Данный материал опубликован на сайте:

http://Gosvoroni.narod.ru

 

Физика 9

Тема урока: Самостоятельная работа №1(Строение атома. Радиоактивность).

Поглощенная доза

Цели  урока:

а) Обучающая: изучение радиоактивности

б) Воспитательная: положительного отношения к знаниям; воспитание дисциплинированности

в) Развивающая: развитие мышления (классифицировать факты, делать обобщающие выводы и т. д.); развитие познавательных умений (формирование умений выделять главное, конспект, наблюдать); развитие умения владеть собой

 

Задачи  урока:

 

Обеспечение урока:

«Физика 9» (авторы Исаченкова Л.А., Пальчик Г.В. и др.)

Ход урока:

1. Организационный момент – 1 мин

2. Самостоятельная работа – 25 мин

3. Объяснение нового материала – 22 мин

4. Домашнее задание – 2 мин

 

Домашнее задание:

 

Конспект урока:

Самостоятельная работа №1

Вариант 1

1) Запишите электрически нейтральные атомы  Калия, Рубидия, Цезия, Франция и определите число протонов, нейтронов, электронов в этих атомах.

2) Допишите ядерную реакцию: ₉¹⁹F+_... → ₈¹⁶O + ₀¹n

3) Рассчитайте энергию связи ядра атома Франция

Вариант 2

1) Запишите электрически нейтральные атомы  Кальция, Стронция, Бария, Радия и определите число протонов, нейтронов, электронов в этих атомах.

2) Допишите ядерную реакцию: ₁₃²⁷Al+₆¹²C → ₀¹n+₂⁴He+...

3) Рассчитайте энергию связи ядра атома Радия

 

Поглощенная доза

С момента образования нашей планеты ионизирующие излучения сопровождали жизнь на Земле. Все природные материалы (глина, песок, камни, дерево и т. д.) содержат естественные радиоизотопы. Внутри организма человека обнаружены все рассеянные в земной коре радиоэлементы. Таким образом, все живое на Земле находится под постоянным воздействием внутреннего и внешнего ионизирующих излучений. В небольших количествах излучение положительно влияет на протекание жизненно ей важных процессов в живых организмах.

 

Известны опыты, проведенные на лягушках, демонстрирующие, что, как только из питательного раствора, который пропускался через сердце лягушки. извлекался радиоактивный калий ₁₉⁴⁰K, сердце переставало биться. При возвращении в раствор калия или замене его на другой источник радиации с эквивалентной активностью сердце сокращалось в нормальном ритме. Медики установили, что введение радиоактивного калия в организм человека тоже стимулирует работу сердечной мышцы.

При аварии на Чернобыльской атомной электростанции было выброшено на окружающую территорию и в атмосферу большое количество различных радионуклидов, которые распадаются, превращаясь в другие ядра.

Число ядер, распавшихся за единицу времени, называется активностью радиоактивного вещества (обозначается А)

В этой формуле N — число распавшихся ядер за промежуток времени t.

В СИ основной единицей активности является беккерель (Бк).

Активности 1 Бк соответствует 1 распад за 1 с. На практике очень часто пользуются внесистемной единицей активности — кюри (Ки). названной в честь супругов Кюри, открывших радиоактивные элементы полоний и радий.

1 Ки = 3,70 • 10¹⁰ рас/c =3,70 • 10¹⁰ Бк

Для оценки радиоактивной загрязненности территории очень часто используют такую единицу, как Ки/км². Как понимать информацию: «Загрязненность территории составляет 0,4 Ки/км²?» Это значит, что общее число распадов за 1 с на площади 1 км² составляет

3,70 • 10¹⁰•0,4 рас/(c∙км²)

т. е. на 1 м² каждую секунду происходит 14 800 распадов радиоактивных ядер.

Каждый распад сопровождается ионизирующим излучением, несущим определенную энергию. При поглощении излучения живым организмом в нем могут возникать различные изменения, возможна даже гибель организма. Что такое поглощенная доза излучения? Какой является допустимая для человека поглощенная доза изучения?

Поглощенная доза излучения D есть величина, численно равная энергии излучения, поглощенной единицей массы облучаемого вещества:

В СИ поглощенная доза излучения измеряется в греях (Гр). Эта единица измерения названа по имени английского физика Л. Грея.

1 Гр = 1 Дж/ 1 кг

Равные дозы D различных видов излучений вызывают неодинаковые био­логические воздействия на организм. Например, одна и та же доза γ- и β-излучений повреждает ткань организма в 20 раз меньше, чем α-излучения. Чтобы это учитывать, поглощенную дозу пересчитывают в эквивалентную дозу излучения (обозначается Н):

H = DK,

где К— взвешивающий коэффициент излучения (раньше он назывался коэффициентом качества).

Взвешивающий коэффициент К отражает биологическую эффективность данного вида излучения. Для электронов, рентгеновского и γ-излучения К= 1, для α-частиц К = 20.

Эквивалентная доза в СИ измеряется в зивертах (Зв):

1 Зв = 1 Гр • К.

Поглощенная и эквивалентная дозы тем больше, чем больше при про­чих равных условиях промежуток времени облучения.

 

Различные ткани организма по-разному реагируют на воздействие радиации. Наиболее высокой радиочувствительностью отличаются клетки костного мозга, половые клетки и клетки лимфатических узлов. Кровеносная система и костный мозг перестают нормально функционировать при эквивалентных дозах облучения 0,5 Зв/год в течение ряда лет. Однако, если не все клетки поражены, год кровеносная система может восстановить свои функции.

Чувствительными к облучению являются клетки печени и сердца. В них тормозятся обменные процессы, протекающие с участием кислорода. Имеются данные о существенных нарушениях после облучения в структурах головного мозга. Наиболее чувствительными к воздействию ионизирующего излучения являются делящиеся метки. Именно по этой причине излучение представляет особую опасность для развивающегося плода и для растущего детского организма.

Допустимой для человека величиной годовой эквивалентной дозы считается величина 1 мЗв. Для специалистов, работающих с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений, предельно допустимая ежегодная доза составляет от 20 мЗв до 50 мЗв.

Дозу излучения измеряют специальными приборами — дозиметрами (рис. 59).

Рис. 59

Главные выводы

1. Активность радиоактивного вещества представляет скорость его распада.

2. Степень биологического воздействия ионизирующего излучения на организм определяется поглощенной дозой и видом излучения.

3. Допустимой дозой излучения для любого человека является доза излучения 1 мЗв в год

 

Контрольные вопросы

1. Почему активность радиоактивного вещества можно назвать скоростью распада?

2. Какая связь между единицами активности 1 Бк и 1 Ки?

3. От чего зависит эквивалентная доза излучения?

4. Какая ежегодная доза излучения является предельно допустимой для человека?

5. Одинаковое ли биологическое воздействие на живой организм окажут равные поглощенные им дозы α, β- и γ-излучений?