Структура та властивості радіаційно-активованих центрів в кварці та емалі зубів у зв’язку з ретроспективною дозиметрією людини та довкілля
Механізми формування, температурна стабільність, спектроскопічні та динамічні характеристики основних радіаційно-стимульованих дефектів у кварці. Вплив захворювань зубів на характеристики парамагнітних радіаційно-стимульованих центрів у емалі зубів.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 11.08.2015 |
| Размер файла | 1,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
i = div Ji .
В цій формулі div Ji - дивергенція потоку Ji.
У органічних прошарках рух частинок є більш швидким, ніж в нанокристалах, що пов'язано з наявністю в цих прошарках фази води. Оскільки процеси переміщення іонів в органічних прошарках ми вважаємо швидкими, то задача масопереносу в біомінералах зводиться до розгляду руху частинок на ділянках нанокристал -- бар'єрний прошарок -- органічний прошарок. Розроблені нами загальні підходи дозволяють описувати процеси масопереносу в біомінералах, а також аналізувати вплив цих процесів на стабільність радіаційних центрів і, відповідно, на результати ретроспективної дозиметрії.
Для вирішення проблем ретроспективної дозиметрії важливим є аналіз кінетики процесів масопереносу, тобто аналіз зміни характеристик системи у часі. Опис кінетики масопереносу в біомінералах є складною задачею. Тому для опису кінетики процесів у біомінералах ми зробили ряд припущень.
На рис. 5.3 зображено модель, яка включає чотири резервуари. Резервуар 1 відповідає нанокристалам, 2 - бар'єрному шару, 3 - органічним прошаркам, 4 - головному резервуару, який відноситься до всього організму біологічного об'єкта. Якщо рух різних частинок в нанокристалі є незалежним, то задача, що пов'язана з рухом частинок в нано-кристалах емалі зубів, суттєво спрощується. Відповідно, спрощується система рівнянь, яка описує кінетичні процеси.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 5.3. Модель резервуарів, що дозволяє описувати кінетику масопереносу в біомінералах
З урахуванням зроблених припущень, замість системи рівнянь, що описують взаємозалежний рух частинок різного типу, можна перейти до одного рівняння, яким будемо описувати рух частинок i-го типу. У рамках зроблених наближень зміну концентрації частинок i-го типу в просторі нанокристала (резервуар 1 на рис. 5.3) можна описувати рівнянням:
dni1/dt = -wi13 ni1 + Wi31 (ni0 - ni1) ni3 . (5.1)
У цьому рівнянні величини wi13 і Wi31 характеризують зв'язок між різними резервуарами, ni1 -- концентрація i-х частинок в області 1, ni0 -- концентрація вузлів ґратки в просторі нанокристала, які можуть бути зайняті частинками i-го типу, ni3 -- концентрація i-х частинок в області 3. В рамках наближень, що i-ті частинки в органічних прошарках не накопичуються і що швидкість обміну частками між органічними прошарками і резервуаром 4 є набагато більше швидкості обміну частками між нанокристалами і органічними прошарками, рішення рівняння (12) можна записати у вигляді:
ni1 (t) = (ni1, is - ni1, st ) exp (-t/i1) + ni1, st. (5.2)
У цьому виразі ni1, is та ni1, st визначають вихідне і стаціонарне значення концентрацій i-х частинок в області 1, а 1/i1 -- швидкість переходу частинки з одного стану в іншій. Вирази для ni1, st і i1 мають вигляд
ni1,st = ni0 /(1+ wi13 / wi31 ) , (5.3)
i1 = (wi13 + wi31 )-1 . (5.4)
Імовірності wi13 і wi31 можна представити в стандартному вигляді:
wij = i exp ( -Eij/kT ),(5.5)
де i -- частотний фактор, а Eij -- енергія активації відповідного процесу. Відповідно до формули (5.4), величина 1/i1 залежить безпосередньо від wi13 і wi31, тому швидкість переходу частинки з одного стану в інший істотно залежить від величини потенційного бар'єра в області 2.
З урахуванням (5.2-5.5), залежність кількості радіаційних дефектів i-го типу від часу Ni(t) (після опромінення емалі та формування відповідних дефектів) може бути визначена формулами:
Ni(t) = No,i exp (- tо / i ) , (5.6)
1/ i = i exp (- Ei / kT) . (5.7)
В цих формулах No,i -- кількість радіаційних дефектів i-го типу одразу після опромінення, tо -- час, який пройшов після опромінення, i -- час життя радіаційних дефектів за температури T. Величини Ei та k в формулі (5.7) відповідають глибині потенціальної ями, в якій локалізований неспарений електрон, та постійній Больцмана. Величини Ei та I можуть бути визначені експериментально за допомогою відпалювання зразків за різних температур на протязі різного інтервалу часу.
Дозові навантаження емалі зубів визначають за допомогою радіаційно-стимульованих радикалів СО2. Нами виконані дослідження кінетики розпаду СО2 радикалів в емалі зубів за різних температур відпалювання. На основі отриманих результатів можна зробити висновок, що в емалі зубів є декілька груп СО2 радикалів, які мають суттєво різну температурну стабільність. За допомогою цих експериментів мо-жна визначити як величину No,i - кількість радіаційних дефектів, які відповідають i-тій групі, так і i - що фігурує в формулі (5.7). Різні групи радіаційних центрів, що мають різну стабільність, формуються в емалі радикалами СО2, локалізованими в водно-органічній матриці, а також на поверхні та всередині нанокристалів. Для достовірної реконструкції дозових навантажень необхідно співставити час життя радіаційних центрів I , який фігурує в формулі (5.6), з часом tо, який пройшов з моменту опромінення людини до початку процедури рекон-струкції дози. Крім того, потрібно виконання умови I >> tо. Якщо ця умова не виконується, то необхідно ввести корекції відповідно до формули (5.6). Таким чином, застосування формули (5.6), що описує кінетику розпаду радіаційних дефектів, дозволяє розширити можливості ретроспективної дозиметрії та розробляти кінетичні методики рекон-струкції дозових навантажень.
Розділ 6. «Характеристики сигналів ЕПР від органічної компоненти емалі, які обумовлені нерадіаційними нативними радикалами». У даному розділі описано спектроскопічні та динамічні характеристики нерадіаційних сигналів ЕПР в емалі зубів, які суттєво впливають на процедуру реконструкції дозових навантажень людини та, відповідно, на точність та достовірність результатів ретроспективної дозиметрії. До таких радикалів відносяться так звані нативні радикали Rn, які пов'язані з органічною матрицею емалі, та мають нерадіаційну природу.
Опромінення продукує в емалі зубів багато різних типів радіаційних дефектів, за допомогою яких можна реконструювати дозу опромінення. Для більшості цих радіаційних дефектів фактор спектроскопічного розщеплення (g - фактор) має величину, яка дорівнює приблизно двом (g ? 2,0). Однак крім сигналів ЕПР від радіаційних центрів, в області g ? 2,0 реєструються також сигнали ЕПР, які мають нерадіаційну природу. Наявність нерадіаційних сигналів ЕПР робить процедуру реконструкції доз не тривіальною та потребує отримання детальної інформації про характеристики сигналів ЕПР, що реєструються поблизу g ? 2,0. Якщо дози опромінення емалі невеликі (менше ніж приблизно 1 Гр), то домінуючими сигналами ЕПР в емалі зубів є сигнал від нерадіаційних нативних радикалів та сигнал від радикалів СО2, які мають радіаційну природу. Вигляд сигналу ЕПР від такого типу зразків наведено на рис. 6.1. З рис. 6.1 видно, що сигнал ЕПР від нерадіаційних радикалів Rn перешкоджає реконструкції дозових навантажень за допомогою радіаційних сигналів від СО2-радикалів.
Для збільшення достовірності результатів ретроспективної дозиметрії та для зниження порога доз, що можна реконструювати за допомогою емалі зубів, потрібна детальна інформація про властивості сигналів, які формуються нативними радикалами.
Для нативних сигналів ЕПР фактор спектроскопічного роз-щеплення (g-фактор) дорівнює 2,0045 ± 0,0005, а ширина ліній ДB = (9 ± 2)·10-4 Тл. Сигнал ЕПР, обумовлений нативними радикалами Rn, називають також фоновим сигналом, оскільки цей сигнал завжди присутній в зразках емалі, які не зазнали радіаційного опромінення. В дентині інтенсивність сигналів, обумовлених радикалами Rn, у декілька разів більше, ніж в емалі. Тому для зменшення інтенсивності фонових сигналів під час вирішення задач ретроспективної дозиметрії потрібне ретельне відділення емалі від дентину. Відпал зразків призводить до збільшення інтенсивності нерадіаційних сигналів. Залежність інтенсивності сигналів ЕПР (I) від температури відпалу зразків представлена на рис. 6.2.
Рис. 6.1. Спектр ЕПР емалі зубів, обумовлений нативними радикалами Rn (пунктирна лінія) і радіаційно-стимульованими радикалами СО2? (суцільна лінія). Доза опромінення зразка дорівнює 0,2 Гр. Пунктирна лінія показує ту частину сигналу ЕПР від радикалів Rn , що перекривається з сигналом ЕПР від радіаційних центрів.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 6.2. Вплив відпалу на інтенсивність сигналу ЕПР в неопроміненій емалі. Крива 1 відповідає радикалам Rn, а крива 2 радикалам, що формуються в процесі вигорання органіки.
В результаті відпалювання емалі за T > 150 °C інтенсивність нерадіаційних сигналів ЕПР збільшується, але g-фактор та ширина сигналу залишаються незмінними. Разом з тим важливо відзначити, що за температури відпалу T > 300 °C має місце зміна як g-фактора, так і ширини досліджуваних сигналів ЕПР. На підставі цих даних, зроблено висновок, що в інтервалі температури 100-300 °C природа парамагнітних центрів, які обумовлюють сигнал ЕПР, зберігається, а за T > 300 °C має місце генерація нових парамагнітних центрів, пов'язаних з вигоранням органічної матриці емалі. У разі ураження зубів карієсом інтенсивність ЕПР сигналів, обумовлених радикалами Rn, збільшується в три-п'ять разів. Таким чином, під час захворювань емалі змінюються властивості не тільки мінеральної, але і органічної компоненти. Можна припустити, що у разі захворювань емалі карієсом зміни в органічній компоненті є первинними і спричиняють за собою вторинні зміни в мінеральній компоненті.
Оскільки інтенсивність ЕПР сигналів від радикалів Rn в емалі, ураженій карієсом, зростає, то це знижує можливості ретроспективної дозиметрії. Механізми формування нативних радикалів у мінералізованих біологічних тканинах пов'язані з процесами життєдіяльності біологічного об'єкта. Ці механізми можна пояснити за допомогою схеми:
Rno > Rn + e , (6.1)
де -- фрагмент органічної матриці, який в результаті процесів життєдіяльності або зовнішніх дій здатний втратити електрон (e-) і перейти в парамагнітний стан Rn . Парамагнітний радикал Rn в формулі (6.1) слід віднести до радикалів дірчастого типу, оскільки його g-фактор більше g-фактора вільного електрона (2,0023).
Формування радикалів Rn у процесі життєдіяльності біологічного об'єкта пов'язано, очевидно, з процесами біостимульованого окиснення фрагментів органічної матриці мінералізованих тканин. Під час нагрівання зразків до відносно невеликих значень температури (Т < 300 °C) в цих зразках мають місце процеси окиснення, обумовлені киснем повітря, що призводить до збільшення інтенсивності відповідних сигналів (крива 1 на рис. 6.2).
Дослідження впливу гамма-опромінення на кількість радикалів Rn в емалі зубів виявляється утрудненим, оскільки в магнітних полях, в яких знаходяться сигнали ЕПР від радикалів Rn, після опромінення з'являються більш інтенсивні сигнали, обумовлені радикалами . Таким чином, питання про вплив гамма-випромінювання на кількість радикалів Rn в емалі зубів залишається відкритим. Зовнішнє гамма-опромінення може впливати на кількість радикалів Rn побічно, оскільки гамма-опромінення призводить до інтенсифікації біостимульованих процесів окиснення, в результаті яких формуються вільні радикали. Разом з тим, на підставі експериментальних даних, можна зробити висновок, що вплив гамма-випромінювання на радикали Rn, принаймні, більш ніж на порядок слабше, ніж на радикали СО2, за допомогою яких виконують реконструкцію дозових навантажень.
Під час вирішення задач ретроспективної дозиметрії велике значення має співвідношення інтенсивності сигналів ЕПР від нативних радикалів та радіаційно-активованих радикалів СО2 (Рис. 6.1). Це співвідношення може змінюватися, якщо сигнали ЕПР реєструвати за різних рівнів мікрохвильової потужності. Оскільки час спін-решіткової релаксації нативних радикалів та радикалів СО2 не однаковий, то за збільшення мікрохвильової потужності вклад радикалів Rn в сумарний сигнал ЕПР зменшується. Відповідно, реконструкцію дозових навантажень слід проводити за великих рівнів мікрохвильової потужності (10 мВт та вище). Інформація про властивості нативних радикалів в емалі зубів та оптимальні режими реєстрації сигналів ЕПР цих радикалів сприяє підвищенню достовірності результатів ретроспективної дозиметрії та зниженню величини порогових доз, які можуть бути визначені за допомогою ЕПР емалі зубів.
Розділ 7. «Характеристики карбонатних радикалів, локалізованих в емалі зубів, кістках та в синтетичних аналогах цих тканин». Карбонатна речовина суттєво впливає на властивості емалі зубів, кісток та інших біомінералів. Під впливом радіаційного опромінення в емалі зубів формуються різні радіаційно-стимульовані карбонатні радикали, за допомогою яких реконструюють дозу опромінення. Крім радикалів CO2 в емалі зубів та в кістках спостерігаються також CO3 та CO33 радикали. Сигнали ЕПР від вказаних трьох типів карбонатних радикалів перекриваються, що утруднює вирішення задач ретроспективної дозиметрії. Для достовірної реконструкції дозових навантажень емалі, крім інформації про властивості CO2 радикалів, необхідно мати також інформацію про властивості CO3 та CO33 радикалів.
Предцентрами карбонатних радикалів в емалі зубів, кістках та в синтетичних аналогах цих біомінералів можуть бути карбонат-радикали CO32 та молекули CO2. Під впливом опромінення ці передцентри можуть захоплювати або втрачати електрони та переходити в парамагнітний стан. Зазначені передцентри можуть бути локалізовані або в структурі гідроксилапатиту, або на поверхні нанокристалів, що формують мінеральну компоненту мінералізованих тканин. Для вивчення властивостей карбонатної речовини в біогенному апатиті емалі зубів важливим є дослідження синтетичного гідроксилапатиту з до-мішками карбонатної речовини. Це обумовлено тим, що за допомогою синтетичного гідроксилапатиту, змінюючи умови синтезу, можна моделювати різні ситуації, які зустрічаються в біологічних тканинах. При цьому можна цілеспрямовано отримувати карбонатапатити, в яких карбонатні іони CO32- локалізовані в позиціях або фосфорних тетраедрів, або гідроксильних груп.
Нами досліджено різні типи біогенних і синтетичних карбонатапатитів. Біомінерали були представлені емаллю зубів людини, а також стегновими кістками щура та корови. Синтетичні матеріали були представлені карбонатапатитами А-типу і B-типу, які були синтезовані за різними технологіями. Відомо, що для карбонатапатитів B-типу карбонатні іони CO32- займають позицію фосфорних тетраедрів, а для карбонатапатитів A-типу позицію гідроксильних груп. Для вивчення температурної стабільності передцентрів, які під час опромінювання продукують відповідні парамагнітні центри, досліджені зразки перед опромінюванням були відпалені в інтервалі температур 100-1000 °C. Для створення парамагнітних центрів, що можуть бути зареєстровані методом ЕПР, досліджені зразки піддавалися опромінюванню за допомогою гамма-променів ізотопу 60Co. Для вивчення стабільності пара-магнітних центрів опромінені зразки піддавалися відпалюванню в інтервалі температур 100-600 оС.
Найінтенсивніші сигнали ЕПР в біогенних і синтетичних карбонатапатитах обумовлені парамагнітними радикалами CO2-. Сигнали ЕПР від CO2- радикалів присутні у всіх біомінералах, а також у всіх типах синтетичних карбонатапатитів. Спектр ЕПР від радикалів CO2- в першому наближенні може бути описаним аксіальним g-тензором, перпендикулярна та паралельна компоненти якого дорівнюють g = 2.0035 ± 0.0005, g = 1.9974 ± 0.0005. Радикали CO2- утворюються під час опромінення емалі в основному завдяки захопленню електронів молекулами CO2, локалізованими на поверхні та всередині нанокристалів мінеральної компоненти. В залежності від місця розташування радикали СО2- мають різні властивості. Більшість СО2- радикалів в емалі зубів сформована захопленням вторинних електронів молекулами СО20:
СО20 + е - > СО2-. (7.1)
Другий можливий механізм утворення СО2- радикалів відповідає відриву протонів з карбоксильних груп амінокислот під час опромінення емалі. За великих доз опромінення можливі також інші механізми формування СО2- радикалів.
Для встановлення природи та місць локалізації СО2- радикалів нами виконані дослідження температурної стабільності передцентрів, що продукують ці радикали під час опромінення, а також радикалів СО2-, створених цим опроміненням. Відповідні результати для порошкоподібних зразків емалі зубів представлено на рис. 7.1.
Подібні експериментальні дослідження виконані також для синтетичних карбонатапатитів А та В типу. Зразки, що відповідають кривій 1, спочатку були відпалені за різних температур, а потім (після відпалу) були опромінені. Для кривої 2, навпаки, усі зразки спочатку були опромінені, а потім (після опромінення) були відпалені за різних температур. Крива 1 показує залежність кількості передцентрів, а крива 2 - парамагнітних радикалів CO2- від температури відпалу зразків.
Рис. 7.1. Залежність кількості передцентрів (1) і CO2- радикалів (2) від температури відпалювання емалі. I - інтенсивність сигналів ЕПР радикалів CO2-, T - температура відпалювання зразків.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 7.2. Спектри ЕПР синтетичного (а) та біогенного (b) апатиту. На спектрах показано сигнали від CO3- і CO2- радикалів та еталонного зразка.
Результати, представлені на рис. 7.2, демонструють, що в емалі зубів є різні типи як передцентрів так і радикалів CO2-. Молекули CO2, які локалізовані всередині нанокристалів (в позиціях гідроксильних груп) та поблизу поверхні нанокристалів (у водно-органічній матриці), мають різну температурну стабільність. Відповідно, парамагнітні радикали CO2- теж мають різну стабільність та різні радіоспектроскопічні характеристики. Зокрема, залежність інтенсивності сигналів ЕПР радикалів CO2- від потужності мікрохвильового поля у відпалених та невідпалених зразках не однакова, що також вказує на різне локальне оточення радіаційних центрів в таких матеріалах.
Другим за поширеністю (після радикала CO2- ) карбонатним радикалом в емалі зубів, в кістках та в синтетичному карбонатапатиті є радикал CO3-. Значення тензора спектроскопічного розщеплення для CO3- радикалів в біогенних та синтетичних апатитах близькі, однак не тотожні. Для емалі зубів вони дорівнюють g1 = 2,0134 ± 0,0005, g2 = 2,0080 ± 0,0005, g3 = 2,0060 ± 0,0005. Вид сигналів ЕПР, обумовлених CO3- радикалами в різних зразках, представлено на рис. 7.2.
З цього рисунка видно, що сигнали ЕПР від CO3- радикалів в біогенних та синтетичних зразках мають не зовсім однакові характеристики і кількість CO3- радикалів є набагато меншою, ніж кількість CO2- радикалів. Парамагнітні радикали CO3- формуються з карбонатних іонів CO32- відповідно до схеми: СО32 + > СО3 + e.
Таким чином, передцентрами CO3- радикалів є карбонатні іони CO32-, які під дією гамма-квантів втрачають електрон і переходять в зарядний стан CO3- . Іони CO32-, які грають роль передцентрів CO3- радикалів, можна розділити на дві групи. До першої групи відносяться CO32- іони, що локалізовані на поверхні наночастинок, а до другої такі, що локалізовані в позиціях гідроксильних груп. Відмінність форми сигналів ЕПР від CO3- радикалів в різних зразках пов'язана, очевидно, з різним локальним оточенням цих радикалів. Нами встановлено, що за кімнатної температури сигнали ЕПР, обумовлені CO3- радикалами, не проявляють помітних ознак насичення мікрохвильовим полем.
Реєстрація сигналів ЕПР, обумовлених парамагнітними радикалами CO33-, в початкових (невідпалених) зразках емалі зубів і кісток, а також в синтетичних карбонатапатитах є утрудненою, оскільки ці сигнали перекриваються з більш інтенсивними сигналами від інших радикалів. Крім того, CO33- радикали в невідпалених зразках є нестабільними і швидко розпадаються в непарамагнітний стан СО32. Якщо спектри ЕПР в емалі реєструвати одразу після опромінення, то в цих зразках вдається зареєструвати сигнали від радикалів CO33-, які розпадаються на протязі декількох годин.
Проте під час відпалу зразків в них відбуваються зміни, які сприяють надійній реєстрації сигналів ЕПР від CO33- радикалів. У відпалених зразках сигнали ЕПР від CO2- радикалів, як правило, не перешкоджають спостереженню сигналів ЕПР від CO33- радикалів.
Крім того, під час відпалювання зразків, очевидно, змінюються також властивості передцентрів, які під дією опромінювання переходять в стан CO33-. В результаті стабільність парамагнітних радикалів CO33- збільшується. Важливою особливістю сигналу ЕПР CO33- є те, що цей сигнал істотно насичується за збільшення потужності мікрохвильового поля. Відповідно, цей сигнал слід реєструвати за малих рівнів мікрохвильового поля (приблизно 0,05 мВт).
Механізм формування парамагнітних радикалів CO33- відповідає схемі CO32- + e > CO33- , тобто передцентрами радикалів CO33- є карбонатні іони CO32-, які під час опромінювання захоплюють вторинні електрони і переходять в парамагнітний стан CO33-. Основна маса передцентрів CO33- радикалів формується в структурі апатиту завдяки ізоморфному заміщенню , яке супроводжується вакансіями іонів Ca2+.
Стабільні CO33- радикали ефективно формуються в біогенних та синтетичних карбонатапатитах тільки після відпалу цих зразків за Т 700 °C. Стабілізація CO33- радикалів обумовлена збільшенням ступеня впорядкованості кристалічної решітки апатиту в місцях локалізації CO33- радикалів, а також збільшенням розміру нанокристалів. Ці висновки підтверджуються також експериментами по рентгеноструктурному аналізу, результати яких представлено на рис. 7.3.
Як можна бачити з рис. 7.3, за Т 700 °C має місце стрімке звуження рентгенівських рефлексів, що вказує на покращення ступеня кристалічності решітки апатиту та на збільшення розмірів нанокристалів. За допомогою рентгеноструктурного аналізу нами встановлено також, що заміщення іоном CO32- фосфорного тетраедра (з утворенням карбонатапатиту В-типу) або гідроксильного іона (з утворенням карбонатапатиту А-типу) призводять до значних змін параметрів кристалічної решітки. При цьому найбільш сильно змінюється період кристалічної решітки у напрямі а-осі, у зв'язку з чим цей параметр є кількісним індикатором наявності в апатитовій решітці карбонатних заміщень А- або В-типу.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 7.3. Дифрактограми зразків біогенного апатиту, відпаленого за різних температур. Вісь абсцис вказує кут дифракції
За допомогою ЕПР в емалі зубів та в кістках, крім фази гідро-ксилапатиту, вдається зареєструвати невелику кількість (декілька процентів) інших (домішкових) мінеральних фаз. До найпоширеніших домішкових карбонатних мінеральних фаз в біогенних апатитах слід віднести кальцит СаСО3, доломіт (Mg, Са)СО3 і магнезит MgСО3. Типовою домішковою фазою для біомінералів є також фаза вітлокіту (трикальційфосфат) Са3(РО4)2.
Отримані нами результати, що пов'язані з властивостями карбонатної речовини в біогенних та синтетичних апатитах, дозволяють коректно розділяти вклад в сумарний сигнал ЕПР, обумовлений радіаційними карбонатними центрами різного типу, що є важливим для вирішення задач ретроспективної дозиметрії.
Розділ 8. «Анізотропні характеристики емалі зубів, методики сепарації радіаційних дефектів за їхньою стабільністю та приклади апробації отриманих результатів». В даному розділі дисертації описано результати досліджень, пов'язаних з анізотропією сигналів ЕПР в емалі, та показано, що ефекти анізотропії можуть бути використані для сепарації вкладів в сигнал ЕПР від радіаційних центрів, які мають різну температурну стабільність.
Анізотропія є однією з фундаментальних характеристик мінералізованих біологічних тканин. Разом з тим методики кількісного визначення ступеня анізотропії та текстурування біологічних тканин, в тому числі емалі зубів, залишалися не розробленими. Нами експериментально вивчені ефекти анізотропії за допомогою пластинок емалі зубів. З цими пластинками ми пов'язуємо так звану природну систему координат з осями h, p, v. Ці осі співпадають з горизонталлю, перпендикуляром та вертикаллю, що пов'язані з зубом, розташованим у просторі до того, як він був вилучений з організму. Анізотропія сигналів ЕПР емалі зубів та зміни цієї анізотропії під час відпалювання зразків проілюстровано на рис.8.1 та 8.2.
Рис. 8.1. Спектри ЕПР емалі зубів за Bh.
Рис. 8.2 Спектри ЕПР емалі зубів за Bp.
Піки сигналів, позначених на цих рисунках стрілками цифрами 1 і 2, реєструються за значень g-фактора, приблизно рівних g1 = 2.003 і g2 = 1.997. Величини резонансних полів, що відповідають цим значенням g-факторів, позначені як В1 і В2. Відзначимо, що значення величини g1 і g2 близькі до значень g і g для СО2- центрів. З цієї причини в інтенсивність піків 1 і 2 (рис. 8.1 та 8.2) основний внесок дають СО2- центри, для яких головна вісь g-тензора, відповідно, перпендикулярна чи паралельна вектору магнітного поля B. Виходячи з цих міркувань інтенсивності піків 1 і 2, що зображені на рис. 8.1 і 8.2, позначено як I і I відповідно.
Під час обертання пластинки емалі в магнітному полі навколо осей h, p, v зміни форми сигналів ЕПР найбільш просто і зручно характеризувати змінами інтенсивностей піків I і I. Для пояснення ефектів анізотропії в пластинках емалі зубів нами розглянута модель, яка включає два типи СО2- радикалів, що мають різні орієнтаційні характеристики. Перший тип центрів має хаотичну орієнтацію в просторі, а другий тип фіксовану орієнтацію. Кількість центрів першого і другого типів нами позначена як N1 і N2. Орієнтацію СО2- радикалів у просторі ми визначаємо за напрямком головної осі g-тензору, яка відповідає напрямку кисень - кисень (значення g-фактора уздовж цього напрямку дорівнює g ? 1.997). Ця вісь g-тензора для центрів з фіксованою орієнтацією співпадає з віссю с нанокристалів гідроксилапатиту. Виходячи з напряму головної осі g-тензора орієнтованих СО2- радикалів, можна припустити, що ці радикали локалізовані в структурних каналах гідроксилапатиту і при цьому іони кисню розташовані в позиціях гідроксильних груп.
Нами розроблено методику визначення співвідношення кількості центрів N1 і N2 в зразках емалі зубів, а також знайдено вигляд функції розподілу орієнтацій центрів N1 і N2. Отримані результати дозволили пояснити кутові залежності, які представлено на рис. 8.3. Оскільки орієнтація N2 центрів пов'язана з орієнтаціею нанокристалів, то функції розподілу орієнтацій N2 центрів характеризує розподіл орієнтації нанокристалів гідроксилапатиту в емалі зубів. Нами досліджено температурну стабільність N1 і N2 центрів, а також розроблено методики виділення з сумарного сигналу ЕПР того вкладу, що обумовлений стабільними радіаційними радикалами. Для пластинки емалі зубів вплив відпалювання на інтенсивності високопольового і низькопольового піків сигналу ЕПР, обумовленого СО2- радикалами, проілюстровано на рис. 8.3. Криві 1 та 2 на рис. 8.3 характеризують температурну стабільність хаотичних і орієнтованих радикалів СО2- відповідно. Згідно рис. 8.4, хаотичні СО2- радикали володіють меншою температурною стабільністю, в порівнянні з орієнтованими радикалами.
Нами встановлено, що у процесі відпалювання емалі локальне оточення хаотичних радикалів змінюється, що призводить до зміни g-тензора цих радикалів і до трансформації хаотичних радикалів в орієнтовані. Наявність екстремуму у кривій 2 на рис. 4 вказує, що за T > 150 °C має місце перетворення хаотичних радикалів в орієнтовані.
Рис. 8.3. Вплив відпалювання на інтенсивність піків сигналу ЕПР, які відповідають g-факторам 2.003 (крива 1) і 1.997 (крива 2) в пластинці емалі за орієнтації B || p
Для визначення внеску в сигнал ЕПР орієнтованих СО2- радикалів можна скористатися ефектами анізотропії. Крім того, оскільки хаотичні радикали СО2- переходять у непарамагнітний стан за меншої температури відпалу, ніж орієнтовані (рис. 8.3), то віддалення внеску в сумарний сигнал ЕПР від хаотичних радикалів може бути досягнуто за рахунок температурної обробки емалі за T = 150-200 °C. Таку температурну обробку слід проводити в атмосфері без кисню, щоб виключити збільшення кількості нативних радикалів.
Інформація про анізотропію та стабільность парамагнітних центрів в емалі зубів використана нами для розробки нових методик, направлених на підвищення достовірності результатів ретроспективної ЕПР дозиметрії. Нами введено два коефіцієнта анізотропії, які характеризують форму сигналів ЕПР, обумовлених CO2--радикалами, та дозволяють кількісно визначити ступінь текстурування емалі зубів.
K1 = I+,h / I¦, h (8.1)
K2 = I+,p / I¦,p. (8.2)
У формулах (8.1 та 8.2) значення I+,h і I¦,h відповідають інтенсивності перпендикулярній і паралельній компонентам сигналу ЕПР за орієнтації вектора магнітного поля B¦h, а величини I+,p і I¦,p відповідають аналогічним компонентам за орієнтації поля B¦p.
Типові значення коефіцієнтів K1 і K2 для пластинок емалі зубів, які не уражені карієсом, виявляються рівними: K1 = 3,3 ± 0,2 і K2 = 1,1 ± 0,2. У разі ураження зубів карієсом значення коефіцієнта анізотропії K1 зменшується, а коефіцієнта K2, навпаки, збільшується. Це обумовлено тім, що під час захворювань зубів карієсом орієнтація нанокристалів стає більш хаотичною і, відповідно, переважна орієнтація нанокристалів уздовж осі p природної системи координат стає менш вираженою. Таким чином, визначаючи експериментально значення коефіцієнтів анізотропії K1 і K2, можна кількісно судити про ступінь текстурування емалі зубів. Відзначимо, що для порошкоподібних зразків емалі співвідношення інтенсивностей піків I+ і I¦ не залежить від орієнтації зразка в магнітному полі і, як правило, дорівнює приблизно 2.0 ± 0.2.
Для апробації розроблених методик нами були отримані зразки зубів пацієнтів, які брали участь в ліквідації наслідків аварії на Чорнобильській атомній електростанції. Для реконструкції доз нами використані зразки з ділянок зубів без помітних уражень карієсом, а також з ділянок зубів уражених карієсом. Реконструкцію доз було зроблено за допомогою зразків без помітних уражень карієсом. Дозові навантаження, які було отримано за допомогою цих зразків, співпадали з дозами опромінення, що були зазначені в медичних документах цих пацієнтів. Для ділянок, уражених карієсом, реконструкція доз виявилася неможливою через інтенсивні фонові сигнали, пов'язані з нативними радикалами, а також через малу інтенсивність сигналів ЕПР, обумовлених CO2- радикалами. Після реконструкції дозових навантажень до-сліджені пластинки емалі, узяті з різних ділянок зуба, були опромінені рентгенівськими променями. Доза опромінення при цьому відповідала приблизно 10 Гр. Опромінення пластинок призводило до істотного збільшення інтенсивності сигналів ЕПР, обумовлених CO2- радикалами. Для опромінених пластинок були визначені коефіцієнти анізотропії K1 і K2 . При цьому було встановлено наступне. У разі захворювань зубів карієсом коефіцієнти анізотропії змінюються, що обумовлено зменшенням ступеня текстурування емалі. Процеси, пов'язані з карієсом, можуть змінювати зарядний стан парамагнітних радикалів CO2- і переводити їх в непарамагнітний стан. Таким чином, під час захворювань зубів карієсом припущення про стабільність CO2- радикалів є необ-ґрунтованим. Крім того, радіаційна чутливість емалі під впливом карієсу може змінюватися. Вказані фактори можуть істотно впливати на достовірність результатів, отриманих за допомогою ЕПР дозиметрії емалі зубів. Відповідно, для підвищення достовірності результатів ретроспективної дозиметрії необхідно оцінювати величину впливу карієсу на структуру і властивості зразків. Вимірювання коефіцієнтів анізотропії дозволяє оцінити ступінь зменшення текстурування емалі під впливом карієсу і, відповідно, оцінити придатність конкретних зразків емалі для реконструкції дозових навантажень людини.
Отримані нами результати, що пов'язані з реконструкцією дозових навантажень емалі зубів, були використані в документі Міжнародної Агенції з Атомної Енергетики (МАГАТЕ) “Use of electron paramagnetic resonance dosimetry with tooth enamel for retrospective dose assessment” (IAEA - TECDOC - 1331). Достовірність отриманих нами результатів, пов'язаних з реконструкцією дозових навантажень емалі зубів, підтверджена також Міжнародними Інтеркалібровками, в яких брали участь лабораторії з Німеччини, Італії, США, України, Росії та Білорусі.
ВИСНОВКИ
На основі детального вивчення властивостей радіаційно-активованих центрів в кварці та емалі зубів розроблено та апробовано нові підходи в ретроспективній дозиметрії місцевості та людини, які є важливими для вирішення широкого кола проблем, обумовлених негативним радіаційним впливом на людину та довкілля.
Одержані результати дозволяють встановлювати дози опромінення, яких зазнали місцевість або людина в минулому, сприяють вирішенню багатьох мінералогічних, екологічних та медичних задач, спричинених неконтрольованим радіаційним впливом на навколишнє середовище, технічні об'єкти та на людину, а також допомагають ефективно вирішувати проблеми екологічної безпеки, пов'язані з радіаційним забрудненням довкілля.
Основні результати, отримані дисертантом, такі:
1. Вперше знайдено та вивчено ефект незалежності радіаційного відгуку алюмінієвих центрів в кварці від концентрації домішок алюмінію, а також встановлено критерії, необхідні для наявності даного ефекту. Показано, що цей ефект істотно спрощує процедуру реконструкції дозових навантажень та збільшує достовірність результатів ретроспек-тивної дозиметрії.
2. Вперше використано магнітоелектричні ефекти в кварці для реконструкції дозових навантажень цього мінералу. Розроблено процедуру реєстрації спектрів порошкоподібних зразків в присутності зовнішніх електричних полів. Показано, що магнітоелектричні ефекти дозволяють підвищити чутливість ретроспективної дозиметрії кварцу.
3. За допомогою розроблених методик проведено реконструкцію дозових навантажень зразків кварцу із зони аварії на ЧАЕС. Ці результати увійшли до складу міжнародного проекту Experimental collaboration project No 10 "Retrospective dosimetry and dose reconstruction", який виконувався на замовлення Європейської Комісії та був пов'язаний з вивченням наслідків аварії на ЧАЕС.
4. Вперше показано, що радіаційні центри в емалі зубів представляють собою набір центрів з різною температурною стабільністю. Визначено характеристики хаотичних та орієнтованих центрів, які мають різну стабільність, та описано процедуру використання орієнтованих центрів для підвищення достовірності результатів ретроспективної дозиметрії.
5. Розроблено методики кількісного визначення ступеня текстурування емалі, які засновані на анізотропії сигналів ЕПР. Введено поняття коефіцієнтів анізотропії, які характеризують ступінь впорядкованості нанокристалів гідроксилапатиту та дозволяють визначати придатність емалі, ураженої карієсом, для вирішення задач ретроспективної дозиметрії.
6. Проведено апробацію розроблених методик для осіб, які брали участь у ліквідації наслідків аварії на ЧАЕС. Отримані нами результати, щопов'язані з реконструкцією дозових навантажень емалі зубів, використано в методичних рекомендаціях Міжнародної агенції з атомної енергії (МАГАТЕ) "Use of electron paramagnetic resonance dosimetry with tooth enamel for retrospective dose assessment" (IAEA-TECDOC-1331).
За сукупністю результатів, отриманих у цій роботі, вирішена важлива для радіаційної мінералогії проблема, що пов'язана з розробкою нових підходів в ретроспективній дозиметрії, які дозволили збільшити достовірність одержуваної інформації, підвищити чутливість методів ретродозиметрії, а також розширити коло ситуацій, для яких можлива реконструкція доз. Отримані дані є важливими для вирішення проблем, пов'язаних з екологічними наслідками антропогенних радіаційних втручань в геологічне середовище, з оцінкою негативного впливу цього втручання на населення, а також для мінімізації впливу радіаційних втручань на місцевість та людину.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Мельник Ю. П. Устойчивость доломита / Мельник Ю. П., Радчук В. В., Иванова Л. И. // Проблемы кристаллохимии и генезиса минералов. -- Л. : Наука, 1983. -- С. 76--83. (виконано термодинамічні розрахунки умов стабільності карбонатів Са-Mg ряду, побудовано диаграми мінеральних рівноваг)
2. Физико-химические условия метаморфизма карбонатных пород докембрия / [Мельник Ю. П., Сироштан Р. И., Радчук В. В., Иванова Л. И.]. -- Киев : Наук. думка, 1984. -- 146 с. (виконано термодинамічні розрахунки умов стабільності карбонатних парагенетичних асоціацій мінералів в залежності від складу водо-вуглекислих флюїдів)
3. Мельник Ю. П. Термодинамическая устойчивость антофиллита / Ю. П. Мельник, В. В. Радчук // Минерал. журн. -- 1988. -- Т. 10, № 5. -- С. 3--11. (виконано термодинамічні розрахунки та проаналізовано умови стабільності магнезіальних карбонатів)
4. О возможном механизме радиационной чувствительности жидких кристаллов как модельных биоэквивалентных объектов / Б. С. Пристер, В. Н. Борзенко, Л. Н. Лисецкий, В. Д. Паникарская, Л. А. Батраченко, В. В. Радчук // Докл. АН Украины. -- 1993. -- № 3. -- С. 135--138. (сформовано колекції зразків для експериментальних досліджень, виконано експериментальні дослідження)
5. Брик А. Б. Инструментальная ретроспективная дозиметрия / А. Б. Брик, В. В. Радчук // Природа. -- 1994. -- № 12. -- С. 3--17. (розробка ідеї досліджень, аналіз експериментальних результатів та формулювання висновків)
6. Дозы внешнего облучения диких животных в 30-километровой зоне Чернобыльской АЭС / В. Г. Барьяхтар, А. А. Бугай, Н. П. Баран, В. Н. Барчук, И. Н. Вишневский, Г. Н. Гайченко, Г. Н. Коваль, В. М. Максименко, А. Ю. Микитюк, В. В. Радчук. // Докл. АН Украины. -- 1994. -- № 12. -- С. 149--152. (сформовано колекції зразків для досліджень, обговорення результатів та формулювання висновків)
7. Реконструкция дозовых нагрузок кварца с помощью рентгенолюминесценции / А. Б. Брик, В. Я. Дегода, Ю. А. Маразуев, В. В. Радчук, О. И. Щербина // Минерал. журн. -- 1995. -- Т. 17, № 3. -- С.31--35. (сформовано колекції зразків для експериментальних досліджень)
8. Calorimetric and spectroscopic evidence of radiation-induced effects in liquid crystals under small dose rates / B. S. Prister, V. N. Borzenko, L. N. Lisetski, V. D. Panikarskaya, L. A. Batrachenko, V.V. Radchuk // Mol. Mater. -- 1995. -- Vol. 5. -- P. 175--179. (аналіз експериментальних результатів та формулювання висновків)
9. О радиационных центрах в кальците биогенного происхождения по данным ЭПР / А. Б. Брик, В. В. Радчук, М. И. Матяш, О. И. Щербина, В. Н. Волоский // Минерал. журн. -- 1996. -- Т. 18, № 4. -- С. 20--25. (обґрунтування підходів та методик дослідження, аналіз результатів та формулювання висновків)
10. Реконструкция доз радиоактивного облучения кристаллов кварца из Чернобыльской зоны / А. Б. Брик, В. Я. Дегода, Ю. А. Маразуев, В. В. Радчук // Журн. приклад. спектроскопии. -- 1996. -- Т. 63, № 1. -- С. 158--160. (обґрунтування підходів та методик дослідження, сформовано колекції зразків для експериментальних досліджень, аналіз експериментальних результатів та формулювання висновків)
11. Individual Dosimetry by EPR / A. Wieser, A. Brik, V. Radchuk, V. Scvortsov, A. Bugai // Retrospective dosimetry and dose reconstruction : Final rep. -- 1996. -- P. 57--76. -- (ECP-10 ; EUR 16540 EN). (сформовано колекції зразків для експериментальних досліджень, обговорення результатів та формулювання висновків)
12. Metamorphic modifications and EPR dosimetry of tooth enamel / A. Brik, V. Radchuk, O. Shcherbina, M. Matyash, O. Gaver // Appl. Radiat. and Isotopes. -- 1996. -- Vol. 47, No 11/12. -- P. 1317--1319. (сформовано колекції зразків для експериментальних досліджень, виконання теоретичних досліджень, формулювання висновків роботи)
13. The first international intercomparison of EPR-dosimetry with teeth : first results / V. Chumak, I. Bailiff, N. Baran, A. Bugai, V. Radchuk, A. Vieser // Appl. Radiat. and Isotopes. -- 1996. -- Vol. 47, No 11/12. -- P. 1281--1286. (сформовано колекції зразків для експериментальних досліджень, обговорення результатів та формулювання висновків)
14. Шабалін Б. Г. Іммобілізація і захоронення рідких та твердих високо- і середньоактивних відходів з довгоіснуючими радіонуклідами в синтетичні мінералоподібні композиції / Б. Г. Шабалін, В. В. Радчук, В. В. Долін // Зб. наук. праць ДНЦ РНС. Сер. техногенно- екол. безпека навколишнього середовища. -- 2000. -- № 1. -- С.208--222. (обробка даних та аналіз результатів, обговорення результатів роботи)
15. Шабалин Б. Г. Двойные фосфаты тория со структурой монацита и изоморфизм в них / Б. Г. Шабалин, В. В. Радчук // Мінерал. журн. -- 2003. -- Т. 25, № 4. -- С. 72--77. (обробка даних та аналіз результатів, обговорення результатів роботи)
16. Радчук В. В. Свойства нативных и радиационно-стимулированных радикалов в эмали зубов и проблемы ретроспективной ЭПР дозиметрии / В. В. Радчук, А. Б. Брик // Мінерал. журн. -- 2006. -- Т. 28, № 4. -- С.21--31. (розроблено шляхи вирішення сформульованих задач, аналіз експериментальних результатів та формулювання висновків)
17. Радчук В. В. Ретроспективная дозиметрия, основанная на электронном парамагнитном резонансе эмали зубов и кварца / В. В. Радчук // Зб. наук. праць Ін-ту геохімії навколишнього середовища НАН та МНС України. -- 2007. -- Вип.14. -- С.115--118.
18. Термоактивируемые изменения свойств биогенных и синтетических карбонатсодержащих апатитов по данным рентгеновской дифракции и ЭПР / А. Б. Брик, С. Н. Данильченко, В. В. Радчук, В. Л. Карбовский, А. М. Калиниченко, Н. Н. Багмут // Мінерал. журн. --2007. -- Т. 29, № 2. -- С. 32--47. (постановка задачі, розроблено шляхи вирішення сформульованих задач, формулювання висновків)
19. Анизотропия сигналов ЭПР в биогенном апатите эмали зубов и проблемы ретроспективной дозиметрии / В. В. Радчук, А. Б. Брик, А. П. Клименко, О. И. Щербина // Мінерал. журн. -- 2008. -- Т. 30, № 1. -- С. 41--47. (постановка завдання та проведення теоретичних досліджень, формулювання висновків та узагальнення результатів)
20. Биоминералогические подходы к изучению изоморфных замещений и мест локализации примесей в наноразмерных подсистемах эмали и дентина зубов / А. Б. Брик, В. Л. Карбовский, В. В. Радчук, Н. Л. Антощук, И. А. Калиниченко, А. М. Калиниченко // Минерал. журн. -- 2008. -- Т. 30, № 4. -- С. 13--19. (розробка ідеї досліджень, розв'язання теоретичних задач, обробка даних та аналіз результатів)
21. Радчук В. В. Аномальний радіаційний відгук алюмінієвих центрів у кварці та ретроспективна ЕПР дозиметрія / В. В. Радчук // Доп. НАН України. -- 2009. -- № 3. -- С. 99--104.
22. Радчук В.В. Особливості процесів масопереносу і розпаду радіаційних центрів в емалі зубів та вплив цих процесів на результати ретроспективної дозиметрії / В. В. Радчук // Мінерал. журн. -- 2009. -- Т. 31, № 2. -- С. 58--65.
...Подобные документы
Вплив діяльності людини на довкілля, визначення ступеня забрудненості та очищення викидів в атмосферу. Характеристики оптичного волокна та волоконних світловодів як структурних елементів волоконно-оптичних сенсорів. Медико-демографічні проблеми України.
контрольная работа [706,6 K], добавлен 28.04.2011Аналіз напрямків розвитку прикладної екології. Особливості екології міських та радіаційно забруднених екосистем, екологічні проблеми космосу та військово-промислового комплексу. Розвиток менеджменту та маркетингу у сфері неоекології; екологічний аудит.
курсовая работа [57,7 K], добавлен 25.09.2010Характеристика понять про техногенні катастрофи: аварії на радіаційно-небезпечних об'єктах, аварії з викидом сильнодіючих отруйних речовин, транспортні аварії. Основні підходи до оцінки загроз антропогенних катастроф, які впливають на біорізноманіття.
курсовая работа [223,5 K], добавлен 21.09.2010Антропогенний вплив – вплив на природне навколишнє середовище господарської діяльності людини. Основні сполуки довкілля. Чинники забруднення води і атмосфери, міської території. Найбільш актуальні екологічні проблеми, що можуть впливати на здоров`я дітей.
презентация [504,4 K], добавлен 04.11.2013Загальні відомості про наркотичні речовини та вплив на організм людини. Екологічні наслідки аварії на Чорнобильській АЕС в Чернігівській області. Вплив факторів довкілля на здоров’я населення Чернігівщини. Аналіз стану наркологічної допомоги населенню.
реферат [213,0 K], добавлен 21.03.2009Середовище існування людини та його компоненти. Типологія (класифікація) поняття "навколишнє середовище". Властивості навколишнього середовища (довкілля). Енвайроментологія як наука про навколишнє середовище.
реферат [19,2 K], добавлен 13.05.2007Особливості антропогенних екосистем та мікроклімату урбоекосистем. Створення штучних геохімічних провінцій та забруднення довкілля, їх вплив на здоров’я людини. Закон "шагреневої шкіри" і закон неможливості усунення відходів, чотири закони Б. Коммонера.
реферат [22,8 K], добавлен 21.06.2010Вплив різних джерел забруднення на екологічний стан природних компонентів території Зміївського району. Екологічні дослідження геологічної структури та рельєфу, клімату, водних об'єктів, ґрунтів, флори та фауни, як складових формування стану довкілля.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 12.12.2011Вплив на навколишнє довкілля від виробництва, транспортування, реалізації та споживання тютюну, утилізація відходів. Шляхи зменшення їх негативного впливу. Проблеми утилізації, переробки упаковки тютюнових виробів. Фактори формування безпечності продукту.
курсовая работа [43,3 K], добавлен 07.05.2016Характеристика наземного середовища існування людини, його особливостей в порівнянні з іншими середовищами. Вплив температури на життєві процеси організму людини, механізми терморегуляції. Класифікація біотичних факторів в залежності від видів організмів.
реферат [36,7 K], добавлен 19.06.2010Взаємозв'язок навколишнього середовища та життєдіяльності організму людини, екологічні аспекти її здоров'я. Вплив генотипу та середовища на фенотип людини. Поширення онкологічних та багатьох інших захворювань внаслідок екологічної ситуації в Україні.
курсовая работа [601,0 K], добавлен 09.12.2012Людина як система, феномен людини, принципи її організації, свідомість і несвідомість. Біологічне поле людини. Здоров'я та його механізми з позиції системного підходу. Аварія на Чорнобильській атомній станції. Розширення природно-заповідних територій.
реферат [27,8 K], добавлен 27.04.2011Узагальнення видів забруднення навколишнього середовища відходами, викидами, стічними водами всіх видів промислового виробництва. Класифікація забруднень довкілля. Особливості забруднення екологічних систем. Основні забруднювачі навколишнього середовища.
творческая работа [728,7 K], добавлен 30.11.2010Історія екології, її підрозділи та основні поняття. Міжнародне співробітництво у галузі охорони довкілля та моніторинг навколишнього середовища. Основні завдання екологічного забезпечення професійної діяльності. Антропогенний вплив на довкілля.
курс лекций [589,4 K], добавлен 04.01.2009Екологія як наука. Що таке атмосфера Землі, її газовий состав. Тиск атмосфери і властивості. Взаємозв’язок між діяльністю людини і забрудненням атмосфери. Роль промислових викидів в атмосферу і вплив на неї викиду автомобілями забруднюючих речовин.
презентация [1,9 M], добавлен 28.02.2011Екологічна психологія як наука та її прикладні аспекти, усвідомлення результатів впливу людини на довкілля, екологічні кризи. Екологічна свідомість, її формування і розвиток. Розвиток екологічної свідомості в процесі соціогенезу та екологія культури.
учебное пособие [6,2 M], добавлен 06.04.2010Риси сучасного гірничого виробництва в Україні з боку екології. Гравітаційні процеси, викликані гірничою діяльністю людини. Забруднення довкілля: вина мінерально–промислового комплексу України. Екологічно виправдані шляхи ведення гірничих робіт.
реферат [55,6 K], добавлен 14.12.2007Характеристика стану навколишнього середовища України. Аналіз негативних та позитивних наслідків атомної енергетики для екології та їх вплив на здоров’я людини. Оцінка радіаційного забруднення населених пунктів Чернівецької та Тернопільської областей.
реферат [66,4 K], добавлен 23.11.2010Основні методи та структура екологічних досліджень. Еволюція та склад біосфери. Джерела забруднення довкілля. Види та рівні екологічного моніторингу. Характеристика основних показників екологічного нормування. Екологічні права та обов'язки громадян.
шпаргалка [177,5 K], добавлен 16.01.2010Транспорт як великий споживач палива та джерело забруднення довкілля. Раціональне використання земельних ресурсів. Шумове забрудненнями від транспорту. Особливості розв'язання екологічних проблем на автомобільному, авіаційному та водному транспорті.
контрольная работа [23,6 K], добавлен 15.11.2015
