Презентация к уроку "Радиация"

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:

• Познакомить учащихся с естественными и искусственными источниками радиации, механизмом её воздействия на ткани организма и со способами защиты от радиоактивного излучения;
• Научить учащихся самостоятельно работать с дополнительной литературой, составлять и делать доклады по заданной теме, развивать навыки по чтению и составлению информационных таблиц;
• Развить интерес к физике.

План проведения конференции

Источники и дозы радиации

• Естественный радиационный фон.

1) Внешнее облучение:

а) космическое излучение

б) земная радиация

2) Внутреннее облучение

2. Искусственные источники радиации.

• Источники излучения, используемые в медицине
• Ядерные взрывы
• Атомная энергетика
• Чернобыльская трагедия

Воздействие радиации на биологические объекты

• Воздействие ионизирующего излучения на ткани организма
• Проникающая способность радиоактивного излучения, способы защиты от радиации и дозы облучения

ЕСТЕСТВЕННЫЙ РАДИАЦИОННЫЙ ФОН

• Внешнее облучение:

а) космическое излучение;

б) земная радиация.

2. Внутреннее облучение.

Космическое излучение

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

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

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

• При перелете из Парижа в Нью-Йорк пассажир турбореактивного самолета получает дозу облучения около 50 мкЗв / 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:

• 23 2 Th T=14 млрд. лет
• 238 U T=4,5 млрд. лет
• 235 U Т=0,7 млрд. лет

и продукты их распада: радиоактивный калий, рубидий, радий, радон, полоний, висмут, свинец и т. д.

В земной коре и в Мировом океане содержится:

• Уровни земной радиации неодинаковы для различных мест земного шара

• Эффективная доза внешнего облучения от земных источников - 0,35 мЗв 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 мЗв в год.

За счёт радиоактивных элементов, содержащихся в пище и воде, организм человека получает эквивалентную дозу около 0,4 мЗв 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

• Источники излучения, используемые в медицине.
• Ядерные взрывы.
• Атомная энергетика.
• Чернобыльская трагедия.

Источники излучения, используемые в медицине

• Диагностика
• Метод лечения

РЕНТГЕН ПОЯСНИЦЫ

Статистика

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

БЕЗОПАСНОСТЬ

• Воздействие ионизирующего излучения
• Радиоизотопы
• Радиоактивне отходы

Атомная бомба и ядерные взрывы

“ Мы сделали работу

за дьявола ”

Роберт Оппенгеймер

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 = 30 лет

Т = 64 дня

Т = 30 лет

АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА

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

АЭС РАБОТАЮТ НА ОБОГАЩЕННОМ УРАНЕ. В СОВРЕМЕННОМ РЕАКТОРЕ ЗА СУТКИ РАБОТЫ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ДЕЛЕНИЕ 3 КГ УРАНА. Э ТО В 3 РАЗА БОЛЬШЕ, ЧЕМ ПРИ ВЗРЫВЕ БОМБЫ В Х ИРОСИМЕ. ЭКВИВАЛЕНТНАЯ ДОЗА ОБЛУЧЕНИЯ, ДАВАЕМАЯ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКОЙ, НЕ ПРИВЫШАЕТ 0,1% ЕСТЕСТВЕННОГО ФОНА И СОСТАВЛЯЕТ НЕ БОЛЕЕ 0,0019 МЗВ В 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 мЗв
• 90 тысяч от 50 до 100 мЗв

50 5 000 000 10—20 " width="640"

СРЕДНИЕ ДОЗЫ, ПОЛУЧЕННЫЕ РАЗНЫМИ КАТЕГОРИЯМИ НАСЕЛЕНИЯ

Категория

Период

Ликвидаторы

1986—1989

Эвакуированные

Количество (чел.)

  Жители зон со «строгим контролем»

1986

600000

Доза ( мЗв )

~100

1986—2005

116 000

  Жители других загрязнённых зон

33

270 000

1986—2005

50

5 000 000

10—20

САРКОФАГ НАД ЧЕТВЕРТЫМ БЛОКОМ

Воздействие радиации на биологически объекты

• Воздействие ионизирующего излучения на ткани организма.
• Проникающая способность радиоактивного излучения и способы защиты от радиации.
• Дозы облучения.

Рентгеновское и

радиоактивное ионизация вещества

Излучение

образование свободных

радикалов

модификация клеток

лучевая болезнь

750 мЗв Тяжелая степень лучевой болезни при 4.5 Зв " width="640"

ВЛИЯНИЕ НА ЗАРОДЫШЕЙ

• Допустимая доза поглощенного излучения до 5 мЗв в год
• Допустимая доза разового облучения до 100 мЗв
• Лучевую болезнь вызывают 750 мЗв
• 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

1 Зв(100 бэр)

Вид заболевания

Число случаев на 1000 человек

лейкозы

2

Рак щитовидной железы

10

Рак легких

Рак молочной железы

5

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

в воздухе

Альфа-лучи

Опасное воздействие

В биологич. тканях

до нескольких сантиметров

Бета-лучи

до нескольких метров

Гамма-лучи

до 0,1 мм

около 100 м

радиоактивное загрязнение кожи

до нескольких сантиметров

воздействие на кожу, слизистую оболочку глаз, легкие и желудочно-кишечного тракта

10-15 см

ионизация вещества

Способы защиты от радиации:

• удаление от источника излучения;
• использование преграды из поглощающих излучение материалов;
• спец. одежда;

50

ТЕСТ

• Какие из перечисленных ниже источников естественного радиационного фона является источником внешнего облучения человека?

• γ –излучение естественных радиоактивных изотопов земной коры.

• Космические лучи.
• Естественные радиоактивные изотопы калия 40 и углерода 14 в организме человека.

А. 1 Б. 2 В.3 Г. 1 и 2.

• Какие из перечисленных ниже источников естественного радиационного фона являются источником внутреннего облучения человека?

• γ - излучение естественных радиоактивных изотопов земной коры.
• γ - излучение естественных радиоактивных изотопов земной коры.

• Естественные радиоактивные изотопы калия 40 и углерода 14 в продуктах питания Радон в атмосферном воздухе.
• Естественные радиоактивные изотопы калия 40 и углерода 14 в продуктах питания
• Радон в атмосферном воздухе.

А. 1 Б. 2 В.3 Г. 2 и 3.

• 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 мЗв В. 365 мЗв Г. 50 мЗв

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 мЗв В. 50 мЗв Г. 0,1 зв

10. Какой из приведенных ниже значений эквивалентной дозы является смертельно опасным для человека при однократном общем излучении?

А. 2 мЗв Б. 0,1 зв В. 0,5 зв Г. 5 зв

Спасибо за урок!