11кл Биологическое действие радиоактивных излучений

11КЛАСС
ФИЗИКА




Учитель КОНЮШЕНКО Т.Л.
СОСНОВСКАЯ СШ

Состав радиоактивного излучения

Хиросима и Нагасаки. Август 1945г. (Общее число погибших от 150 до 250 тыс. человек.)

Хиросима после бомбардировки.

25 декабря 1946 года под руководством И.В.Курчатова впервые на континенте Европы и Азии была осуществлена цепная реакция. В Советском Союзе началась эра мирного атома.

Первая в мире АЭС была запущена в СССР 27 июня 1954, в городе Обнинске Калужской области.

Чернобыль. 26 апреля 1986г. По официальным данным чернобыльская катастрофа явилась причиной смерти только 59 человек.

Все работали слаженно. Катастрофа была быстро ликвидирована. На следующий день всего за 2 часа 30 минут был эвакуирован целый город — 44 тысячи 600 человек.

Зона отчуждения радиусом 30 км.

Авария на АЭС «Фукусима» 11 марта 2011г. в результате землетрясения магнитудой 9.

Знаки радиационной опасности. 

Знак "Радиация" и знак "Радиационная опасность" (для маркировки радиоактивных источников). Утверждён в МАГАТЭ.

Биологическое действие радиоактивного излучения и защита от него.

Цели урока.

Узнать:
1) механизм действия радиоактивного излучения на человека
2) какие источники радиоактивного излучения воздействуют на человека.
3) какими величинами характеризуется действие радиоактивного излучения на живые организмы.
4) как осуществляется мониторинг радиационной обстановки
5) способы защиты от излучения

Схема воздействия радиоактивного излучения на человека

Рентгеновское или радиоактивное излучение

Поглощение энергии и ионизация вещества

Химические повреждения.Образование свободных радикалов

Биомолекулярные повреждения. Изменения молекул белков, нуклеиновых кислот

Биохимические повреждения. Гибель клеток.

Генетические мутации, действие на потомство.

Раннее старение, рак, лучевая болезнь. Гибель живого.

Действие радиоактивного излучения на различные уровни биологической организации

1. Какие ткани организма человека разрушаются в первую очередь под воздействием радиации?

2. При радиоактивном облучении организма одной из первых нарушается функция кроветворной ткани красного костного мозга. Объясните причины этого механизма.

Вопросы:

Радиационный фон

тететете

Техногенные
источники,0,3%

М

Медицинские источники, 15,3%

Родон, 50,9 %

Доза излучения - величина, используемая для оценки степени воздействия ионизирующего излучения на любые вещества, живые организмы и их ткани.

К

Коэффициент относительной биологической эффективности для разных видов излучения (k)

Значение коэффициента радиационного риска для различных органов

Дозиметр РАДЕКС

Основан на профессиональном низковольтном счетчике Гейгера-Мюллера жесткого бета- и гамма-излучения СБМ20-1.

Диапазон показаний мощности эквивалентной дозы от 0.05 до 9.99 мкЗв/ч

Уровни безопасных величин дозы излучения для населения

 До 0.2 мкЗв/ч   (до 20 мкР/ч)) - это наиболее безопасный уровень внешнего облучения тела человека, когда "радиационный фон в норме".  Верхний предел допустимой мощности дозы – примерно
0.5 мкЗв/час (50 мкР/ч).

В сумме, приблизительно – 3-4 мЗв/год на одного человека. Это "безопасная суммарная средняя индивидуальная эффективная эквивалентная годовая доза для населения", учитывающая и внешние и внутренние источники облучения.
 Поглощённая доза облучения накапливается в организме, и за всю жизнь, сумма не должна превышать 100-700 мЗв

Защита от радиации

Сокращение времени воздействия.
Удаление от источника излучения.
Использование преграды из поглощающих излучение материалов (лист бумаги толщиной 0,1 мм полностью поглощает альфа-лучи, а от бета-лучей защитит лист алюминия толщиной 5 мм , от гамма-лучей толстый слой свинца или бетона)

«Радиоактивный банановый эквивалент» - количество радиации, вводимой в организм при съедании одного банана. 

Средний банан содержит около 0,42 г радиоактивного калия-40. 150-граммовый банан имеет активность примерно 520 пикокюри.
Естественная радиоактивность бананов - 130 Бк/кг.
Условно, съев 1 килограмм бананов человек получает дозу облучения 0,66 мкЗв. Эквивалентная доза в 365 бананах (один банан в день в течение года) 36 мкЗв.

Вопрос: Почему нельзя заразиться лучевой болезнью при регулярном поедании бананов?
 Вопрос: Утечки радиоактивных материалов на ядерных электростанциях зачастую измеряются в крошечных единицах вроде пикокюри (одной триллионной части кюри). Пригодно ли сравнение c бананами для оценки действительного уровня риска? Почему?

При радиационном заражении местности, которое может последовать после аварии ядерного реактора, происходит выброс в окружающую среду большого количества радионуклидов, в том числе изотопов урана, плутония, иода-131 (Т= 8 дней), цезия-134 (Т= 2 года), цезия-137 (Т= 33 года), стронция-90 (Т= 28 лет)

Вопрос: Почему при угрозе радиоактивного заражения необходимо принимать йодид калия? И чем раньше принят йодид калия тем более эффективно его действие. Принятый в более поздние сроки (после 6 часов) - оказывает незначительное действие.

Сигаретный дым содержит природные радиоактивные элементы радий-226, свинец-210 и полоний-210. Распад этих радионуклидов сопровождается испусканием тяжёлых альфа-частиц. Вопрос: Может ли сигаретный дым вызвать заболевание человека? Почему?

Человек, выкуривающий 30 сигарет в день. получает эффективную дозу около 250 мкЗв год.
Для сравнения:
листья деревьев в радиационно-опасной Чернобыльской зоне дают дозу облучения около 200 мкЗв год;
одна рентгенографическая процедура на современном цифровом рентгеновском аппарате даёт дозу облучения 52 мкЗв;

Возможные дополнительные источники радиации в доме.

Радиация может накапливаться в растениях, в рыбе и дичи.

Памятка по обработке «сомнительных» продуктов

У корнеплодов (свекла, морковь) рекомендуется удалять, срезать на 1,5 сантиметра верхнюю часть, в которой сконцентрированы радиоактивные и токсичные вещества (свинец, кадмий). Капуста накапливает их в кочерыжке и между листьями (в виде осевшей там пыли).
При варке - до половины радионуклидов оказывается в бульоне, поэтому его лучше вылить (в соленой воде - вытягивает сильнее, до 50%). Цезий вымывается - больше, стронций - очень мало). Если бульон, всё-таки, нужен - слить первый, десятиминутный, а дальше - варить до готовности. Мясо, прежде чем готовить, можно вымачивать в воде 1 час.

Искусственные источники излучения.

Естественный фон радиации составляет за год дозу около 0,002 Гр на человека. Международная комиссия по радиационной защите установила для лиц, работающих с излучением, предельно допустимую за год дозу 0,05 Гр.