| Головна » Фізика |
Мета: познайомити учнів із біологічною дією радіоактивного випромінювання та способами захисту організму від випромінювання; розвивати образне та критичне мислення, творчу уяву; виховувати почуття відповідальності, працелюбність, самостійність, уважність. Демонстрації: презентація, підручник, дозиметр Тип уроку: комбінований урок Хід уроку І. Організаційний момент Перевірка присутніх. Оголошення оцінок за самостійну роботу. ІІ. Актуалізація опорних знань 1)Перевірка домашнього завдання (Додаток 1) 2) Рефлексія-гра «Детектор брехні» Радіоактивність – це самовільне випромінювання атомами. (Так)
ІІІ. Вивчення нового випромінювання 1. Вплив радіоактивного випромінювання на речовини Як і для природних радіоактивних речовин, для штучно радіоактивних ізотопів властиві альфа-, бета- і гамма-розпади. Принципової різниці між природною і штучною радіоактивністю не існує, оскільки властивості ізотопу не залежать від способу його утворення. Радіоактивний ізотоп, одержаний штучно, нічим не відрізняється від того самого природного ізотопу. За допомогою штучної радіоактивності в останні роки проведено велику роботу з синтезу трансуранових елементів, тобто елементів з порядковим номером, більшим за порядковий номер Урану (Z = 92). На сьогодні одержано 15 трансуранових елементів, кожен з яких має кілька ізотопів. Радіоактивні ізотопи різних хімічних елементів, одержаних штучно, широко застосовуються в різноманітних галузях народного господарства. Про використання радіоактивних ізотопів лише в одній якійсь галузі, наприклад харчовій промисловості чи медицині, написані великі книги. Але є інша сторона медалі! Радіоактивне випромінювання містить у собі гама- та рентгенівське випромінювання, електрони, протони, α-частинки, іони важких елементів. Його називають також іонізуючим випромінюванням, оскільки, проходячи крізь живу тканину, воно викликає іонізацію атомів. Навіть слабке випромінювання радіоактивних речовин дуже сильно впливає на всі живі організми, порушуючи життєдіяльність клітин. За великої інтенсивності випромінювання живі організми гинуть. Небезпека випромінювання збільшується тим, що воно не викликає ніяких болючих відчуттів навіть у разі отримання смертельних доз. Механізм уражаючої біологічні об'єкти дії ще недостатньо вивчений. Але зрозуміло, що вона зводиться до іонізації атомів і молекул, і це призводить до зміни їхньої хімічної активності. Найбільш чутливими до випромінювань є ядра клітин, особливо клітин, які швидко діляться. Тому в першу чергу випромінювання вражає кістковий мозок, у результаті чого порушується процес утворення крові. Далі настає ураження клітин травного тракту й інших органів. Радіація – один, із нажаль, уже звичних факторів довкілля, невід’ємна складова нашого буття. За майже 28 років після аварії на ЧАЕС проблема радіаційної безпеки не втратила своєї актуальності. Оскільки людина не має рецепторів, що сприймають радіаційне випромінювання, то за відсутності елементарних знань про радіаційний ризик вона може завдати непоправної шкоди своєму здоров’ю, а також життю. На графіку, побудованому на підставі результатів обстеження опромінених людей, показаний орієнтований час виникнення злоякісних пухлин із моменту випромінювання. З графіка випливає, що перш за все після дворічного прихованого періоду розвивається лейкоз, сягаючи максимальної частоти через 6-7 років; потім частота плавно зменшується, через 25 років стає практично рівною нулю. Значні пухлини починають розвиватися через 10 років після опромінення, але дослідники не мають достатньо інформації, щоб побудувати всю криву.
Дії радіаційного випромінювання 2. Дозиметр та його будова Для оцінення міри радіоактивного забруднення користуються спеціальними приладами. Дозиметр — прилад для вимірювання дози та потужності дози йонізуючого випромінювання, отриманого приладом (і тим, хто ним користується) за деякий проміжок часу, наприклад за період перебування на деякій території або протягом робочої зміни. Маса побутових дозиметрів — від кількох десятків грамів до 400 г, а розмір дозволяє покласти їх до кишені. Деякі сучасні моделі можна носити на зап'ястку, як годинник. Час безперервної роботи від однієї батареї — від кількох діб до кількох місяців. Отже, даний прилад містить детектор реєстрації елементарних частинок. Вам домашнє завдання було заповнити таблицю. То давайте згадаємо на чому ґрунтується принцип дії лічильника Гейгера-Мюллера, камери Вільсона та бульбашкової камери. (Додаток 2). 3. Захист організму від радіоактивного випромінювання Під час роботи з будь-яким джерелом радіації необхідно вживати заходів для радіаційного захисту. Найпростіший метод захисту — це ізоляція персоналу від джерела випромінювання на досить велику відстань. Ампули з радіоактивними препаратами не слід брати руками. Треба користуватися спеціальними щипцями з довгою ручкою. Для захисту від випромінювання використовують перешкоди з поглинаючих матеріалів. Наприклад, захистом від β-випромінювання може бути шар алюмінію товщиною у кілька міліметрів. Найбільш складним є захист від γ -випромінювання і нейтронів через їх велику проникну здатність. Кращим поглиначем γ-променів є свинець. Повільні нейтрони добре поглинаються бором і кадмієм. Швидкі нейтрони попередньо уповільнюються за допомогою графіту.
Рівень радіації у 30-кілометровій зоні навколо аварійної атомної станції «Фукусіма-1» в Японії високий і становить 150 мікрозівертів на годин
Розглянемо і повторимо комплекс вправ, які знижують схильність нашого організму піддаватися радіаційному впливу! IV. Закріплення матеріалу Задача 1 Даним дозиметром вимірюється потужність певної дози випромінювання. З’ясувати що це за доза випромінювання. Визначити, чи безпечна дана зона, чи ні, якщо найнижча потужність дози, за якої можливе виникнення ракових захворювань – 50мЗв/рік. Дано: Задача 2 Після Чорнобильської аварії окремі ділянки електростанції мали радіоактивне забруднення з потужністю поглиненої дози 7,5 Гр/год. За який час перебування у не-безпечній зоні людина могла одержати на цих ділянках смертельну експозиційну до-зу в 5 Зв? Вважайте, що коефіцієнт якості радіаційного випромінювання дорівнює 1. Завдання 3 (практична міні-самостійна на листочках) Пропоную оцінити учням індивідуальну річну дозу опромінення, виходячи з даних, наведених у таблиці. Отримані результати учні можуть порівняти з найімовірнішими ефектами для різних доз опромінення. Також можна оцінити ступінь небезпеки, яку вносить у життя радіація. (Додаток 3) V. Оголошення оцінок і домашнього завдання
Джерело іонізуючого випромінювання Річна доза ВИПРОМІНЮВАННЯ ЗЕМЛІ У зоні вапняків - 0,3 мЗв ВАШЕ ЖИТЛО З дерева - 0,01 мЗв Природничі радіоізотопи, що містяться в продуктах (мінерали, м'ясо, овочі, риба і т.п.) - 0,02 мЗв При середній тривалості перегляду телевізора 1 годину в день, додайте - 0,05 мЗв Тиждень відпустки в горах на висоті 2000 м - 1 мЗв Рентгенографія легенів - 1 мЗв
10000 мЗв (10 зіверт) При короткочасному опроміненні заподіяли б негайну хвороба і подальшу смерть протягом декількох тижнів
Додаток 2 1. Лічильник Гейгера-Мюллера. Це металева чи скляна труба, вкрита з середини металом, яку заповнюють аргоном для зниження тиску. У центрі трубки натягнуто металеву нитку. Між трубкою і ниткою прикладають напругу в декілька сотень вольтів. Послідовно з трубкою вмикають опір навантаження R. Коли в трубку влітає уламок ядра, він на своєму шляху іонізує газ і в трубці створює газовий розряд, внаслідок чого на опорі навантаження виникають короткочасні імпульси напруги, які реєструються приладами. Лічильники Гейгера-Мюллера використовують переважно для реєстрації електронів, а також фотонів великих енергійg - квантів. 2. Камера Вільсона - це прозора циліндрична камера, заповнена насиченою парою води і спирту. Спочатку тиск в камері трохи підвищують, а потім різко знижують, від чого пара стає перенасиченою. Якщо в цю хвилину в камеру влітає заряджений уламок ядра, то за ним можна спостерігати видимий слід - трек. Якщо камеру Вільсона помістити в сильне магнітне поле, то трек буде вигнутим. За кривизною треку визначають відношення заряду до маси цього уламка (q/m). Ця величину строго визначено для кожного уламка, що дозволяє розпізнати його. 3. Бульбашкова камера або камера Гледзера. Це прозора камера, заповнена зрідженим газом під тиском. У разі різкого зниження тиску зріджений газ переходить в стан перегрітий. Якщо в цей час у камеру влітає уламок, то за ним утворюється шлейф бульбашок пари - трек. Бульбашкову камеру, як і камеру Вільсона, можна помістити в магнітне поле. Основна перевага бульбашкової камери полягає у великій гальмівній здатності робочої рідини (бензолу, фреону, пропану, тощо), що дозволяє отримувати треки дуже швидких частинок.
Схожі навчальні матеріали: | ||||||
| Всього коментарів: 0 | |