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.

• 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.

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

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.

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

Искусственные источники радиации

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

Источники излучения, используемые в медицине

• Диагностика
• Метод лечения

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

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

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.

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.

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"

Период

Ликвидаторы

1986-1989

Эвакуированные

Количество (чел.)

Жители зон со «строгим контролем»

Доза ( мЗв )

1986-2005

Жители других загрязнённых зон

1986-2005

5 000 000

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

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

Рак щитовидной железы

Рак легких

Рак молочной железы

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.

Вид излучения

Длина свободного пробега

в воздухе

Альфа-лучи

Опасное воздействие

В биологич. тканях

до нескольких сантиметров

Бета-лучи

до нескольких метров

Гамма-лучи

около 100 м

радиоактивное загрязнение кожи

до нескольких сантиметров

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

ионизация вещества

Способы защиты от радиации:

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

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.

• 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?

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

• К чему может привести воздействие радиации на человека? Воздействие радиации на человека называют облучением . Основу этого воздействия составляет передача энергии радиации клеткам организма. Облучение может вызвать нарушения обмена веществ, инфекционные осложнения, лейкоз и злокачественные опухоли, лучевое бесплодие, лучевую катаракту, лучевой ожог, лучевую болезнь. Последствия облучения сильнее сказываются на делящихся клетках, и поэтому для детей облучение гораздо опаснее, чем для взрослых.

• Как радиация может попасть в организм? Организм человека реагирует на радиацию, а не на ее источник. Те источники радиации, которыми являются радиоактивные вещества, могут проникать в организм с пищей и водой (через кишечник), через легкие (при дыхании) и, в незначительной степени, через кожу, а также при медицинской радиоизотопной диагностике. В этом случае говорят о внутреннем облучении . Кроме того, человек может подвергнуться внешнему облучению от источника радиации, который находится вне его тела. Внутреннее облучение значительно опаснее внешнего.

• Эвакуация - комплекс мероприятий по организованному вывозу (выводу) из городов персонала объектов экономики, прекративших свою работу в условиях чрезвычайной ситуации, а также остального населения. Эвакуированные постоянно проживают в загородной зоне вплоть до особого распоряжения.
• Эвакуация - процесс организованного самостоятельного движения людей непосредственно наружу или в безопасную зону из помещений, в которых имеется возможность воздействия на людей опасных факторов.

• Как защититься от радиации?
• От источника радиации защищаются временем, расстоянием и веществом. Временем - вследствие того, что чем меньше время пребывания вблизи источника радиации, тем меньше полученная от него доза облучения. Расстоянием - благодаря тому, что излучение уменьшается с удалением от компактного источника (пропорционально квадрату расстояния). Если на расстоянии 1 метр от источника радиации дозиметр фиксирует 1000 мкР/час, то уже на расстоянии 5 метров показания снизятся приблизительно до 40 мкР/час. Веществом - необходимо стремиться, чтобы между Вами и источником радиации оказалось как можно больше вещества: чем его больше и чем оно плотнее, тем большую часть радиации оно поглотит.

ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ

К средствам защиты органов дыхания относятся

• противогазы (фильтрующие и изолирующие);
• респираторы;
• противопыльные тканевые маски ПТМ-1;
• ватно-марлевые повязки.

Гражданский противогаз ГП-5

Предназначен

для защиты человека от

попадания в органы дыхания,

на глаза и лицо радиоактивных,

отравляющих и аварийно

химически опасных веществ,

бактериальных средств.

Гражданский противогаз ГП-7

Гражданский противогаз ГП-7

предназначен

для защиты органов дыхания, глаз и лица человека от отравляющих и радиоактивных веществ в виде паров и аэрозолей, бактериальных (биологических) средств, присутствующих в воздухе

Респираторы

представляют собой облегченное средство защиты органов дыхания от вредных газов, паров, аэрозолей и пыли

типы респираторов

1. респираторы, у которых полумаска и фильтрующий элемент одновременно служат и лицевой частью;

2. респираторы, очищающие вдыхаемый воздух в фильтрующих патронах, присоединяемых к полумаске.

1. противопылевые;

2. противогазовые;

3.газопылезащитные.

По назначению

Ватно-марлевая повязка изготавливается так

1.берут кусок марли 100x50 см;

2. в средней части куска на площади 30x20 см

кладут ровный слой ваты толщиной

примерно 2 см;

3. О свободные от ваты концы марли (около 30-35 см)

с обеих сторон разрезают посредине ножницами,

образуя две пары завязок;

4.завязки закрепляют стежками ниток (обшивают).

5.Если есть марля, но нет ваты, можно изготовить

марлевую повязку.

Для этого вместо ваты на середину куска

укладывают 5-6 слоев марли.

2. СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ КОЖИ

По своему назначению средства защиты кожи делятся

специальные (табельные)

подручные

Медицинские средства индивидуальной защиты

предназначена для предупреждения развития шока, лучевой болезни, поражений, вызываемых фосфорорганическими веществами, а также инфекционных заболеваний

Аптечка индивидуальная АИ-2

1 . противоболевое средство в

шприц-тюбике,

2 радиозащитное средство № 1

3 фосфорорганическими веществами радиозащитное средство № 2

4 противобактериальное средство № 1

5 противобактериальное средство № 2

6 противорвотное средство.

• «Кыштымская авария» - крупная радиационная техногенная авария, произошедшая 29 сентября 1957 года на химкомбинате «Маяк», расположенном в закрытом городе «Челябинск-40». Сейчас этот город называется Озёрск. Авария называется Кыштымской ввиду того, что город Озёрск был засекречен и отсутствовал на картах до 1990 года. Кыштым - ближайший к нему город.

Cлайд 1

Cлайд 2

Типы облучений. Внешнее облучение - это облучение, при котором радиоактивные вещества находяться вне организма и облучают его снаружи. Внутреннее облучение – это облучение, при котором радиоактивные вещества оказываются в воздухе, которым дышит человек, в пище или в воде и попадают внутрь организма.

Cлайд 3

Противолучевая защита и её виды. Противолучевая защита - комплекс методов и средств, направленных на снижение радиационной нагрузки в условиях воздействия ионизирующего излучения. - Физическая п. з.: защитные ограждения, дистанционные приспособления и наиболее рациональные технологии. - Фармакологическая п. з.: специальные радиозащитные препараты.

Cлайд 4

Физическая противолучевая защита. а-излучение. Достаточно находиться на расстоянии не ближе 9-10 см от радиоактивного препарата; одежда, резиновые перчатки полностью защищают от внешнего облучения a-частицами. в-излучение. Манипуляции с радиоактивными веществами необходимо осуществлять за специальными экранами (ширмами) или в защитных шкафах. В качестве защитных материалов используют плексиглас, алюминий или стекло. рентгеновское и g-излучение. Используют свинец, бетон и барит.

Cлайд 5

Средства индивидуальной защиты при работе с «открытыми» источниками ионизирующих излучений.

Cлайд 6

Фармакологическая противолучевая защита. Средства, повышающие общую сопротивляемость организма: липополисахариды, сочетания аминокислот и витаминов, гормоны, вакцины и др. Радиопротекторы - препараты, создающие состояние искусственной радиорезистентности. К ним относят: меркаптоамины, индолилалкиламины, синтетические полимеры, полинуклеотиды, мукополисахариды, цианиды, нитрилы и др.

1 слайд

2 слайд

Радиация Азанова Анастасия Леонидовна МОУ «СОШ № 11» пгт Оверята Краснокамский район

3 слайд

Радиация вокруг нас Атомной радиацией, или ионизирующим излучением, называют потоки частиц и электромагнитных квантов, образующиеся при ядерных превращениях, то есть в результате ядерных реакций или радиоактивного распада.

4 слайд

5 слайд

Альфа-излучение представляет собой поток альфа-частиц - ядер гелия-4. Альфа-частицы, рождающиеся при радиоактивном распаде, могут быть легко остановлены листом бумаги. Бета-излучение - это поток электронов, возникающих при бета-распаде; для защиты от бета-частиц энергией до 1 МэВ достаточно алюминиевой пластины толщиной в несколько миллиметров. Гамма-излучение обладает гораздо большей проникающей способностью, поскольку состоит из высокоэнергичных фотонов, не обладающих зарядом; для защиты эффективны тяжёлые элементы (свинец и т.д.), поглощающие МэВ-ные фотоны в слое толщиной несколько см. Проникающая способность всех видов ионизирующего излучения зависит от энергии.

6 слайд

Немецкий физик. Первый в истории физики лауреат Нобелевской премии (1901). Он сделал трубку специальной конструкции - антикатод был плоским, что обеспечивало интенсивный поток икс-лучей. Благодаря этой трубке (она впоследствии будет названа рентгеновской) он изучил и описал основные свойства ранее неизвестного излучения, которое получило название - рентгеновское. (Р)

7 слайд

8 слайд

9 слайд

10 слайд

О чем идет речь Это – объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или транспортируют радиоактивные вещества, при аварии на котором или его разрушении может произойти облучение или радиоактивное загрязнение людей, сельскохозяйственных животных и растений, объектов экономики и окружающей природной среды. Р - радиационно О - опасный О – объект

11 слайд

Радиационно-опасные объекты г. Перми и Пермского края ОАО «Соликамский магниевый завод» переработка минерального сырья с повышенным содержанием естественных радионуклидов (уран-238, торий-232 и их дочерних продуктов) ООО «ЛУКОЙЛ-Пермь» г. Пермь пункт хранения радиоактивных отходов: хранение твердых нефтепромысловых отходов, загрязненных радиоактивными веществами – продуктами ядерно-взрывных технологий (стронций-90, цезий-137) ГУЗ «Пермский краевой онкологический диспансер» закрытые радионуклидные источники: гамма-терапевтические аппараты АГАТ-ВУ, АГАТ-С и РОКУС-АМ ФПК «Пермский пороховой завод» закрытые радионуклидные источники: передвижной гамма-дефектоскоп активностью 2,70Е+12 Бк; ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез» закрытые радионуклидные источники нейтронного и гамма излучения ООО «Квант-Пермь» пункт хранения радиоактивных веществ. Допустимая суммарная активность радиоактивных веществ 7,40Е+12 Бк;

12 слайд

13 слайд

4 фазы Начальная фаза аварии- период времени, предшествующий началу выброса (сброса) радиации в окружающую среду, или период обнаружения возможности облучения населения за пределами санитарно-защитной зоны предприятия. В отдельных случаях эту фазу не фиксируют из-за ее быстротечности. Ранняя фаза аварии - период собственно выброса (сброса) радиоактивных веществ в окружающую среду, места проживания или размещения населения. Продолжительность этого периода может составлять от нескольких минут или часов в случае разового выброса (сброса) до нескольких суток в случае продолжительного выброса (сброса). Средняя фаза аварии охватывает период, в течение которого нет дополнительного поступления радиоактивности из источника выброса (сброса) в окружающую среду. Средняя фаза может длиться от нескольких дней до года после аварии. Поздняя фаза аварии(фаза восстановления) - период возврата к условиям нормальной жизнедеятельности населения. Он может длиться от нескольких недель до нескольких лет или десятилетий (в зависимости от мощности и радионуклидного состава выброса, характеристик и размеров загрязненного района, эффективности мер радиационной защиты), т. е. до прекращения необходимости в выполнении защитных мер.

14 слайд

Свойства радиоактивных веществ нет запаха, цвета, вкусовых качеств или других внешних признаков; они способны вызывать поражение не только при соприкосновении, но и на расстоянии от источника загрязнения; радиоактивные вещества не могут быть уничтожены химическим или другим способом.

15 слайд

Радиационные эффекты облучения человека. Соматические (телесные) - возникающие в организме человека, который подвергался облучению: * острая и хроническая лучевая болезнь * лучевой ожог, катаракта глаз, повреждение половых органов. Соматико-стохастические – изменяемые десятками лет после облучения: * сокращение жизни * опухоли органов и клеток Генетические - связанные с повреждением генетического аппарата и проявляющиеся в следующем или последующих поколениях: это дети, внуки и более отдаленные потомки человека, подвергшегося облучению.

Типы облучений. Внешнее облучение - это облучение, при котором радиоактивные вещества находяться вне организма и облучают его снаружи. Внешнее облучение - это облучение, при котором радиоактивные вещества находяться вне организма и облучают его снаружи. Внутреннее облучение – это облучение, при котором радиоактивные вещества оказываются в воздухе, которым дышит человек, в пище или в воде и попадают внутрь организма. Внутреннее облучение – это облучение, при котором радиоактивные вещества оказываются в воздухе, которым дышит человек, в пище или в воде и попадают внутрь организма.

Противолучевая защита и её виды. Противолучевая защита комплекс методов и средств, направленных на снижение радиационной нагрузки в условиях воздействия ионизирующего излучения. Противолучевая защита комплекс методов и средств, направленных на снижение радиационной нагрузки в условиях воздействия ионизирующего излучения. - Физическая п. з.: защитные ограждения, дистанционные приспособления и наиболее рациональные технологии. - Физическая п. з.: защитные ограждения, дистанционные приспособления и наиболее рациональные технологии. - Фармакологическая п. з.: специальные радиозащитные препараты.

Физическая противолучевая защита. а-излучение. Достаточно находиться на расстоянии не ближе 910 см от радиоактивного препарата; одежда, резиновые перчатки полностью защищают от внешнего облучения a- частицами. а-излучение. Достаточно находиться на расстоянии не ближе 910 см от радиоактивного препарата; одежда, резиновые перчатки полностью защищают от внешнего облучения a- частицами. в-излучение. Манипуляции с радиоактивными веществами необходимо осуществлять за специальными экранами (ширмами) или в защитных шкафах. В качестве защитных материалов используют плексиглас, алюминий или стекло. в-излучение. Манипуляции с радиоактивными веществами необходимо осуществлять за специальными экранами (ширмами) или в защитных шкафах. В качестве защитных материалов используют плексиглас, алюминий или стекло. рентгеновское и g-излучение. Используют свинец, бетон и барит. рентгеновское и g-излучение. Используют свинец, бетон и барит.

Фармакологическая противолучевая защита. Средства, повышающие общую сопротивляемость организма: липополисахариды, сочетания аминокислот и витаминов, гормоны, вакцины и др. Средства, повышающие общую сопротивляемость организма: липополисахариды, сочетания аминокислот и витаминов, гормоны, вакцины и др. Радиопротекторы препараты, создающие состояние искусственной радиорезистентности. К ним относят: меркаптоамины, индолилалкиламины, синтетические полимеры, полинуклеотиды, мукополисахариды, цианиды, нитрилы и др. Радиопротекторы препараты, создающие состояние искусственной радиорезистентности. К ним относят: меркаптоамины, индолилалкиламины, синтетические полимеры, полинуклеотиды, мукополисахариды, цианиды, нитрилы и др.