РАДИАЦИЯ И ЕЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ УРОК-КОНФЕРЕНЦИЯ

РАДИАЦИЯ И ЕЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ УРОК-КОНФЕРЕНЦИЯ 9, 11 классы

Цель урока: Познакомить учащихся с последними научными данными о радиации и её воздействии на биологические объекты Задачи урока: o Познакомить учащихся с естественными и искусственными источниками радиации, механизмом её воздействия на ткани организма и со способами защиты от радиоактивного излучения; o Научить учащихся самостоятельно работать с дополнительной литературой, составлять и делать доклады по заданной теме, развивать навыки по чтению и составлению информационных таблиц; o Развить интерес к физике.

План проведения конференции Источники и дозы радиации 1. Естественный радиационный фон. 1) Внешнее облучение: а) космическое излучение б) земная радиация 2) Внутреннее облучение 2. p p Искусственные источники радиации. Источники излучения, используемые в медицине Ядерные взрывы Атомная энергетика Чернобыльская трагедия

Воздействие радиации на биологические объекты 1. Воздействие ионизирующего излучения на ткани организма 2. Проникающая способность радиоактивного излучения, способы защиты от радиации и дозы облучения

ЕСТЕСТВЕННЫЙ РАДИАЦИОННЫЙ ФОН 1. Внешнее облучение: а) космическое излучение; б) земная радиация. 2. Внутреннее облучение.

Космическое излучение

n Во время вспышек на Солнце резко увеличивается поток электромагнитного излучения и заряженных частиц

n Магнитное поле Земли отклоняет заряженные частицы к полюсам, поэтому Северный и Южный полюсы получают большие дозы радиации, чем экваториальные области.

n n Люди, живущие на уровне моря, получают дозу излучения в 0, 3 м. Зв/г. С ростом высоты над уровнем моря растет и уровень облучения.

n При перелете из Парижа в Нью-Йорк пассажир турбореактивного самолета получает дозу облучения около 50 мк. Зв/ч, а пассажир сверхзвукового самолета на 20% меньше.

Земная радиация • Земная радиация – излучение радиоактивных элементов, входящих в состав земной коры. Образование: • 3 млрд. лет

Дожили до наших дней: 232 Th T=14 млрд. лет Ø 238 U T=4, 5 млрд. лет Ø 235 U Т=0, 7 млрд. лет Ø и продукты их распада: радиоактивный калий, рубидий, радон, полоний, висмут, свинец и т. д.

В земной коре и в Мировом океане содержится:

Ø Уровни земной радиации неодинаковы для различных мест земного шара

n Эффективная доза внешнего облучения от земных источников 0, 35 м. Зв в год

Внутреннее облучение человека обусловлено тем, что с пищей, водой и воздухом человек поглощает различные химические вещества, обладающие радиоактивностью.

Содержащийся в воздухе газ радон, попадая при дыхании в организм человека, даёт около 60% эквивалентной дозы внутреннего облучения, то есть 0, 8 м. Зв в год.

За счёт радиоактивных элементов, содержащихся в пище и воде, организм человека получает эквивалентную дозу около 0, 4 м. Зв в год.

Радиоактивный йод-131 через траву попадает в мясо и молоко коров, а затем и в организм человека. Грибы и лишайники способны накапливать в себе достаточно большие дозы радиоактивных изотопов свинца-210 и, особенно полония 210.

Свой вклад в дозу облучения вносит и жилище человека. Самые распространённые материалы – дерево , кирпич и бетон выделяют относительно не много радона.

Гораздой большей радиоактивностью обладают такие строительные материалы, как гранит и глинозём.

Искусственные источники радиации 1. Источники излучения, используемые в медицине. 2. Ядерные взрывы. 3. Атомная энергетика. 4. Чернобыльская трагедия.

Источники излучения, используемые в медицине l Диагностика l Метод лечения

РЕНТГЕН ПОЯСНИЦЫ

Статистика На каждую 1000 жителей приходится от 300 до 900 рентгенологических обследований; l Средняя эквивалентная доза, получаемая человеком от этих обследований, составляет 20% от естественного радиационного фона, т. е. l 0, 38 м. Зв в год.

БЕЗОПАСНОСТЬ l l l Воздействие ионизирующего излучения Радиоизотопы Радиоактивне отходы

Атомная бомба и ядерные взрывы

Ядерное оружие

Первая атомная бомба СССР «РДС-1» В СССР первая атомная бомба была создана усилиями советских ученых, которыми руководил И. В. Курчатов, а также благодаря информации советских разведчиков, работавших в американском ядерном центре в Лос-Аламосе. Супруги Розенберги, главные подозреваемые в передаче СССР информации о бомбе, были казнены по приговору американского суда. Фрагмент представлен РГАКФД.

«РДС-1» Ядерный заряд впервые испытан 29 августа 1949 года на Семипалатинском полигоне. Мощность заряда до 20 килотонн тротилового эквивалента.

Первая термоядерная боеголовка для межконтинентальной баллистической ракеты Мощность заряда до 3 мегатонн тротилового эквивалента

“Я не знаю с каким оружием будет Третья Мировая война, но я точно знаю, что Четвертая Мировая будет с камнями и палками” Альберт Эйнштейн Ядерные взрывы

Хиросима и Нагасаки

Последствия Значительная часть Хиросимы была разрушена, убито и ранено св. 140 тыс. человек. Разрушина треть города Нагасаки, было убито и ранено ок. 75 тыс. жителей.

Экологическое положение

РАДИОАКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Радионуклиды Т = 5730 лет Т = 64 дня Т = 30 лет

АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА В России атомных электростанций очень мало и составляет % от всей 11 энергетики страны

АЭС РАБОТАЮТ НА ОБОГАЩЕННОМ УРАНЕ. В СОВРЕМЕННОМ РЕАКТОРЕ ЗА СУТКИ РАБОТЫ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ДЕЛЕНИЕ КГ УРАНА. ЭТО В 3 РАЗА 3 БОЛЬШЕ, ЧЕМ ПРИ ВЗРЫВЕ БОМБЫ В ИРОСИМЕ. Х ЭКВИВАЛЕНТНАЯ ДОЗА ОБЛУЧЕНИЯ, ДАВАЕМАЯ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКОЙ, НЕ ПРИВЫШАЕТ 0, 1% ЕСТЕСТВЕННОГО ФОНА И СОСТАВЛЯЕТ НЕ БОЛЕЕ 0, 0019 МЗВВ ГОД.

ПРЯМЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗЫВАЮТ, ЧТО РАДИОАКТИВНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВБЛИЗИ АЭС ОКАЗЫВАЕТСЯ МЕНЬШИМ, ЧЕМ ОКОЛО ОБЫЧНЫХ ТЭЦ.

ТРАГЕДИЯ НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС

КАРТА РАДИОАКТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ИЗОТОПОМ ЦЕЗИЯ-137 § ██ закрытые зоны § § § (более 40 Ки/км²) ██ зоны постоянного контроля (15— 40 Ки/км²) ██ зоны периодического контроля (5— 15 Ки/км²) ██ 1— 15 Ки/км²

ДОЗА ОБЛУЧЕНИЯ § 170 тысяч человек получили дозу облучения от10 до 50 м. Зв § 90 тысяч от 50 до 100 м. Зв

СРЕДНИЕ ДОЗЫ, ПОЛУЧЕННЫЕ РАЗНЫМИ КАТЕГОРИЯМИ НАСЕЛЕНИЯ Категория Период Количество (чел. ) Доза ( м. Зв) Ликвидаторы 1986— 1989 600000 ~100 Эвакуированные 1986 116 000 33 Жители зон со «строгим контролем» 1986— 2005 270 000 >50 5 000 10— 20 Жители других 1986— 2005 загрязнённых зон

САРКОФАГ НАД ЧЕТВЕРТЫМ БЛОКОМ

Воздействие радиации на биологически объекты 1. Воздействие ионизирующего излучения на ткани организма. 2. Проникающая способность радиоактивного излучения и способы защиты от радиации. 3. Дозы облучения.

Рентгеновское и радиоактивное Излучение ионизация вещества образование свободных радикалов модификация клеток лучевая болезнь

ВЛИЯНИЕ НА ЗАРОДЫШЕЙ n n Допустимая доза поглощенного излучения до 5 м. Зв в год Допустимая доза разового облучения до 100 м. Зв Лучевую болезнь вызывают > 750 м. Зв Тяжелая степень лучевой болезни при 4. 5 Зв

МУТАЦИИ У ЖИВОТНЫХ

ВЛИЯНИЕ НА РАСТЕНИЯ МУТАЦИЯ ТАБАКА

МУТАЦИИ ЧЕЛОВЕКА

Эквивалентная доза Последствия общего облучения 0, 1 – 0, 5 Зв(10 – 50 бэр) Гибель отдельных клеток крови и половых клеток, временная стерильность мужчин 0, 5 – 1, 0 Зв(50 – 100 бэр) Нарушение в работе кроветворной системы, уменьшение числа лимфоцитов 3 – 5 Зв(300 – 500 бэр) ~ 50% облученных умирает от лучевой болезни в течение 1 – 2 месяцев. Основная причина – поражение клеток костного мозга, результатом которого является снижение количества лейкоцитов в крови 10 – 50 Зв(1000 – 5000 бэр) 100% облученных умирают через 1 - 2 недели вследствие внутренних кровоизлияний в желудочно-кишечном тракте в результате гибели клеток слизистых оболочек желудка и кишечника Эквивалентная доза Вид заболевания Число случаев на 1000 человек 1 Зв(100 бэр) лейкозы 2 Рак щитовидной железы 10 Рак легких 5 Рак молочной железы 10 Хроническое облучение родителей с эквивалентной дозой 1 Зв(100 бэр) за 30 лет может привести к появлению примерно 2 генетических заболеваний на 1000 рожденных детей.

Проникающая способность излучения и способы защиты от радиации

Проникающая способность излучения

Проникающая способность излучения Вид излучения Длина свободного пробега Опасное воздействие в воздухе В биологич. тканях Альфа-лучи до нескольких сантиметров до 0, 1 мм радиоактивное загрязнение кожи Бета-лучи до нескольких метров до нескольких сантиметров воздействие на кожу, слизистую оболочку глаз, легкие и желудочнокишечного тракта Гамма-лучи около 100 м 10 -15 см ионизация вещества

Способы защиты от радиации: l l l удаление от источника излучения; использование преграды из поглощающих излучение материалов; спец. одежда;

50

ТЕСТ 1. Какие из перечисленных ниже источников естественного радиационного фона является источником внешнего облучения человека? 1)γ–излучение естественных радиоактивных изотопов земной коры. 2)Космические лучи. 3)Естественные радиоактивные изотопы калия 40 и углерода 14 в организме человека. А. 1 Б. 2 В. 3 Г. 1 и 2. 1. Какие из перечисленных ниже источников естественного радиационного фона являются источником внутреннего облучения человека? 1)γ - излучение естественных радиоактивных изотопов земной коры. 1. Естественные радиоактивные изотопы калия 40 и углерода 14 в продуктах питания 1)Радон в атмосферном воздухе. А. 1 Б. 2 В. 3 Г. 2 и 3. 1)Какой радиоактивный газ вносит наибольший вклад во внутреннее облучение? А неон Б. радон В. аргон Г. ксенон • Из каких строительных материалов не следует строить свой дом? А. дерево Б. кирпич В. бетон Г. гранит и глинозем 5. Какой вид радиоактивного излучения обладает наибольшей проникающей способностью? А. β–излучение Б. γ–излучение В. α–излучение Г. все три вида излучения 6. Какой вид радиоактивного излучения наиболее опасен при внутреннем облучении человека? А. β –излучение Б. γ–излучение В. α–излучение Г. все три вида излучения 7. В каких из перечисленных ниже единицах измеряется эквивалентная доза? А. Рентген Б. Рад В. Зиверт Г. Грей 8. Каково примерное значение эквивалентной дозы от естественного фона облучения на уровне моря за 1 год? А. 0 зв Б. 0. 3 м. Зв В. 365 м. Зв Г. 50 м. Зв 9. Какое значение эквивалентной дозы за год принято в качестве предельно допустимой для лиц, профессионально связанных с использованием источников ионизирующей радиации? А. 0 зв Б. 2 м. Зв В. 50 м. Зв Г. 0, 1 зв 10. Какой из приведенных ниже значений эквивалентной дозы является смертельно опасным для человека при однократном общем излучении? А. 2 м. Зв Б. 0, 1 зв В. 0, 5 зв Г. 5 зв

Спасибо за урок!