравнительно высокий уровень наблюдается в бразильском орехе (за счёт повышенного содержания радиоактивных нуклидов 40 K, 226 Ra, 228 Ra), радиоактивность которого может достигать 12000 пикокюри на килограмм и выше (450 Бк/кг и выше) .

3. Гомеостатическое возражение

Согласно некоторым источникам, съеденный банан не повышает уровня радиации в организме, поскольку избыточный калий, полученный из банана, приводит к выводу из организма эквивалентного количества изотопа в процессе метаболизма.

Примечания

скачать
Данный реферат составлен на основе статьи из русской Википедии . Синхронизация выполнена 13.07.11 17:03:10
Похожие рефераты:

Все мы знаем о явных вещах, которые являются источником радиации: атомные электростанции, микроволновые печи, ядерное оружие и посещение некоторых территорий Украины. Однако необходимо знать и о менее очевидных источниках радиации.

9. Бразильские орехи

Бразильский орех - один из самых радиоактивных источников пищи в мире, но не думайте, что парочка орехов наградит вас супер-умениями. Не наградит, люди уже пробовали. Как обнаружил один несчастный любитель орехов, поедание бразильских орехов чревато тем, что фекалии и моча станут чрезмерно радиоактивными. Причина этой радиоактивности проста: корни дерева, приносящего плоды бразильских орехов, уходят в землю настолько глубоко, что они поглощают большое количество радия, естественного источника радиации.

8. Центральный вокзал Нью-Йорка

Центральный вокзал Нью-Йорка - один из крупнейших вокзалов в мире. Для планирующих посетить этот вокзал будет неприятно узнать, что это и один из самых радиоактивных вокзалов. Его радиоактивность обусловлена стенами и фундаментом, построенными из гранита - горной породы, способной содержать естественную радиацию. Уровень излучения на вокзале настолько высок, что он превышает уровень, который по закону могут излучать атомные электростанции.

7. Эвакуационные знаки

Если вы посещаете школу или колледж, или работаете в офисе, вы наверняка видели светящиеся знаки «Выход» (или Exit). Так как знаки предназначены для того, чтобы провести людей в безопасное место в случае катастрофы, они не подсоединены к электрической сети здания - ведь электричества при экстренной ситуации, скорее всего не будет. Так как же они излучают этот свет? Батарейки с длительным сроком эксплуатации? Хомячки в колесе? К сожалению, нет: свет излучается радиоактивным изотопом водорода - тритием, содержащимся в знаке. Так что, если во время катастрофы, повлёкшей за собой отключение электричества, знак разобьётся, то радиоактивный изотоп может заразить всё здание и людей, находящихся в нём.

6. Наполнитель для кошачьего туалета

Если, по какой-то причине, вам когда-либо захочется нырнуть в туалет вашей кошки - хорошо подумайте над своим решением. Помимо того, что сама мысль об этом вызывает отвращение, наполнитель для кошачьего туалета ещё и является одним из самых часто встречаемых источников радиации в наших домах. Это обусловлено одним из главных компонентов наполнителя бентонитом - глинистым минералом, который отлично может впитывать фекалии и мочу, но очень плох в способности НЕ содержать остатки встречающихся в природе урана и тория, которые он содержит. Более того, по той причине, что ежегодно на свалку попадают тысячи тонн наполнителя, существует опасность того, что эта радиация может со временем попасть в подземные воды.

5. Бананы

Бананы, как и бразильские орехи, являются источником небольшого количества излучения. Но, если в случае бразильских орехов это результат того, что дерево «высасывает» радиацию из земли, бананы страдают излучением из-за того, что это в их генетическом коде. До того как вы ринетесь закапывать свои бананы в освинцованных гробах, стоит знать, что для того, чтобы получить лучевую болезнь надо съесть около 5 миллионов бананов. Так что, можно не беспокоиться - к моменту, когда человек будет доедать свой пятимиллионный банан, он уже, наверное, сам станет бананом. Тем не менее, излучение от бананов можно определить счётчиками Гейгера и если при прохождении сенсора радиации на таможне у вас в сумке будет связка бананов, не удивляйтесь, что вас остановят.

4. Кухонная столешница из гранита

Допустим, вы уже поклялись никогда не употреблять в пищу бананы или бразильские орехи. Ваше тело стало храмом, посвящённым чистому нерадиоактивному образу жизни. Однако если на вашей кухне есть столешница из гранита, существует немалый шанс того, что вся еда, приготовленная на ней, была облучена. Если вы всё ещё помните историю о Нью-Йоркском вокзале, вы уже догадались почему: гранит отлично хранит естественные источники радиации.

3. Сигареты

Тем, что сигареты вредны, уже никого не удивишь: ведь по телевизору столько говорят об этом, а всё что показывают по телевидению - правда! Многие сигареты содержат такие радиоактивные материалы, как полоний-210 (тот самый радиоактивный изотоп, от которого погиб Александр Литвиненко) и свинец-210 - если вы искали причину бросить курить, вот они. Эти изотопы, которые сохраняются в табачных листьях на протяжении всего процесса изготовления сигарет, выделяются в воздух в виде пара, когда сигарету поджигают, после чего курящий вдыхает их в свой организм. Несмотря на то, что концентрация этих изотопов небольшая, со временем химикаты накапливаются в органах заядлых курильщиков и, как считается, могут быть связаны с развитием некоторых видов рака.

2. Старая керамика и изделия из стекла

Очень трогательно, что бабушка оставила вам все эти старые вазы и изделия из стекла, но не позволяйте себя обмануть: вам надо прямо сейчас выбросить это всё, несмотря на все воспоминания, связанные с ними. Многое из глиняной посуды, произведённой до 1960 года - в основном то, что оранжевого или красного цвета - содержит в себе высокую концентрацию урана, при добавлении которого в глазурь получается тот самый узнаваемый цвет. Подобно этому, если у вас есть стеклянный антиквариат с зеленоватым оттенком - там содержится уран. Не стоит упоминать, что пить из таких приборов не стоит, так как помимо радиоактивности, настолько старый фарфор опасен ещё и тем, что из него выделяется свинец.

1. Глянцевая бумага журналов

Если издатель журнала хочет потратить больше денег, журнал печатают на глянцевой бумаге - в основном из-за того, что так журнал будет выглядеть лучше, но и по той причине, что они считают потребителей сороками, которые захотят купить что-то блестящее. Однако, для того, чтобы изготовить глянцевую бумагу её покрывают каолином - белой глиной. Как и глинистый материал, из которого изготавливают наполнитель для кошачьих туалетов, эта глина также способна содержать такие радиоактивные элементы, как уран и торий. Эта глина также используется в качестве пищевой добавки и одного из ингредиентов многих отпускаемых без рецепта лекарств.

Казалось бы, несовместимые понятия, но за последние несколько лет бананы неожиданно превратился в один из опасных источников радиационного облучения и даже стали даже родоначальником такого определения, как « банановый эквивалент радиации». Несмотря на это, до сих пор не зафиксирован ни один случай радиационного облучения человека, виновником которого стал бы эти экзотические фрукты.

Так ли радиоактивен банан на самом деле?

Бананы действительно дают небольшое ионизирующее излучение, впрочем, как и остальные фрукты. Если приложить к одному среднему банану бытовой дозиметр, он показывает мощность излучения до 0,1 мкЗв/ч. Конечно, некоторым покажется, что цифра немалая, но если сравнить ее с дозой, которое человек ежечасно получает из окружающей среды или с водой и остальной пищей, то она меньше в 2-3 раза.

То есть, если брать мощность радиоактивного излучения, банан абсолютно безопасен для человека, поскольку не содержит радионуклидов выше нормы, тем более, что перед едой он, как правило, очищается от кожуры, в которой и остается большая часть вредных частиц.

Радиоактивные изотопы банана

Но может банан излучает опасные альфа-частицы? Как известно, попадая с пищей, водой и воздухом в организм, они приводят к сильнейшему облучению внутренних органов и вызывают серьезные заболевания, вплоть рака легких и лучевой болезни. Разберем этот вопрос подробней.

Как известно, банан наряду с большим количеством витаминов и клетчаткой, содержит немалую долю природного калия - до 420 мг. Этот элемент встречается повсеместно: в горных породах Земли, в живых организмах и создает естественный радиоактивный фон. Именно он усваивается человеческим организмом вместе с другими элементами, нужными для жизнедеятельности, и вносит основной вклад во внутреннее облучение человека.

Попадая в ткани, калий распадается на три изотопа, один из которых дает слабую радиационную активность - калий-40. Поскольку его доля составляет всего 0,012% от общего количества калия, то в теле человека весом 70 кг содержится до 0, 0166 г калия-40. В среднем, человек получает радиоактивное облучение от изотопов калия-40 и других природных источников радиации - около 180 мкЗв/год.

При этом большая его часть распадается до атомов кальция-40 с выделением бета-частиц, а остальная масса захватывает электрон и превращается в аргон-40, образуя незначительное количество гамма-частиц. То есть банан образует только лишь бета- и гамма-частицы, которые не выделяют такого большого количества энергии, как альфа-частицы.

Радиоактивное загрязнение овощей и фруктов

В последнее время особенно стала актуальной проблема радиационного загрязнения овощей и фруктов. Связана она с Чернобыльской катастрофой, вследствие которой в почве скопилось значительное количество радионуклидов. Из них наиболее опасными считаются два радиоактивных изотопа: цезий-137 и стронций-90. Попадая в организм, они быстро всасываются в желудок и кишечный тракт и вызывают тяжелейшие заболевания: малокровие и злокачественные опухоли. Несмотря на то, что катастрофа произошла в 1986 году, до сих пор цезий-137 находится в гумусе, а половина стронция-90 перешла в соединения, доступные для высших растений. Соответственно, радиоактивные изотопы вместе с зеленой растительной массой могут поступать в организм и аккумулироваться в нем, повышая риск развития тяжелых заболеваний.

Нормы радиоактивности овощей

Поскольку овощи стоят на третьем месте по поставке радионуклидов в организм человека, в России действуют жесткие нормативы относительно содержания в них нестабильных изотопов указанных элементов:

стронций-90 - 50 Бк/кг;
цезий-137 - 130 Бк/кг.

Для картофеля ПДК определены немного другие стандарты - 60 Бк/кг и 320 Бк/кг. За содержанием радионуклидов в овощах и фруктах следит Роспотренадзор, каждая партия продукции, завозимая из-за границы, обязательно проходит радионуклидный анализ на содержание изотопов стронция и цезия, и только затем поступает к потребителю. Исключение составляют овощные культуры, которые попадают на территорию России контрабандным путем - они, как правило, не исследуются на содержание изотопы радиоактивных элементов и могут представлять опасность.

Какие овощи и фрукты опаснее?

Овощные культуры по способности поглощать изотопы стронция и цезия располагают таким образом:

капуста;
огурец;
кабачок;
томат;
сладкий перец;
чеснок;
салат;
картофель;
морковь;
свекла;
редька;
редис;
горох;
бобы;
фасоль;
щавель.

Львиная доля нуклидов содержится в кожуре фруктов и овощей. Снизить их концентрацию можно простыми способами - снять верхнюю часть плодов или провести термическую обработку. Так, очистка картофеля и свеклы приводит к уменьшению изотопов стронция на 30-40%, а их варка снижает активность радионуклидов в среднем на 10-20%.

Фрукты практически не накапливают большого количества радиоактивных изотопов, особенно яблоки и груши. При этом в свежих и свежезамороженных фруктах содержание нуклидов меньше, чем в сухих, но все же не должно превышать таких значений:

стронций-90 - 50 Бк/кг;
цезий-137 - 40 Бк/кг.

К сожалению, на рынке фрукты и овощи не проходят проверку на содержание изотопов стронция и цезия, поскольку такой анализ достаточно дорогой и не требуется для получения разрешения на продажу. Поэтому огурцы или помидоры, выращенные по утверждению продавца в безопасном районе Краснодара или Подмосковья, могут оказаться из зараженной местности. Снизить опасность покупки радиоактивных продуктов позволяет радиометр, определяющий в течение нескольких минут мощность бета- и гамма-излучения.

Как измерить радиоактивность овощей и фруктов?

Измерить количество радионуклидов цезия-137 можно с помощью радиометра (), улавливающего гамма- излучение, и стронция-90 - бета-излучение. Если чувствительность приборов низкая, то нужно измерить мощность излучения концентрата, полученного после проведения термической обработки купленных овощей или фруктов.

Природный калий состоит в основном из двух стабильных изотопов: 39 K (93.26 %) и 41 K (6.73 %), однако калий содержит также небольшое количество радиоактивного изотопа 40 K (0.01 %). Изотоп калий-40 является бета-активным и имеет период полураспада 1.251·10 9 лет.

Несмотря на невысокое содержание изотопа 40 K в природном калии и довольно большой период его полураспада, радиоактивность калия можно легко обнаружить даже с помощью простых приборов. В грамме природного калия каждую секунду происходит 32 распада ядер калия-40. Это соответствует радиоактивности 32 беккереля, или 865 пикокюри.

Считается, что радиоактивный распад 40 K является одним из основных источников геотермальной энергии, которая выделяется в недрах Земли (мощность оценивается в 44 ТВт). В минералах, содержащих калий, постепенно накапливается изотоп 40 Ar, который является продуктом распада 40 K. Измеряя соотношение между изотопами 40 K и 40 Ar можно измерять возраст горных пород. На этом принципе основан калий-аргоновый метод определения возраста, который является одним из основных методов ядерной геохронологии.

С другой стороны, калий является одним из важнейших биогенных элементов, которые необходимы для всего живого. Разумеется, вместе со стабильными изотопами калия в живые организмы попадает и радиоактивный 40 K. Например, за счет калия-40 в организме человека весом 70 кг ежесекундно происходит около 4000 радиоактивных распадов.

Значительную часть радиоактивных изотопов человек получает с пищей (в среднем около 40 миллибэр в год или более 10 % суммарной годовой дозы). Практически все продукты содержат небольшое количество радиоактивных изотопов, но природный уровень радиоактивности некоторых продуктов заметно выше среднего. Среди таких продуктов можно назвать картофель, бобы, орехи и семечки подсолнечника. Сравнительно высокий уровень наблюдается в бразильском орехе (за счет повышенного содержания радиоактивных изотопов 40 K, 226 Ra, 228 Ra), радиоактивность которого может достигать 12000 пикокюри на килограмм и выше (450 Бк/кг и выше).

К числу продуктов с повышенной естественной радиоактивностью принадлежат также и бананы. Средний банан содержит 3520 пикокюри на килограмм веса, или примерно 520 пикокюри в 150-граммовом банане. Эквивалентная доза в 365 бананах (один в день в течение года) составляет 3.6 миллибэра или 36 микрозивертов. Основная причина радиоактивности бананов - природный изотоп калий-40.

В ядерной энергетике даже используется термин "банановый эквивалент". Банановый эквивалент соответствует количеству радиоактивных изотопов, которые попадают в организм при съедании одного банана.

Утечки радиации на ядерных электростанциях зачастую измеряются в очень малых единицах, например, пикокюри (одна триллионная часть кюри). Сравнение этих доз с естественной радиоактивностью одного банана позволяет интуитивно оценить степень риска утечек.

Например, после аварии на АЭС Три-Майл-Айленд, Комиссией по ядерной энергетике США был обнаружен радиоактивный йод в молоке местных коров в количестве 20 пикокюри на литр. Эта радиоактивность значительно меньше, чем в обычном банане. Стакан такого молока содержал всего 1/75 бананового эквивалента.

Следует, однако, учитывать, что подобное сравнение очень условно, поскольку излучение различных радиоактивных изотопов с точки зрения биологического действия отнюдь не эквивалентно. Кроме того, есть основания считать, что съеденный банан не повышает уровня радиации в организме, поскольку избыточный калий, полученный из банана, приводит к выводу из организма в процессе метаболизма эквивалентного количества изотопа 40 K.