Дозиметрия. Влияние радиоактивных излучений на живые организмы. Биологическое действие радиации. Конспект урока

Физика 9 класс  

Тема: Дозиметрия. Влияние радиоактивных  излучений на живые  организмы. Биологическое  действие  радиации.                                                                                                                                                                                   Цель:                                                                                                                                                                                      Познакомить:

·        с допустимыми дозами и исследованиями мест получения облучения, методами защиты от излучения.

·        Что такое доза излучения?

·        Чему (в рентгенах) равен естественный фон радиации?

·        Чему (в рентгенах) равна предельно допустимая за год доза излучения для лиц, работающих с радиоактивными препаратами?

·        Что поражается радиоактивными излучениями в первую очередь?

·        Где мы получаем радиоактивные излучения?

Воспитывать в учащихся стремление к здоровому образу жизни                                                                     Мотивация:                                                                                                                                                                     Какую угрозу представляет, радиоактивное излучение на живые организмы.                                                                             Знать:

• доза излучения
• механизм поражения биологических объектов
• защита окружающей среды и здоровья от радиоактивных заражений                                                 .Оборудование: мультимедийный  комплекс                                                                                                        План:

1.     Организационный момент..

2.     Опрос учащихся по материалу предыдущего урока.

3.     Изложение нового материала.

4.     Закрепление нового материала

5.     Задание на дом. Итог урока.                                                                                                                                             1. Приветствие учащихся.                                                                                                                       Знакомство с вопросами устного ответа.                                                                                                      2.Устный опрос по вопросам.                                                                                                                                            1. Определите неизвестный элемент

₂₁₀Po⁸⁴ + ₄He² ® ₂₁₁At⁸⁵ + ₃H¹

2. Определите неизвестный элемент

₉₁Zn⁴⁰ + ₁p¹ ® ₄He² + ₈₈Y³⁹

3. Определите неизвестный элемент

₅₉Co²⁷ + ₁n⁰ ® ₅₃Cr²⁴ + ₇Li³

4. Определите неизвестный элемент

₄He² + ₂₀F⁹ ® ₁n⁰ + ₂₃Na¹¹

5. Определите неизвестный элемент

₁n⁰ + ₁₆O⁸ ® ₃H¹ + ₁₄N⁷

3. Радиация, дозы, эффекты, риск:

Для основной массы населения самые опасные источники радиации - это вовсе не те, о которых больше всего говорят. Наибольшую дозу человек получает от естественных источников радиации. Радиация, связанная с развитием атомной энергетики, составляет лишь малую долю радиации, порождаемой деятельностью человека; значительно большие дозы мы получаем от других, вызывающих гораздо меньше нареканий, форм этой деятельности, например от применения рентгеновских лучей в медицине.

Кроме того, такие формы повседневной деятельности, как сжигание угля и использование воздушного транспорта, в особенности же постоянное пребывание в хорошо герметизированных помещениях могут привести к значительному увеличению уровня облучения за счет естественной радиации.

Источники радиации:

• в медицине - 0,4мЗв
• радиоактивные осадки – 0,02мЗв
• атомная энергетика – 0,001мЗв
• естественные – 2мЗв: земного происхождения, внутреннее облучение -1,325
• земного происхождения, внешнее облучение – 0,35
• космические, внутреннее облучение – 0,3
• космические, внешнее облучение – 0,015

Излучения радиоактивных веществ оказывают очень сильное воздействие на все живые организмы. Даже сравнительно слабое излучение, которое при полном поглощении повышает температуру тела лишь на 0,001 °С, нарушает жизнедеятельность клеток.

При большой интенсивности излучения живые организмы погибают. Опасность излучений усугубляется тем„ что они не вызывают никаких болевых ощущений даже при смертельных дозах.

Заряженные частицы. Проникающие в ткани организма альфа- и бета-частицы теряют энергию вследствие электрических взаимодействий с электронами тех атомов, близ которых они проходят.  За время порядка десяти триллионных секунды после того, как проникающее излучение достигнет соответствующего атома в ткани организма, от этого атома отрывается электрон. Последний заряжен отрицательно, поэтому остальная часть исходно нейтрального атома становится положительно заряженной. Этот процесс называется ионизацией. Оторвавшийся электрон может далее ионизировать другие атомы.

В течение следующих миллионных долей секунды образовавшиеся свободные радикалы реагируют как друг с другом, так и с другими молекулами и через цепочку реакций, еще не изученных до конца, могут вызвать химическую модификацию важных в биологическом отношении молекул, необходимых для нормального функционирования клетки. Биологические эффекты. Биохимические изменения могут произойти как через несколько секунд, так и через десятилетия после облучения и явиться причиной немедленной гибели клеток или таких изменений в них, которые могут привести к раку. (Кочнева)

Наиболее чувствительны к излучениям ядра клеток, особенно клеток, которые быстро делятся. Поэтому в первую очередь излучения поражают костный мозг, из-за чего нарушается процесс образования крови. Далее наступает поражение клеток пищеварительного тракта и других органов  (Коэффициенты радиационного риска. 4 слайд)

Сильное влияние оказывает облучение на наследственность, поражая гены в хромосомах. В большинстве случаев это влияние является неблагоприятным.

Доза излучения. Воздействие излучений на живые организмы характеризуется дозой излучения. Поглощенной дозой излучения называется отношение поглощенной энергии Е ионизирующего излучения к массе т облучаемого вещества:

D=Е/m

В СИ поглощенную дозу излучения выражают в грэях (сокращенно: Гр). 1 Гр равен поглощенной дозе излучения, при которой облученному веществу массой 1 кг передается энергия ионизирующего излучения 1 Дж. (Методом флюорографии доза облучения составляет 0,0076Гр. Выкуривающий за день 20 сигарет получает такое же облучение, как будто ему сделали 200 рентгеновских снимков, т.е. 1,52Гр.)

Естественный фон радиации (космические лучи, радиоактивность окружающей среды и человеческого тела) составляет за год дозу излучения около 2-10 ^-3 Гр на человека.

Рентген. На практике широко используется внесистемная единица экспозиционной дозы излучения — рентген (сокращенно: Р). Эта единица является мерой ионизирующей способности рентгеновского и гамма-излучений.

В практической дозиметрии можно считать   1Р » 0,01 Гр.

Защита организмов от излучения. При работе с любым источником радиации (радиоактивные изотопы, реакторы и др.) необходимо принимать меры по радиационной защите всех людей, могущих попасть в зону действия излучения.

Самый простой метод защиты — это удаление от источника излучения на достаточно большое расстояние. Даже без учета поглощения в воздухе интенсивность радиации убывает обратно пропорционально квадрату расстояния от источника.

 В тех случаях, когда удаление от источника излучения на достаточно большое расстояние невозможно, используют для защиты от излучения преграды из поглощающих материалов.

Наиболее сложна защита от Y-лучей и нейтронов из-за их большой проникающей способности. Лучшим поглотителем Y-лучей является свинец. Медленные нейтроны хорошо поглощаются бором и кадмием. Быстрые нейтроны предварительно замедляются с помощью графита.

Изучение последствий ядерных взрывов позволило ученным сделать выводы:

При взрыве 10000Мт ядерных зарядов озоновый слой разрушится над Северным полушарием и над Южным. Эти разрушения озонового слоя повлекут губительные последствия для всего живого: люди получат обширные ожоги и даже раковые заболевания кожи; некоторые растения и мелкие организмы погибнут мгновенно; многие люди и живот потеряют способность ориентироваться.

В результате крупномасштабной ядерной войны произойдет климатическая катастрофа. Загорятся города и леса, облака из радиоактивной пыли окутают Землю непроницаемым слоем, что неминуемо приведет к резкому падению температуры у земной поверхности. После ядерных взрывов суммарной силой 10 000 Мт в центральных районах континентов Северного полушария температура понизится до минус 31° С. Температура вод мирового океана останется выше 0° С, но из-за большой температуры воздуха возникнут жестокие штормы. Затем, спустя несколько месяцев, к Земле прорвется свет, но, по-видимому, богатый ультрафиолетом из-за разрушения озонового слоя. Как следствие этого произойдут гибель посевов, лесов, животных и голодный мор людей. Трудно ожидать, что уцелеет хоть какое-то человеческое сообщество.

4. Закрепление материала решение задачи у доски и в тетрадях.

Определить частицу-снаряд, найти энергетический выход ядерной реакции.

₂₀₇Рb⁸² + ₀e¹  ® ₁₉₇Au⁷⁹ + ₁₀Be⁴ 

5. Домашнее задание: п.28 изуч.  Стр.127 задача (1),стр.128 №7-9 (2).                                                                                                                                                 

6.Рефлексия.

Краткое описание документа:

Для основной массы населения самые опасные источники радиации - это вовсе не те, о которых больше всего говорят. Наибольшую дозу человек получает от естественных источников радиации. Радиация, связанная с развитием атомной энергетики, составляет лишь малую долю радиации, порождаемой деятельностью человека; значительно большие дозы мы получаем от других, вызывающих гораздо меньше нареканий, форм этой деятельности, например от применения рентгеновских лучей в медицине