shkolakz.ru 1

Урок-конференция «Радиация и человек»



Место урока в курсе физики : итоговое занятие по теме «Радиоактивность».

Тип урока: повторение.

Вид урока: урок-конференция.

Цели урока:

Развивающая: уметь осмысленно воспроизводить подобранный материал.

Образовательная: уметь изложить материал за заданное время.

Воспитательная: уметь слушать и слышать.

Задачи урока:

1.научить учащихся самостоятельно работать с дополнительной литературой по заданной теме.

2.развивать интерес к физике.

3.систематизировать знания по данной теме.

План проведения урока-конференции.

1.Фронтальный опрос учащихся по основным понятиям темы.

2.Вступительное слово учителя.

3. Доклады учащихся.

1)Источники радиоактивного загрязнения(заражения) внешней среды

2)Единицы измерения радиоактивного загрязнения и нормы радиационной безопасности

3)Особенности ионизирующего излучения при действии на живой организм

4).Описание приборов:

.

.4. Подведение итогов урока.

ХОД УРОКА

Опрос учащихся.

- В чем заключается открытие, сделанное Беккерелем в 1896г? (Беккерель обнаружил, что химический элемент уран самопроизвольно, без внешних воздействий излучает неизвестные невидимые лучи)

Кто из ученых занимался исследованием данных лучей? (А. Беккерель, М. и П. Кюри, Э.Резерфорд)

Как и кем было названо явление самопроизвольного излучения некоторыми атомами? (М. и П. Кюри, “радиоактивность”)


В ходе исследования явления радиоактивности, какие неизвестные ранее химические элементы были открыты? (полоний и радий)

Как были названы частицы, входящие в состав радиоактивного излучения? (Альфа – Бета- Гамма частицы)

Что представляют собой эти частицы? (Гамма-кванты или лучи – это коротковолновое электромагнитное излучение. Бета – частицы представляют собой поток быстрых электронов, летящих со скоростями близкими к скорости света. Альфа частицы – это потоки ядер атомов гелия. Скорость этих частиц 20000км/с)

О чем свидетельствует явление радиоактивности? (Явление радиоактивности, т.е. самопроизвольного излучения веществом – частиц, наряду с другими экспериментальными фактами, послужило основанием для предположения о том, что атомы вещества имеют сложный состав).

2. Вступительное слово учителя

Ребята, вы хорошо подготовились к уроку. А теперь познакомимся с планом нашей конференции. Я раскрываю доску. План урока на доске. Указаны темы и фамилии докладчиков.

Главное свойство радиоактивного вещества – способность к спонтанному распаду. Это означает, что время существования отдельных атомов может колебаться от долей секунды до миллиардов лет. Предсказать, когда произойдет распад данного атома, невозможно. Конкретный смысл имеют только утверждения о поведении в среднем большой совокупности атомов. Закон радиоактивного распада является статистическим, т. е. определяет среднее число атомов, распадающихся за определённый интервал времени

Радиоактивные излучения губительным образом действуют на живые клетки.

Уровень внешнего гамма-фона, вызывающего внешнее облучение организма, зависит от концентрации ЕРН в данном месте и от интенсивности космического излучения (от высоты над уровнем моря) и колеблется в довольно широких пределах от 2-3 единиц до сотен микрорентген в час (мкР/час).


Радионуклиды, поступающие в организм с пищей, водой, воздухом, а также через кожу, вызывают внутреннее облучение.

Согласно исследованиям, проведенным в ряде европейских стран, США и Японии, подавляющая часть населения этих стран (95%) проживает в условиях естественного гамма-фона со значениями от 3-5 до 8-10 мкР/час, 3% - при 11-15 и 1,5% - при 18-20 мкР/час.

Средние годовые дозы внешнего облучения составляют при этом 30-60, 100 и 140 миллибэр соответственно. Но на Земле имеются отдельные участки суши с постоянно проживающим населением, на которых уровень природного гамма-фона в десятки раз выше средних значений.

На территории России естественный фон внешнего гамма-излучения также колеблется в широких пределах - в среднем от 3-4 до 17-20 мкР/час. Для регионов Сибири наиболее характерен фон в 5-15 с увеличением до 20-30 мкР/час и более высоких значений на участках выхода на земную поверхность некоторых коренных пород, в том числе руд или минералов с повышенным содержанием естественных радионуклидов.

В настоящее время население может подвергаться радиационному воздействию (кроме влияния естественного, природного фона): при проведении медицинских процедур (диагностика, лечение), при работе на объектах ядерной энергетики (персонал), при проживании в зоне влияния этих объектов, при проживании в зонах, загрязненных в результате испытаний ядерного оружия, многолетней деятельности и аварий на ядерно- и радиационно-опасных объектах, а также при работе с различными источниками ионизирующего излучения и в ряде других городов.

Учитель. Познакомимся с источниками радиоактивного загрязнения

Докладчик № 1 Источники радиоактивного загрязнения(заражения) внешней среды

К этим источникам в настоящее время можно отнести следующие:


  • урановая промышленность;

  • ядерные реакторы разных типов;

  • радиохимическая промышленность;

  • места переработки и захоронения радиоактивных отходов;

  • использование радионуклидов на объектах экономики страны;

  • ядерные взрывы.

Рассмотрим кратко каждый из них.

Урановая промышленность занимается добычей, переработкой, обогащением урана и приготовлением ядерного топлива. Основным сырьем для этого топлива является 235U. Этот уран под действием тепловых нейтронов испытывает реакцию деления. В природном уране содержится всего 0.7% 235U. На каждом из этапов производства урановой промышленности возможно загрязнение окружающей среды, на рудниках - радионуклидами семейства 235U, 222R (радон) и другими продуктами его распада. Жидкие отходы гидрометаллургических урановых заводов, содержащие радиоактивные вещества, в частности 226Rа, могут попасть в ближайшие реки и озера.

Ядерные реакторы. При нормальной работе реакторов в них образуется 20% газообразных и летучих веществ. При нормальных условиях защиты в атмосферу попадает незначительный продукт этих веществ. Однако их утечки все же имеют место. Так, например, следует считать, что от 0,1 до 1% вырабатываемого в реакторе радиоактивного V (иттрия) все же попадает в атмосферу. В еще большей степени это относится к 41Аr (аргон) и другим инертным газам. Эти выбросы обычно происходят через трубы.

Радиохимическая промышленность. Регенерация ядерного топлива.

Отработанные твэлы поступают на предприятия регенерации ядерного топлива. Здесь производят выделение урана и плутония, а также продуктов деления урана, которые в дальнейшем могут быть использованы в качестве источников излучения, радиоактивных индикаторов и т. п.


Особые трудности вызывает очистка выходящих газов от 131I (йод). Некоторые количества этого йода все-таки попадают в атмосферу.

Места переработки и захоронения радиоактивных отходов. Ядерная техника породила сложную проблему удаления радиоактивных отходов. Но в настоящее время разработаны надежные, безопасные способы переработки и захоронения радиоактивных отходов. Причиной загрязнения окружающей среды в этом случае могут быть случайные аварии, связанные с разрушением хранилищ.

Использование радиоактивных нуклидов в мирных целях. При запуске ракетоносителей, а также при посадке спутников и космических кораблей возможны аварийные ситуации, когда радиоактивный источник может разрушиться и находящийся в нем радиоактивный нуклид 90Sr (стронций) 238Ри (плутоний) и др. могут стать источником радиоактивного загрязнения окружающей среды. Загрязнение атмосферы при аварии или сгорании радионуклидных источников тока, работающих на 90S, равносильно взрыву водородного боеприпаса. После сгорания такого источника тока мощностью всего 25 Вт загрязнение атмосферы сравнимо с загрязнением 90Sr атмосферы при взрыве двухмегатонной бомбы.

Локальные радиоактивные загрязнения после ядерных взрывов. Масштабы и уровни локальных радиоактивных загрязнений ядерных взрывов зависят от многих факторов: типа ядерных боеприпасов, вида взрывов, мощности, топографических и метеорологических условий.

Среди множества радионуклидов, образующихся в атмосфере при взрывах ядерных и термоядерных боеприпасов, основную радиационную опасность создают шесть нуклидов:

239Ри Т1/2 = 2,4 . 104 лет


90Sr Т1/2 = 28,6 лет

89Sr Т1/2 = 50,5 сут

137Ss Т1/2 = 30,2 лет

131I Т1/2 = 8 сут

14С Т 1/2 = 5600 лет

Наибольшую радиационную опасность представляют 90Sr и 137Сs (цезий), которые легко усваиваются растениями и животными, в том числе и человеком.

Глобальные выпадения радиоактивных осадков после испытания ядерного оружия. Нуклиды 90Sr и 137Сs в составе глобальных осадков выпадают в водно-растворимой форме. Неразделившиеся 238U (уран), 235U и 239Ри осаждаются в основном в нерастворимой форме. Радиоактивные частицы, выпадающие из различных частей атмосферы, имеют высокую активность.

Учитель. В чем же измеряется радисактивность?

Докладчик № 2 Единицы измерения радиоактивного загрязнения и нормы радиационной безопасности

Поглощенная доза - это количество ионизирующего излучения, поглощенное единицей массы облучаемого объекта (тканями организма человека), и в единицах Си измеряется в Греях (Гр). 1 Гр = 100 рад. На практике дозу часто измеряют в рентгенах (Р). Рентген является внесистемной единицей. При дозе 1 Р в сухом воздухе объемом 1 см3 при 00С и давлении 760 мм рт. ст. образуется 2,08х109 пар ионов.


Между дозой, измеряемой в рентгенах и радах, существует следующая связь: для воздуха 1 Р = 0,83 рад, для биотканей 1 Р = 0,93 рад. Приближенно можно считать, что 1 Р