Методы научного познания

      Явление самопроизвольного испускания химическими элементами излучения, обладающего значительной проникающей способностью и ионизирующими свойствами, получило название естественной радиоактивности. Элементы, испускающие такое излучение называются радиоактивными. Радиоактивными являются все элементы с порядковым номером более 83 в таблице Менделеева.(Z >83).

Закон радиоактивного распада
Каждый радиоактивный элемент можно охарактеризовать промежутком времени Т, в течение которого распадается половина ядер, имевшихся в момент начала отсчета времени. Период полураспада- основная константа радиоактивного элемента. Период полураспада характеризует скорость распада. Например: радий 88Ra226 имеет период полураспада Т=1600 лет; торий 90Th231 -25.64 часа; полоний 84Po212 -3·10-7 сек.

В настоящее время излучения, возникающие при радиоактивном распаде, называют ионизирующими или ядерными, излучениями. Первое из этих названий связано с одним из главных свойств данных излучений — способностью производить ионизацию в окружающей среде. Однако этой способностью обладают также и рентгеновские лучи и отчасти ультрафиолетовые. Поэтому более точным является название «ядерные излучения».

Природными, или естественными, излучателями называются все радиоактивные изотопы, встречающиеся в природе и не созданные человеком. Явление естественной радиоактивности, как было сказано ранее, открыто в самом конце XIX века. Следы естественной радиоактивности можно обнаружить во всех веществах живой и неживой природы.

Открытие естественной радиоактивности оказало глубокое влияние на многие фундаментальные понятия науки. Явление естественной радиоактивности было использовано для создания эффективных методов изучения микроскопической структуры веществ и их свойств. Радиоактивность естественных излучателей начали использовать при изучении строения атомных ядер для оценки возраста земли и измерения скорости образования осадков на дне океанов.

В настоящее время в природе обнаружено около 340 изотопов, причем 70 из них являются радиоактивными, это в основном изотопы тяжелых металлов.

Основное количество естественных радиоактивных изотопов относится к тяжелым элементам. Все элементы, имеющие атомный номер больше 80, имеют радиоактивные изотопы. Изотопы элементов с атомным номером больше 82 в стабильном состоянии вообще неизвестны, все они являются радиоактивными. Кроме естественно возникших радиоактивных излучателей земного происхождения, имеются некоторые изотопы, образованные в процессе взаимодействия космических лучей с газами земной атмосферы и отдельными элементами земной коры. Наиболее важными из них являются углерод (С14) и тритий (Н3).

Естественные радиоактивные изотопы, встречающиеся в природе, можно разбить на три группы. В первую группу входят естественные радиоактивные элементы, известные изотопы которых радиоактивны. К этой группе относятся три семейства последовательно превращающихся изотопов: ряды урана — радия, тория и актиния. Промежуточными продуктами распада этих радиоактивных семейств являются как твердые, так и газообразные изотопы (эманации). Наибольшее значение из этой группы имеют уран (U235), торий (Тh232), радий (Rа226) и радон (Rn222, Rn220). Во вторую группу входят изотопы химических элементов, связанных генетически, т. е. не образующие семейства. К этой группе относятся калий (К40), кальций (Са48), рубидий (RЬ87), цирконий (Zг96), лантан (Lа138), самарий (Sm147), лютеций (Lu176). Основное значение из этой группы имеет калий: он обусловливает наибольшую величину естественной радиоактивности.

В третью группу входят так называемые космогенные изотопы, которые образуются в стратосфере под действием космических лучей, захватываются атмосферными осадками и в их составе выпадают на земную поверхность. К этой группе относятся тритий (Н3), бериллий (Ве7, Ве10) и углерод (С14).

Естественные излучатели в основном являются долгоживущими изотопами, с периодом полураспада 108—1016 лет. В процессе распада они испускают α- и β-частицы, а также γ-лучи. Обычно эти естественные радиоактивные изотопы находятся в очень рассеянном состоянии.

           Радиактивные элементы естественного происхождения присутствуют повсюду в окружающей человека среде. В больших объемах образуются искусственные радионуклиды, главным образом в качестве побочного продукта на предприятиях оборонной промышленности и атомной энергетики.

Попадая в окружающую среду, они оказывают воздействия на живые организмы, в чем и заключается их опасность. Для правильной оценки этой опасности необходимо четкое представление о масштабах загрязнения окружающей среды, о выгодах, которые приносят производства, основным или побочным продуктом которых являются радионуклиды, и потерях, связанных с отказом от этих производств, о реальных механизмах действия радиации, последствиях и существующих мерах защиты.

Радиоактивность - неустойчивость ядер некоторых атомов, проявляющаяся в их способности к самопроизвольным превращениям (распаду), сопровождающимся испусканием ионизирующего излучения или радиацией

       Радиация, или ионизирующее излучение - это частицы и гамма-кванты,

энергия которых достаточно велика, чтобы при воздействии на вещество создавать ионы разных знаков. Радиацию нельзя вызвать с помощью химических реакций.  Различают несколько видов радиации.

Альфа-частицы: относительно тяжелые, положительно заряженные частицы,

представляющие собой ядра гелия.

Бета-частицы - это просто электроны.

Гамма-излучение имеет ту же электромагнитную природу, что и видимый свет, однако обладает гораздо большей проникающей способностью.

Нейтроны - электрически нейтральные частицы, возникают главным образом непосредственно вблизи работающего атомного реактора, куда доступ, естественно, регламентирован.

Рентгеновское излучение подобно гамма-излучению, но имеет меньшую энергию.

         Кстати, наше Солнце - один из естественных источников рентгеновского излучения, но земная атмосфера обеспечивает от него надежную защиту.

Заряженные частицы очень сильно взаимодействуют с веществом, поэтому, с одной стороны, даже одна альфа-частица при попадании в живой организм может уничтожить или повредить очень много клеток, но, с другой стороны, по той же причине, достаточной защитой от альфа- и бета-излучения является любой, даже очень тонкий слой  твердого или жидкого вещества - например, обычная одежда (если, конечно, источник излучения находится снаружи).                 

       Следует различать радиоактивность и радиацию. Источники радиации -

радиоактивные вещества или ядерно-технические установки (реакторы,

ускорители, рентгеновское оборудование и т.п.) – могут существовать значительное время, а радиация существует лишь до момента своего поглощения в каком-либо веществе.                 

      Воздействие радиации на человека называют облучением. Основу этого

воздействия составляет передача энергии радиации клеткам организма.

Облучение может вызвать нарушения обмена веществ, инфекционные осложнения, лейкоз и злокачественные опухоли, лучевое бесплодие, лучевую катаракту, лучевой ожог, лучевую болезнь.

Последствия облучения сильнее сказываются на делящихся клетках, и поэтому для детей облучение гораздо опаснее, чем для взрослых

Следует помнить, что гораздо больший РЕАЛЬНЫЙ ущерб здоровью людей приносят выбросы предприятий химической и сталелитейной промышленности, не говоря уже о том, что науке пока неизвестен механизм злокачественного перерождения тканей от внешних воздействий.

      Естественная радиоактивность существует миллиарды лет, она присутствует буквально повсюду. Ионизирующие излучения существовали на Земле задолго до зарождения на ней жизни и рисутствовали в космосе до возникновения самой Земли. Радиоактивные материалы вошли в состав Земли с самого ее рождения. Любой человек слегка радиоактивен: в тканях человеческого тела одним из главных источников природной радиации являются калий-40 и рубидий-87, причем не существует способа от них избавиться.                                                 

Учтем, что современный человек до 80% времени проводит в помещениях - дома или на работе, где и получает основную дозу радиации: хотя здания защищают от излучений извне, в стройматериалах, из которых они построены, содержится природная радиоактивность. Существенный вклад в облучение человека вносит радон и продукты его распада.                                   

           Радон                        

    Основным источником этого радиоактивного инертного газа является

земная кора. Проникая через трещины и щели в фундаменте, полу и  стенах, радон задерживается в помещениях. Другой источник радона в помещении - это сами строительные материалы (бетон, кирпич и т.д.), содержащие естественные радионуклиды, которые являются 7 источником радона. Радон может поступать в дома также с водой (особенно если она подается из артезианских скважин), при сжигании природного газа и т.д.                                 

Радон в 7,5 раз тяжелее воздуха. Как следствие, концентрация радона в верхних этажах многоэтажных домов обычно ниже, чем на первом этаже.                                                  

Основную часть дозы облучения от радона человек получает, находясь в закрытом, непроветриваемом помещении; регулярное проветривание может снизить концентрацию радона в несколько раз.

При длительном поступлении радона и его продуктов в организм человека многократно возрастает риск возникновения рака легких.

                                   Антропогенез

                                             Введение

Каждого человека, как только он начинал осознавать себя личностью, посещал вопрос «откуда мы взялись». Несмотря на то, что вопрос звучит абсолютно банально,  среди разных людей на него существует множество совершенно отличных друг от друга ответов. В научном мире есть группа ученых, занимающихся проблемой возникновения человека, которая на основе теории Дарвина создала науку антропологию, имеющую такое понятие, как «антропогенез».

Антропогенезом ученые-дарвинисты называют процесс выделения человека из мира животных. Ими было предположено, что отдаленными пред­ками человека являются человекообразные обезьяны, прошедшие несколько стадий развития на пути к формированию конечного результата.

В данной работе мы коснемся эволюционной теории происхождения человека и рассмотрим основные стадии антропогенеза.

Антропогенез - процесс выделения человека из мира животных - прошел, по мнению большинства исследователей, три основные стадии:

1.                 время последовательного существования антропоидных предков человека,

2.                 древнейших людей (архантропов) и

3.                 современных людей (неоантропов).

Все люди, населяющие Землю в настоящее время, принадлежат к виду Homo sapiens (homo-человек, sapiens-разумный). Наиболее важные признаки Homo sapiens-вертикальное положение тела и хождение на двух ногах, очень хорошо развитый головной мозг и гибкие кисти рук. Совокупность этих при­знаков дает человеку возможность использовать окружающую среду для того, чтобы кормить и одевать всю свою многочисленную популяцию и создавать поразительные цивилизации. Однако бесцеремонное и нередко враждебное обращение со всеми видами живых существ (в том числе и с человеком) стало оборачиваться против нас самих. Мы с запозданием начинаем понимать, что наша планета представляет собой закрытую экосистему с ограниченным пространством и ограниченными запасами энергии и что мы потребляем и уничтожаем ее ресурсы быстрее, чем природа способна восстанавливать их. По мнению некоторых ученых, мы просто играем в природе ту роль, которая нам предначертана и которой мы не можем избежать: изменяем среду до такой степени, что она уже не в состоянии обеспечивать наше существование, и про­кладываем путь другим видам (возможно, некоторым насекомым), которые в один прекрасный день завладеют Землей. По мнению других, мы сумеем разрешить наши экологические проблемы, так же как мы справились со столь многими другими проблемами.

Рост численности популяции человека в конечном счете лежит в основе большинства других наших экологических проблем. Демографический взрыв начался еще тогда, когда первобытные племена стали добывать пищу не охотой и собирательством, а возделыванием земли - перемена, оказавшая глубочайшее воздействие на историю человечества.

Эволюция человека

Homo sapiens - один из представителей млекопитающих, относящихся к отряду приматов, к которым принадлежат также тупайи, долгопяты, лемуры, лори и обезьяны, в том числе человекообразные обезьяны.

    Среди ныне живущих приматов представлены различные стадии эволюции этой группы - от животных, сходных с примитивными млекопитающими мелового периода, до крупных человекообразных обезьян и человека.

Самые характерные адаптивные признаки приматов связаны с чрезвычайно высоким развитием некоторых отделов нервной системы, в особенности тех отделов головного мозга, от которых зависит разумное поведение и способность мышц к ловким и тонким действиям. Такое развитие нервной системы тесно связано с древесным образом жизни предковых приматов и многих современных форм. Для древесного образа жизни необходимы ловкость и хорошо развитые органы чувств. Животному, которому приходится прыгать с ветки на ветку, особенно необходимо хорошее зрение. У большинства приматов оба глаза смотрят вперед и поэтому видят одно и то же; два налагающихся одно на другое одинаковых изображения создают стереоскопическое (объемное) зрение.