Интеграция ОБЖ и экологии в физику

Баженов В.М., Даниленко С.В.

Интеграция ОБЖ и экологии в физику

Наука - это неустанная многовековая работа мысли
свести вместе посредством системы
все познаваемые явления нашего мира.

А. Эйнштейн

Больше приносит пользы рассмотрение
одного и того же предмета с десяти
различных сторон,
чем обучение десяти различным
предметам с одной стороны.
Не в количестве знаний
заключается образование,
но в полном понимании и
искусном применении всего того,
что знаешь.

А. Дистервег

В наше время физика рассматривается как фундамент естественнонаучного образования, философии, научно-технического прогресса и является основой гуманитарного образования. Физика как наука имеет своей предметной областью общие закономерности природы во всем многообразии явлений окружающего нас мира. Для современной науки характерны тенденции к интеграции с другими науками. Есть учителя, которые проводят интегрированные уроки и внеурочные мероприятия, занимаются проектной деятельностью, готовят учеников к межпредметным олимпиадам, но, по моему мнению, в настоящее время их мало, большинство считает, что его предмет самый главный, да и необходимо следовать стандарту, а количество часов на изучение материала все меньше, «Какая интеграция я не успеваю», - говорят они.

Уроков физики, на которых можно интегрировать темы с другими предметами много, но они либо уже были изучены, либо ещё будут затронуты. Получается парадокс – вся система образования «направлена на процесс и результат овладения личностью определенной системой знаний, умений и навыков, а также способам мышления, необходимым для полноценного включения в социальную и культурную жизнь общества и выполнения определенных профессиональных функций». На наш взгляд, необходимо заниматься не столько определением необходимого минимума образования, а созданием единого курса, линии образования личности, где программы разных предметов будут состыкованы друг с другом. Если, например, на физике изучают двигатель внутреннего сгорания, то на географии - транспорт России, а на экологии - глобальные проблемы, связанные с изменением климата в городе и т.д. Правда, эта задача, которую можно решить, только объединив усилия практиков и теоретиков педагогической науки.

Цель нашей экспериментальной деятельности – это создание эффективной образовательной среды, практико-ориентированной на овладение учащимися содержания экологического образования, развития его личности, формирование системного мышления, сознательного и ответственного отношения к личной безопасности и безопасности общества на основе использования информационных технологий. Не последнюю роль в решении задач по достижению данной цели играет преподавание физики.

Много тем в физике, экологии и ОБЖ связаны между собой – это электромагнитное поле, инерция, электрический ток, радиация, сейсмические волны, деформация и т.д. Все эти понятия, так или иначе, связаны с вопросами безопасности и экологии.

В нашем техникуме студенты выполняют проектные работы по физике, ОБЖ и экологии: «Оценка санитарно-гигиенического состояния классной комнаты» и «Безопасности моей квартиры», «Измерение радиационного фона», «Курение – вредная привычка». Ребята измеряют температуру, влажность, освещенность помещений, транспортную нагрузку на улицах, оценивают количество угарного газа, попадающего в окружающую среду с выхлопными газами автомобилей и т.п. По данным работы делают вывод о состоянии класса или собственной квартиры и дают рекомендации по улучшению состояния класса или квартиры.

Приведем пример интегративного проекта физика + ОБЖ+ Охрана труда

Что такое радиация и радиоактивность?

Радиоактивностью называют неустойчивость ядер некоторых атомов, которая проявляется в их способности к самопроизвольному превращению (по научному — распаду), что сопровождается выходом ионизирующего излучения (радиации). Энергия такого излучения достаточно велика,  поэтому она способна воздействовать на вещество, создавая новые ионы разных знаков. Вызывать радиацию с помощью химических реакций нельзя, это полностью физический процесс.

Различают несколько видов радиации:

• Альфа-частицы — это относительно тяжелые частицы, заряженные положительно, представляют собой ядра гелия.

• Бета-частицы — обычные электроны.

• Гамма-излучение — имеет ту же природу, что и видимый свет, однако гораздо большую проникающую способность.

• Нейтроны — это электрически нейтральные частицы, возникающие в основном рядом с работающим атомным реактором, доступ туда должен быть ограничен.

• Рентгеновские лучи — похожи на гамма-излучение, но имеют меньшую энергию. Кстати, Солнце — один из естественных источников таких лучей, но защиту от солнечной радиации обеспечивает атмосфера Земли.

Виды радиационного излучения.

Наиболее опасно для человека Альфа, Бета и Гамма излучение, которое может привести к серьезным заболеваниям, генетическим нарушения и даже смерти. Степень влияния радиации на здоровье человека зависит от вида излучения, времени и частоты. Таким образом, последствия радиации, которые могут привести к фатальным случаям, бывают как при однократном пребывании у сильнейшего источника излучения (естественного или искусственного), так и при хранении слаборадиоактивных предметов у себя дома (антиквариата, обработанных радиацией драгоценных камней, изделий из радиоактивного пластика). Заряженные частицы очень активны и сильно взаимодействуют с веществом, поэтому даже одной альфа-частицы может хватить, чтобы уничтожить живой организм или повредить огромное количество клеток. Впрочем, по этой же причине достаточным средством защиты от радиации данного типа является любой слой твердого или жидкого вещества, например, обычная одежда.

По мнению специалистов www.dozimetr.biz, ультрафиолетовое излучение или излучение лазеров нельзя считать радиоактивным.  Чем же отличается радиация и радиоактивность?

Источники радиации — ядерно-технические установки (ускорители частиц, реакторы, рентгеновское оборудование) и радиоактивные вещества. Они могут существовать значительное время, никак не проявляя себя, и Вы можете даже не подозревать, что находитесь рядом с предметом сильнейшей радиоактивности.

Единицы измерения радиоактивности

Радиоактивность измеряется в Беккерелях (БК), что соответствует одному распаду в секунду. Содержание радиоактивности в веществе также часто оценивают на единицу веса — Бк/кг, или объема — Бк/куб.м. Иногда встречается такая единица как Кюри (Ки). Это огромная величина, равная 37 миллиардам Бк. При распаде вещества источник испускает ионизирующее излучение, мерой которого является экспозиционная доза. Её измеряют в Рентгенах (Р). 1 Рентген величина достаточно большая, поэтому на практике используют миллионную (мкР) или тысячную (мР) долю Рентгена.

Бытовые дозиметры измеряют ионизацию за определенное время, то есть не саму экспозиционную дозу, а её мощность. Единица измерения — микроРентген в час. Именно этот показатель наиболее важен для человека, так как позволяет оценить опасность того или иного источника радиации.
Естественной защитой от солнечной и космической радиации является атмосфера Земли.

Радиация и здоровье человека

Воздействие радиации на организм человека называют облучением. Во время этого процесса энергия радиация передается клеткам, разрушая их. Облучение может вызывать всевозможные заболевания: инфекционные осложнения, нарушения обмена веществ, злокачественные опухоли и лейкоз, бесплодие, катаракту и многое другое. Особенно остро радиация воздействует на делящиеся клетки, поэтому она особенно опасна для детей.

Организм реагирует на саму радиацию, а не на её источник. Радиоактивные вещества могут проникать в организм через кишечник (с пищей и водой), через лёгкие (при дыхании) и даже через кожу при медицинской диагностике радиоизотопами. В этом случае имеет место внутреннее облучение. Кроме того, значительное влияние радиации на организм человека оказывает внешнее облучение, т.е. источник радиации находится вне тела. Наиболее опасно, безусловно, внутреннее облучение.

Как вывести радиацию из организма? Этот вопрос, безусловно, волнует многих. К сожалению, особо эффективных и быстрых способов вывода радионуклидов из организма человека не существет. Некоторые продукты питания и витамины помогают очистить организм от небольших доз радиации. Но если облучение серьезное, то остается только надеяться на чудо. Поэтому лучше не рисковать. И если существует даже малейшая опасность подвергнуться радиации, необходимо со всей быстротой уносить ноги из опасного места и вызывать специалистов.

Является ли компьютер источником радиации?

Этот вопрос, в век распространения компьютерной техники, волнует многих. Единственной частью компьютера, которая теоретически может быть радиоактивной является монитор, да и то, только электролучевой. Современные дисплеи, жидкокристаллические и плазменные, радиоактивными свойствами не обладают.

ЭЛТ мониторы, как и телевизоры, являются слабым источником излучения рентгеновского типа. Оно возникает на внутренней поверхности стекла экрана, однако благодаря значительной толщине этого же стекла, оно и поглощает большую часть излучения. До настоящего времени не обнаружено никакого влияния ЭЛТ мониторов на здоровье. Впрочем, при повсеместном применении жидкокристаллических дисплеев этот вопрос теряет былую актуальность.

Может ли человек стать источником радиации?

Радиация, воздействуя на организм, не образует в нем радиоактивных веществ, т.е. человек не превращается сам в источник радиации. Кстати, рентгеновские снимки, вопреки распространенному мнению, также безопасны для здоровья. Таким образом, в отличие от болезни, лучевое поражение от человека к человеку передаваться не может, зато радиоактивные предметы, несущие в себя заряд, могут быть опасны.

Измерение уровня радиации

Измерить уровень радиации можно с помощью дозиметра. Бытовые приборы просто не заменимы для тех, кто хочет максимально обезопасить себя от смертельно опасного влияния радиации. Основное предназначение бытового дозиметра — измерение мощности дозы радиации в том месте, где находится человек, обследование определенных предметов (грузов, стройматериалов, денег, продуктов питания, детских игрушек и т.п.) Купить прибор, измеряющий радиацию, просто необходимо тем, кто часто бывает в районах радиационного загрязнения, вызванных аварией на Чернобыльской АЭС (а такие очаги присутствуют практически во всех областях европейской территории России). Поможет дозиметр и тем, кто бывает в незнакомой местности, удаленной от цивилизации: в походе, собирая грибы и ягоды, на охоте. Обязательно необходимо обследовать на радиационную безопасность место предполагаемого строительства (или покупки) дома, дачи, огорода или земельного участка, иначе вместо пользы подобная покупка принесет только смертельно опасные заболевания.

Очистить продукты, землю или предметы от радиации практически невозможно, поэтому единственный способ обезопасить себя и свою семью — держаться от них подальше. А именно бытовой дозиметр поможет выявить потенциально опасные источники.

Нормы радиоактивности

В отношении радиоактивность существует большое число норм, т.е. стараются нормировать практически все. Другое дело, что нечистые на руку продавцы, в погоне за большой прибылью, не соблюдают, а иногда и откровенно нарушают нормы, установленные законодательством. Основные нормы, установленные в России, прописаны в Федеральном законе №3-ФЗ от 05.12.1996 г «О радиационной безопасности населения» и в Санитарных правилах 2.6.1.1292-03 «Нормы радиационной безопасности».

Для вдыхаемого воздуха, воды и продуктов питание регламентировано содержание как техногенных (полученных в результате деятельности человека), так и естественных радиоактивных веществ, которые не должны превышать нормы, установленные СанПиН 2.3.2.560-96.

В строительных материалах нормируется содержания радиоактивных веществ семейства тория и урана, а также калия-40, удельная эффективная активность их рассчитывается по специальным формулам. Требования к строительным материалам также указаны в ГОСТ.

В помещениях регламентируется суммарное содержание торона и радона в воздухе: для новых зданий оно должно быть не больше 100 Бк (100 Бк/м³), а для уже эксплуатируемых — менее 200 Бк/м³. В Москве применяются также дополнительные нормы МГСН2.02-97, где регламентируются максимально допустимые уровни ионизирующего излучения и содержание радона на участках застройки.

Для медицинской диагностике предельные дозовые значения не обозначены, однако выдвигаются требований минимально достаточных уровней облучения, чтобы получить качественную диагностическую информацию.

В компьютерной технике регламентируется предельный уровень излучения для электро-лучевых (ЭЛТ) мониторов. Мощность дозы рентгеновского изучения на любой точке на расстоянии 5 см от видеомонитора или персонального компьютера не должна превышать 100 мкР в час.

Достоверно проверить уровень радиационной безопасности можно только с помощью персонального бытового дозиметра.

Проверить же соблюдаются ли производителями установленные законодательно нормы можно только самостоятельно, используя миниатюрный бытовой дозиметр. Пользоваться им очень просто, достаточно нажать одну кнопку и сверить показания на жидкокристаллическом дисплее прибора с рекомендованными. Если норма значительно превышена, значит данный предмет представляет собой угрозу жизни и здоровья, и о нём следует сообщить в МЧС, чтобы он был уничтожен. Защитите себя и свою семью от радиации!