Конспект урока по физике: Биологическое действие ядерных излучений

МБОУ «Васильевская средняя общеобразовательная школа №2» ЗМР РТ

Урок физики по теме : «Биологическое действие ядерных излучений».

9 класс.

Учитель физики: Суханаева О.А.

2014г.

Цель урока: познакомить учащихся с понятиями поглощённой и эквивалентной доз излучения ,подробно разобрать способы защиты от радиации.

Тип урока: лекция.

|) Объяснение нового материала:1 Воздействие излучений на живые организмы и их дозы.

Воздействие излучений на живые организмы характеризуется физической величиной ,называемой дозой излучения (поглощённой дозой) D.В Международной системе единиц дозу излучения выражают в греях. Грей равен поглощённой дозе излучения ,при которой облучённому веществу массой 1 кг передаётся энергия любого ионизирующего излучения 1 Дж:

1 Гр=1 Дж/кг. Доза излучения в 3-10 Гр ,полученная за короткое время ,смертельна.

Биологическое влияние различных видов излучения на организмы животных и растений неодинаково при одинаковой поглощённой дозе излучения. Например ,поглощённая доза излучения 1 Гр от альфа-частиц оказывает на живой организм примерно такое же биологическое действие ,как поглощённая доза 20 Гр рентгеновского или гамма-излучения. Различие биологического действия разных видов излучения характеризуется коэффициентом относительной биологической эффективности (ОБЭ) , или коэффициентом качества k .Относительная биологическая эффективность для разных видов излучения принимает значения от 1 до 20.Для рентгеновского и гамма-излучения k=1 ,для тепловых нейтронов k=3 ,для нейтронов с кинетической энергией 8*10^-13Дж k=10 ,с энергией 8*10^-12Дж –k=7.

Биологическое действие поглощённой дозы характеризует эквивалентная доза Н. Эквивалентной дозой называется величина ,равная произведению дозы D и коэффициента качества k: H=Dk

Единицей эквивалентной дозы СИ является зиверт. Зиверт равен эквивалентной дозе ,при которой поглощённая доза равна 1 Гр и коэффициент качества равен единице. В природе нет такого объекта , который не был бы подвержен действию ионизирующих излучений ,так как их энергия всегда превосходит энергию внутримолекулярных и межмолекулярных связей .Наука ,которая изучает механизмы действия ионизирующих излучений на живые организмы ,называется радиобиологией. Радиобиологами была подмечена важная особенность ионизирующих излучений -их избирательное действие зависит не только от самих лучей ,но и от свойств тех или иных клеток. Наиболее подвержены действию ионизирующего излучения клетки кроветворения в костном мозге и селезёнке ,половые клетки. Известно ,что дробное облучение легче переносится ,и суммарная доза при повторных облучениях может значительно превышать однократную смертельную дозу. Длительное облучение приводит к развитию лучевой болезни. В результате внешнего воздействия нейтронного излучения в организме образуются различные радиоактивные вещества. При этом организм временно становится носителем радиоактивных веществ .При попадании в организм изотопов , которые могут быть источниками альфа- ,бета- и гамма- излучений , происходит внутреннее облучение организма. Наиболее опасны изотопы , имеющие большой период полураспада и плохо выводящиеся из организма , например ,радий-226 ,плутоний-239 .На поражающий эффект влияет место депонирования изотопов: стронций- 89 имеет тенденцию накапливаться в костях ,в то время как полоний- 210 может равномерно распределяться в организме.

2 Защита от излучений.

Устройства для защиты имеют различные принципы исполнения. Это зависит от того ,нужно ли обеспечить защиту от действия излучения извне (обслуживание и эксперименты на ускорителях ,управление или эксперименты в нейтронных потоках реакторов ,при которых экспериментаторы не имеют контактов с радиоактивными веществами ) или же нужно предотвратить опасность попадания и накопления в организме радиоактивных веществ .При проектировании защитных устройств целесообразно учитывать естественное ослабление излучения , интенсивность которого убывает как квадрат расстояния от источника.

В первую очередь ,планировка помещений должна подчиняться принципу удаления рабочих мест от источников излучения ,что достигается путём применения дистанционного управления.

Наиболее распространёнными материалами для сооружения защитных стен от фотонного излучения являются свинец ,железо ,специальный баритоновый бетон .Механизм поглощения нейтронов совершенно отличен от фотонного .Противонейтронный защитный экран должен содержать большое количество водорода для того ,чтобы в нём происходило замедление нейтронов (быстрые нейтроны в биологическом отношении значительно опаснее ,чем медленные ). Поэтому антинейтронные экраны изготавливаются из водородсодержащих веществ :воды ,битума ,парафина.

||) Закрепление пройденного материала:

Предлагаем учащимся ответить на следующие вопросы :

1.Какой вид радиоактивного излучения наиболее опасен для человека ?

2.Можно ли брать в руки радиоактивные препараты ?

3.Какая доза излучения считается смертельной ?

Домашнее задание:§70 читать.