Конспект уроку з фізики для 9 класу з теми: "Екологічні проблеми атомної енергетики"

 

 

Урок-проект

для 9 класу з фізики

на тему:

«Екологічні проблеми атомної енергетики. Природний радіаційний фон»

 

 

Підготував

вчитель фізики

ЗОШ №5 м. Бердичева

Шулепа Ігор Андрійович

 

 

 

2016 рік

Тема: Екологічні проблеми атомної енергетики. Природний радіаційний фон.

Мета:

навчальна: ознайомитися з механізмами впливу радіації на організм людини, способами вимірювання радіації та приладами, призначеними для цього. Дізнатися про атомну енергетику України та ознайомитися з атомними електростанціями нашої Батьківщини. Вияснити причини виникнення аварії на Чорнобильській АЕС та дізнатися як Чорнобильська катастрофа вплинула на здоров’я людей. Ознайомитися з радіаційним фоном Землі та вивчити вплив радіаційного фону на організм людини.

розвиваюча: розвивати кругозір учнів впливу радіації на організм людини, розвивати пам'ять, мислення, словниковий запас.

виховна: виховувати вміння працювати в колективі, в групі, бажання здобути знання з різних джерел інформації.

 

Обладнання: підручник, ноутбук, проектор.

Тип уроку: комбінований.

Форма проведення: інформаційний проект.

Структура уроку

1. Організаційний етап. Емоційна хвилинка.
2. Мотивація. Оголошення теми, мети уроку.
3. Повідомлення нового матеріалу.

1.     Енергетика України.
2.     Аварія на Чорнобильській атомній електростанції.
3.     Наслідки аварії на ЧАЕС.
4.     Радіаційний фон.
5.     Вплив радіаційного фону на організм людини.

ІV. Підсумки. Рефлексія.

V. Домашнє завдання.

Хід уроку

І. Організаційний етап. Емоційна хвилинка

Доброго дня, шановні учні.

Наш урок я хотів би почати словами давньогрецького драматурга Есхіла: «Мудрий не той, хто знає багато, а той, чиї знання корисні». Слайд №1

Я сподіваюсь, що наш урок пройде на взаєморозумінні, взаємодовірі і дасть кожному з вас можливість зробити відповідні висновки.

Так ось сьогодні Ви повинні показати свої знання, які Ви вже здобули і отримати нові знання, які, сподіваюсь, стануть Вам у нагоді в майбутньому.

ІІ. Мотивація. Оголошення теми і мети уроку.

(Перегляд відео-презентації «Екологія України») Слайд №2

Як ви гадаєте, якою буде тема нашого уроку?

(відповіді дітей, оголошення теми і мети уроку Слайд №3)

ІІІ. Повідомлення нового матеріалу

Вступне слово вчителя

  З давніх часів людина удосконалює себе, як фізично, так і розумово, постійно створюючи та удосконалюючи знаряддя праці. Постійна недостача енергії змушувала людину шукати й знаходити нові джерела, впроваджувати їх не піклуючись про майбутнє. У пориві за відкриттями наприкінці ХІХ ст. двоє вчених: П’єр Кюрі та Марія Скадовська – Кюрі відкрили явище радіоактивності. Саме це досягнення поставило під загрозу існування нашої планети.

   Радіація відіграє величезну роль у розвитку цивілізації на даному історичному етапі. Завдяки явищу радіоактивності був зроблений істотний прорив в області медицини й у різних галузях промисловості, включаючи енергетику. Але одночасно з тим все відчутніше проявляються негативні сторони властивостей радіоактивних елементів, з’ясувалося, що вплив радіаційного випромінювання на організм може мати трагічні наслідки. Проблема радіаційного забруднення стала однією з найбільш актуальних. Тому необхідно прояснити обстановку й знайти вірний підхід. Що я й пропоную Вам зробити!

Протягом вивчення розділу «Атомне ядро. Ядерна енергетика» ми працювали над проектом, який сьогодні і презентуємо. Клас був поділений на групи: 1. Енергетики України. 2.Історики України. 3.Медики України. 4.Молоді науковці України. 5.Екологи України.

А зараз ми ознайомимось з енергетикою нашої держави – України. Про що нам повідомить група «Енергетики».

1. Енергетика України. Виступ групи «Енергетики України»

Радіація існувала завжди. Україну ж можна віднести до тих країн світу, в яких успішно розвивається атомна енергетика. На сьогодні в країні працює чотири атомні електростанції: Південноукраїнська, Запорізька, Хмельницька та Рівненська. На цих АЕС діють 15 атомних енергоблоків, загальною потужністю 13580 МВт. Фактично навколо кожної електростанції виросло невелике містечко.

Південно - Українська атомна електростанція Слайд №4

Розташована на березі річки Південний Буг, поблизу міста Южноукраїнська.  

№ п/п	Характеристика АЕС	Дані про дану АЕС
1	Початок будівництва	1975 рік
2	Початок експлуатації	1982 рік
3	Кількість енергоблоків	3
4	Кількість реакторів в експлуатації	3
5	Генеруюча потужність	3000 МВт

Південно – Українська АЕС за рік виробляє 17 млрд. квт•год. енергії, що перевищує 10% енергії, що виробляється в Україні.

Хмельницька атомна електростанція Слайд №5

Розташована на території Хмельницької області, в місті Нетішин.

№ п/п	Характеристика АЕС	Дані про дану АЕС
1	Початок будівництва	22 січня 1981 рік
2	Початок експлуатації	22 грудня 1987 рік
3	Кількість енергоблоків	2
4	Кількість реакторів в експлуатації	2
5	Генеруюча потужність	2000 МВт

Хмельницька  АЕС за рік виробляє близько 6 - 7 млрд. квт•год. енергії, тобто 9% енергії, що виробляється в Україні.

Рівненська атомна електростанція  Слайд №6

Розташована на західному Поліссі, біля міста Кузнецовська

№ п/п	Характеристика АЕС	Дані про дану АЕС
1	Початок будівництва	22 червня 1973 рік
2	Початок експлуатації	1980 рік
3	Кількість енергоблоків	4
4	Кількість реакторів в експлуатації	4
5	Генеруюча потужність	2835 МВт

Рівненська  АЕС за рік виробляє близько 11 - 12 млрд. квт•год. енергії, тобто 16% енергії, що виробляється на атомних електростанціях України.

Запорізька атомна електростанція   Слайд №7

Розташована в Запорізькій області поруч з місцем Енергодар.

№ п/п	Характеристика АЕС	Дані про дану АЕС
1	Початок будівництва	1 квітня 1981 рік
2	Початок експлуатації	9 листопада 1984 рік
3	Кількість енергоблоків	6
4	Кількість реакторів в експлуатації	5 (4 – ий на плановому ремонті)
5	Генеруюча потужність	6000 МВт

Ще дві електростанції припинили свою експлуатацію з деяких причин.

Чорнобильська атомна електростанція  Слайд №8

Розташована в Київській області біля міста Прип’ять.

№ п/п	Характеристика АЕС	Дані про дану АЕС
1	Початок будівництва	Травень 1970 рік
2	Початок експлуатації	26 вересня 1971
3	Кількість енергоблоків	4
4	Кількість реакторів в експлуатації	0
5	Генеруюча потужність	3800 МВт (до 1986 року)

На атомні електростанції припадає близько половини електроенергії, що виробляється в Україні.

Слово вчителя. Як ми бачимо, атомна енергетика в Україні дуже розвинена та широко використовується.

Слово вчителя. З якою подією ми пов’язуємо дату 26 квітня? (учні дають відповідь). Слайд №9 – відео

Детальніше з аварією, яка залишила негативні наслідки, нас познайомить група «Історики України»

2. Аварія на Чорнобильській атомній електростанції. Виступ групи «Історики України»

Слайд №10

      25 квітня 1986 року на Чорнобильській АЕС готувалися до зупинення четвертого блоку на планово-попереджувальний ремонт. Цим зупиненням вирішили скористатися, щоб провести випробування однієї з систем безпеки експлуатації реактора РБМК-1000. Але програма випробування мала серйозні недоліки.

Слайд №11  Внаслідок збігу цілого ряду обставин, починаючи з 1 години 24 хвилини 26 квітня, відбулася серія вибухів, які призвели до руйнування реактора та будівлі 4-го блока і викиду великої кількості радіоактивних речовин у довкілля. Потоки високоактивної лави з розплавленого палива й графіту проникли у приміщення нижньої частини реактора. В результаті склалася надзвичайна ситуація, яка вимагала термінових дій по нейтралізації небезпеки.

       Наслідки, які мала аварія на 4-му блоці Чорнобильської АЕС, дали підстави вважати цю подію катастрофою планетарного масштабу. Із 192 т палива, що знаходилося в реакторі 4-го блока, близько 4% було викинуто у повітря протягом 10 днів. В основному це були радіоактивний йод, стронцій, плутоній та деякі інші ізотопи. З урахуванням розпаду сумарний випад радіоактивних речовин становив 50 мільйонів кюрі. Це рівнозначно наслідкам вибуху, більш як 500 атомних бомб, подібних до тих, які скинуті в 1945 році американськими збройними силами на японське місто Хіросіму. Гарячий струмінь від реактора піднявся на висоту понад кілометр, впавши пізніше до кількасот метрів.

Слайд №12   Хмара, що виникла над ЧАЕС, під дією вітру пізніше посунулася на північ, накривши собою українське Полісся, деякі регіони Білорусії і Росії. Незабаром після катастрофи радіоактивні викиди були виявлені на території Швеції і Фінляндії, а згодом – Польщі, Німеччини, Франції. Радіація проникла в атмосферу всієї північної півкулі.

    Радіоактивного забруднення зазнали величезні території. Проведені згодом обстеження показали, що лише в Україні забруднення плутонієм-239 (із щільністю від 0,1 кюрі і вище на 1 кв. км) становило 700 квадратних кілометрів; стронцієм-90 (3 і більше кюрі на 1 кв. км) і цезієм-137 (5 і більше кюрі на 1 кв. км) – понад 3420 кв. км.

     Значного забруднення зазнали водні джерела, особливо річки, що протікають неподалік від ЧАЕС і Київське водосховище, а також водозбірні площі басейнів рік Дніпро і Прип'ять. Сліди радіоактивності відразу після аварії були виявлені в усіх водосховищах Дніпровського каскаду, водою яких користуються понад 30 мільйонів жителів в Україні. Є небезпека проникнення радіонуклідів у підземні водотоки.

   Всього в Україні забруднено територію площею понад 50 тис. кв. км у 74 районах 12 областей (Київська, Житомирська, Чернігівська, Рівненська, Вінницька, Черкаська, Хмельницька, Івано-Франківська, Волинська, Чернівецька, Сумська, Тернопільська). На цій площі розташовані 2294 населені пункти. У цілому в Україні потерпілих від Чорнобильської катастрофи налічується понад 3,2 мільйона чоловік, серед них – близько 1 мільйона дітей. Після Чорнобильської катастрофи Україну оголошено зоною екологічного лиха.

    Слайд №13 Завдяки рішучим діям воєнізованої пожежної охорони Чорнобильської АЕС та інших підрозділів пожежу на покрівлях ЧАЕС о 6 годині 35 хвилин 26 квітня було повністю ліквідовано.

     Слайд № 14   Потім почалася робота з очищення території і поховання зруйнованого реактора. Довкола 4 – го блоку був побудований бетонний «саркофаг» (об’єкт «Укриття»). Оскільки було вирішено запустити 1 – й, 2 – й, 3 – й блоки станції, радіоактивні уламки, розкидані по території АЕС і на даху машинного залу були прибрані всередину саркофагу та забетоновані. Будівництво саркофагу було завершене у листопаді 1986 року.

    Сьогодні всі енергоблоки Чорнобильської АЕС виведені з експлуатації, а Україна разом з міжнародними організаціями розробляє та планує побудувати ще один саркофаг, більш досконаліший. Після трагедії минуло 25 років, проте наслідки радіоактивного забруднення, особливо в зоні Чорнобильської АЕС, усе відчутніші.

Слово вчителя. Радіоактивне відлуння Чорнобиля нагадуватиме про себе ще не одну сотню років.

Ви щойно почули про причини виникнення аварії на ЧАЕС. Давайте звернемо увагу на Слайд № 15 і подумаємо, яке питання досліджувала група «Медики України»

3. Наслідки аварії на ЧАЕС. Виступ групи «Медики України»

    Чорнобильська трагедія заподіяла багато лиха Україні, сюди можна віднести й виведені з сільськогосподарського обігу родючі колись українські землі, і покинуті міста та села, і величезні кошти, витрачені на спорудження "Саркофага" і багато чого іншого. Але найдошкульнішого удару аварія завдала по здоров'ю українців, що не можна оцінити в грошовому еквіваленті, це стосується не тільки наших сучасників, але й багатьох (може й багатьох десятків) прийдешніх поколінь.

    Найближчими наслідками цієї аварії стало опромінення осіб, які брали участь у гасінні пожежі і в аварійних роботах на атомній електростанції. За інформаційними матеріалами 1986 р., 238 осіб захворіло гострою променевою хворобою, з них 29 померло в перші місяці після аварії, близько 2000 осіб зазнало місцевих променевих уражень, змушені були евакуюватися близько 91000 осіб із міст Прип'ять, Чорнобиль і сільських населених пунктів 30-км зони. Ще більше 50000 осіб було відселене із забруднених територій протягом більш віддаленого після аварійного періоду.

   Відповідно до сучасної концепції України до категорій, постраждалих внаслідок Чорнобильської катастрофи відносяться: особи, які брали участь у ліквідації аварії на проммайданчику і в 30-км зоні (близько 350000 осіб, в т.ч. 230000 "ліквідаторів" 1986-1987 рр.), евакуйоване і відселене населення (близько 150000 осіб), населення, яке проживає на забрудненій території (близько 2,4 млн. осіб).

    Починаючи з перших днів аварії і до цього часу, здійснюється моніторинг стану здоров'я різних груп, постраждалих внаслідок аварії, і в першу чергу, досліджувалась функція щитовидної залози у дітей.
    Аналіз випадків раку щитовидної залози у дітей і підлітків України, прооперованих у віці не старше 18 років, показав, що за 5 років до аварії в цій віковій групі зафіксовано 59 випадків раку щитовидної залози, а за період 1986-1994 рр. – 339 таких випадків. Загальна кількість захворілих, які були дітьми та підлітками на момент аварії, становить 542.

    Темп зростання захворюваності є найбільш високим у дітей у віці до 15 років: за період 1981-1985 рр. у дітей України нараховувалось 25 випадків раку, а з 1986 по 1994 рр. їх число склало 211. Найбільш виражене зростання відмічене, починаючи з 1990 р.

    Разом з тим, вивчення медичних наслідків аварії на ЧАЕС показало, що виявлено ряд негативних змін в стані здоров'я різних груп опромінених людей, які не були передбачені.

      Щорічно зменшується число осіб, визнаних здоровими, серед всіх груп первинного обліку. Серед учасників ліквідації аварії здоровими в 1999 р. визнано 19,8%, серед евакуйованих – 21,05%, серед осіб, які проживають на забруднених територіях – 24,4%, серед дітей, які народилися від батьків перших трьох груп обліку – 32,4% проти 78,2%, 58,7%, 51,7% і 80,9% в 1987 році відповідно.

    Дітей у віці до 15 років, евакуйованих із забруднених радіонуклідами територій (ЗРТ), в 1999 році здоровими визнано 23,7%; тих, хто проживає на забруднених територіях – 24,64%. Характеризуючи загальний стан здоров'я всієї постраждалої частини дітей, слід відмітити, що внаслідок Чорнобильської катастрофи їх захворюваність в післяаварійний період зросла і продовжує зростати порівняно із захворюваністю решти дітей України.
    В структурі захворюваності провідне місце займають хвороби органів дихання, травлення, нервової системи, хвороби крові і системи кровообігу, вроджені аномалії, злоякісні новоутворення. При цьому слід відмітити, що захворюваність злоякісними новоутвореннями, вродженими аномаліями, хворобами крові і системи кровообігу перевищує відповідні показники в цілому по Україні.
   Найбільшу стурбованість викликає стан здоров'я дітей, які народилися від постраждалих батьків, і особливо від осіб, які брали участь у ліквідації аварії.
  Чисельність цього контингенту постійно зростає. Так, з 1991 по 1993 вона збільшилась з 86573 до 252134 осіб.
   До Національного реєстру України внесені дані на 20503 дитини із сімей ліквідаторів.
    За даними Національного реєстру, показники захворюваності дітей цієї групи за 1991-1993 рр. коливались в межах 11869,3-14912,5 на 10 тис. дітей, що вище аналогічних показників у дітей України. Її структура протягом трьох років не зазнавала істотних змін. Лідируюче положення займають: Слайд № 16
1 місце – хвороби органів дихання – 7778,7-9280,3 на 10 тис. дітей, що становить 52,2%-78,2%;
2 місце – хвороби органів травлення – 1037,4-1075,1 на 10 тис., що становить 6,9%-9,1%;
3 місце – хвороби ендокринної системи і порушення обміну речовин – 684,7-1083,8 на 10 тис., що становить 5,8-7,3%.
    Злоякісні новоутворення склали 26,2-14,2 на 10 тис. дітей (0,18-0,12%), а вроджені вади розвитку – 203,9-227,8 на 10 тис. дітей (1,37-1,60%).
   Серед аномалій розвитку на першому місці за частотою знаходяться вади кістково-м'язової, а потім серцево-судинної, статевої, нервової і системи травлення.

Слово вчителя. Наслідки аварії на ЧАЕС ще багато років впливати на навколишній світ.

Чи доводилось Вам зустрічатися з такими поняттями як «Радіація» та «Радіаційний фон»? А тепер група «Молодих науковців» про це повідомить більш детально.

4. Радіаційний фон. Виступ групи «Молоді науковці України»

      Поняття "іонізуюче випромінювання" об'єднує різноманітні види, різні за своєю природою, випромінювання. Подібність їх полягає в тому, що усі вони відрізняються високою енергією, мають властивість іонізувати і руйнувати біологічні об'єкти.

     Випромінювання характеризуються за своєю іонізуючою і проникаючою спроможностями. Іонізуюча спроможність випромінювання визначається питомою іонізацією, тобто числом пар іонів, що утворюються частинкою в одиниці об'єму, маси середовища або на одиниці довжини шляху. Різноманітні види випромінювань мають різноманітну іонізуючу спроможність. Проникаюча спроможність випромінювань визначається розміром пробігу, тобто шляхом, пройденим часткою в речовині до її повного зникнення. Джерела іонізуючих випромінювань поділяються на природні та штучні (антропогенні).

Основну частину опромінення населення земної кулі одержує від природних джерел випромінювань. Більшість з них такі, що уникнути опромінення від них неможливо. Протягом всієї історії існування Землі різні види випромінювання попадають на поверхню Землі з Космосу і надходять від радіоактивних речовин, що знаходяться у земній корі.

 Радіаційний фон, що утворюється космічними променями, дає менше половини зовнішнього опромінення, яке одержує населення від природних джерел радіації. Космічні промені переважно приходять до нас з глибин Всесвіту, але деяка певна їх частина народжується на Сонці під час сонячних спалахів. Космічні промені можуть досягати поверхні Землі або, взаємодіяти з її атмосферою, породжуючи повторне випромінювання і призводячи до утворення різноманітних радіонуклідів. Опромінення від природних джерел радіації зазнають усі жителі Землі, проте одні з них одержують більші дози, інші -менші.

     За підрахунками наукового комітету по дії атомної радіації ООН, середня ефективна еквівалентна доза зовнішнього опромінення, яку людина одержує за рік від земних джерел природної радіації, становить приблизно 350мкЗв, тобто трохи більше середньої дози опромінення через радіаційний фон, що утворюється космічними променями.

     Людина зазнає опромінення двома способами - зовнішнім та внутрішнім. Якщо радіоактивні речовини знаходяться поза організмом і опромінюють його ззовні, то у цьому випадку говорять про зовнішнє опромінення. А якщо ж вони знаходяться у повітрі, яким дихає людина, або у їжі чи воді і потрапляють всередину організму через органи дихання та кишково-шлунковий тракт, то таке опромінення називають внутрішнім.

       Внутрішнє опромінення в середньому становить 2/3 ефективної еквівалентної дози опромінення, яку людина одержує від природних джерел радіації. Воно надходить від радіоактивних речовин, що потрапили в організм з їжею, водою чи повітрям. Невеличка частина цієї дози припадає на радіоактивні ізотопи (типу вуглець-14, тритій), що утворюються під впливом космічної радіації. Все інше надходить від джерел земного походження. В середньому людина одержує близько 180 мкЗв/рік за рахунок калію-40, який засвоюється організмом разом із нерадіоактивним ізотопом калію, що є необхідним для життєдіяльності людини. Проте значно більшу дозу внутрішнього опромінення людина одержує від нуклідів радіоактивного ряду урану-238 і в меншій кількості від радіонуклідів ряду торію-232.

     Штучними джерелами іонізуючих випромінювань є ядерні вибухи, ядерні установки для виробництва енергії, ядерні реактори, прискорювачі заряджених частинок, рентгенівські апарати, припади апаратури засобів зв'язку високої напруги тощо.

      За декілька останніх десятиліть людство створило сотні штучних радіонуклідів і навчилося використовувати енергію, атома як у військових цілях - для виробництва зброї масового ураження, так і в мирних - для виробництва енергії, у медицині, пошуку корисних копалин, діагностичному устаткуванні й ін. Усе це призводить до збільшення дози опромінення як окремих людей, так і населення Землі загалом. Індивідуальні дози, які одержують різні люди від штучних джерел іонізуючих випромінювань, сильно відрізняються. У більшості випадків ці дози незначні, але іноді опромінення за рахунок техногенних джерел у багато тисяч разів інтенсивніші ніж за рахунок природних. Проте слід зазначити, що породжені техногенними джерелами випромінювання звичайно легше контролювати, ніж опромінення, пов'язані з радіоактивними опадами від ядерних вибухів і аварій на АЕС, так само як і опромінення, зумовлені космічними і наземними природними джерелами.

Опромінення населення України за останні роки за рахунок штучних джерел радіації, в основному пов'язане з наслідками аварії на Чорнобильській АЕС, а також експлуатацією і "дрібними" аваріями на інших АЕС.

     Серед техногенних джерел іонізуючого опромінення на сьогодні людина найбільш опромінюється під час медичних процедур і лікування, пов'язаного із застосуванням радіоактивності, джерел радіації.

Радіація використовується в медицині як у діагностичних цілях, так і для лікування. Одним із найпоширеніших медичних приладів е рентгенівський апарат. Також все більше поширюються і нові складні діагностичні методи, що спираються на використання радіоізотопів. Одним із засобів боротьби з раком, як відомо, є променева терапія.

     Серед різноманітних видів іонізуючих випромінювань, як уже зазначалося вище, надзвичайно важливими при вивченні питання небезпеки для здоров'я і життя людини є випромінювання, що виникають в результаті розпаду ядер радіоактивних елементів, тобто радіоактивне випромінювання.

      Щоб уникнути плутанини в термінах, варто пам'ятати; що радіоактивні випромінювання", незважаючи на їхнє величезне значення, є одним з видів іонізуючих випромінювань. Радіонукліди утворюють випромінювання в момент перетворення одних атомних ядер в інші. Вони характеризуються періодом напіврозпаду (від секунд до млн років), активністю (числом радіоактивних перетворень за одиницю часу), що характеризує їх іонізуючу спроможність. Активність у міжнародній системі (СВ) вимірюється в беккерелях (Бк), а позасистемною одиницею є кюрі (Кі). Один Кі = 37 ∙ 10⁹ Бк. Міра дії іонізуючого випромінювання в будь-якому середовищі залежить від енергії випромінювання й оцінюється дозою іонізуючого випромінювання. Останнє визначається для повітря, речовини і біологічної тканини. Відповідно розрізняють * експозиційну, * поглинену та * еквівалентну дози іонізуючого випромінювання.

      Експозиційна доза характеризує іонізуючу спроможність випромінювання в повітрі, вимірюється в кулонах на 1 кг (Кл/кг); позасистемна одиниця - рентген (Р); 1 Кл/кг - 3,88 ∙ 10³ Р. За експозиційною дозою можна визначити потенційні можливості іонізуючого випромінювання.

      Поглинута доза характеризує енергію іонізуючого випромінювання, що поглинається одиницею маси опроміненої речовини. Вона вимірюється в греях Гр (1 Гр-1 Дж/кг). Застосовується і позасистемна одиниця рад (1 рад - 0,01Гр= 0,01 Дж/кг).

       Доза, яку одержує людина, залежить від виду випромінювання, енергії, щільності потоку і тривалості впливу. Проте поглинута доза іонізуючого випромінювання не враховує того, що вплив на біологічний об'єкт однієї і тієї ж дози різних видів випромінювань неоднаковий. Щоб врахувати цей ефекту введено поняття еквівалентної дози.

Слайд №17

 

Слово вчителя. А чи знаєте ви як впливає радіаційний фон на організм людини? Прошу групу екологів проаналізувати дане питання.

5. Вплив радіаційного фону на організм людини. Виступ групи «Екологи України»

    Організм людини, рослинний і тваринний світ постійно зазнають дії іонізуючого випромінювання, яке складається з природної (космічне випромінювання, випромінювання радіоактивних газів з верхніх шарів земної кори) і штучної (рентгенівські апарати, телевізійні прилади, радіоізотопи, атомоходи, атомні електростанції, ядерні випробування) радіоактивності.

Радіоактивність рослин і тварин, а також харчових продуктів, зумовлена всіма ізотопами, які потрапляють у них із зазначених джерел. Ізотопи поділяють на дві групи. До першої групи належать радіонукліди, які містяться у суміші зі стабільними елементами, що беруть участь в обміні речовин, рослин і тварин (КД С₄, Н₃), до другої - всі інші.

Найбільш активним є нуклід калію - 40, проте кількість його в продуктах рослинного походження, порівняно із вмістом у земній корі, менша у 3-10 разів. Ще менший вміст калію в організмах тварин (у 10-15 разів менше, ніж у породах). Штучна радіоактивність має місце в стійких хімічних елементах під час опромінювання їх потоками нейтронів, протонів.

Усі джерела радіоактивного випромінювання становлять так званий природний радіаційний фон, під яким розуміють дозу іонізуючого випромінювання, що складається з космічного випромінювання, випромінювання природних радіонуклідів, які знаходяться у верхніх шарах Землі, приземній атмосфері, продуктах харчування, воді та організмі людини. Радіоактивні речовини потрапляють у повітря, грунти, ріки, озера, моря, океани, а звідти поглинаються рослинами, рибами, тваринами і молюсками. Через листя і коріння радіоактивні речовини потрапляють у рослини, а потім в організм тварин і з продуктами рослинного та тваринного походження, з водою - в організм людини. При вивченні дії випромінювання на організм людини встановлено такі особливості:

• навіть незначна кількість поглиненої енергії випромінювання спричинює глибокі біологічні зміни в організмі;
• наявність   прихованого   (інкубаційного)   періоду   дії   іонізуючого випромінювання;
•        випромінювання має генетичний ефект;
•        органи живого організму мають різну чутливість до випромінювання;
•        окремі організми неоднаково реагують на опромінювання;
• опромінювання залежить від частоти, одноразове опромінювання у великій дозі спричинює більш глибокі зміни.

Слайд №18  Радіоактивні речовини потрапляють в організм людини при вдиханні зараженого повітря, із зараженою їжею чи водою, крізь шкіру, відкриті рани. Проникненню радіоактивних забруднень крізь шкіру і рани можна запобігти, дотримуючись певних заходів захисту.

Основним джерелом опромінювання людини є радіоактивні речовини, які потрапляють з їжею. Ступінь небезпеки забруднення радіонуклідами залежить від частоти вживання забруднених радіоактивними речовинами продуктів, а також від швидкості виведення їх з організму. Якщо радіонукліди, які потрапили в організм, однотипні з елементами, що споживає людина з їжею (натрій, калій, хлор, кальцій, залізо, марганець, йод та ін.), то вони швидко виводяться з організму разом з ними.

Окремі радіоактивні речовини концентруються в різних внутрішніх органах. Елементи, які акумулюються в м'яких тканинах організму, легко виділяються. Джерела а-випромінювання (радій, уран, плутоній), (3-випромінювання (стронцій) і у-випромінювання (цирконій) відкладаються в кістках у вигляді хімічно зв'язаних сполук з кістковою тканиною, тому важко виводяться з організму.

Деякі речовини харчових продуктів (пектинові, барвники) утворюють нерозчинні сполуки зі стронцієм, кобальтом, свинцем, кальцієм та іншими важкими металами, які не перетравлюються і виводяться з організму. Отже, ці речовини виконують радіозахисну функцію. Тому пектин, а також пектиномісткі продукти (чорна смородина, аґрус, полуниці та ін.), використовують у спеціальному харчуванні для виведення радіоактивних елементів з організму.

Слайд № 19

Первинним процесом дії радіоактивних речовин в організмі людини є іонізація. Збуджена при цьому енергія іонізуючого опромінювання передається на різні речовини організму людини. У разі дії на прості речовини (гази, метали та ін.) будь-яких змін фізико-хімічної природи у них не спостерігається. При дії на складні речовини, молекули яких складаються з багатьох різних атомів, вони розпадаються (дисоціація). Це так звана пряма дія на прості або складні речовини організму людини. Більш суттєву роль відіграє механізм непрямої дії іонізуючого випромінювання, під яким треба розуміти радіаційно-хімічні зміни у певній розчинній речовині, зумовлені продуктами радіолізу (розпаду) води.

В організмі людини знаходиться 60-70% води. В результаті іонізації молекули води під впливом радіоактивних речовин утворюються вільні радикали гідро перекису (Н0₂) і перекису (Н₂0₂) водню, які як сильні окислювачі мають високу хімічну активність і вступають у реакції з білком, ферментами та іншими структурними елементами біологічної тканини, що призводить до зміни біологічних процесів в організмі. Внаслідок цього порушуються процеси обміну, пригнічується активність ферментних систем, затримується ріст тканин, виникають нові хімічні сполуки - токсини - сильні отрути. Все це призводить до порушення життєдіяльності окремих систем та організму в цілому. Патологічні процеси в організмі, у тому числі загибель клітин, ріст пухлин, пов'язують з хромосомними ураженнями соматичних клітин, причому рівень аутогенних ушкоджень хромосом зростає з віком людини.

Іонізуючі випромінювання існували на Землі ще задовго до появи на ній людини. Проте вплив іонізуючих випромінювань на організм людини був виявлений лише наприкінці XIX ст. з відкриттям французького вченого А.Беккереля, а потім дослідженнями П'єра і Марії Кюрі явища радіоактивності.

    Слово вчителя. 

Ми бачимо, що використання ядерної енергії доводиться оплачувати грошима, людським життям, забрудненням навколишнього середовища.

4. Підсумки. Рефлексія.

Слово вчителя. 

Підводячи підсумок нашого уроку, я б хотів, щоб ви продовжили речення: Слайд №20

- Я дізнався, що …

- Я переконався, що …

- Мені стало відомо …

- Я хотів би, щоб …

Хочеться вірити, що Ви зможете зробити для себе певні висновки, а можливо хтось уже зробив, які допоможуть уникнути помилок, що призводять до глобальних проблем людства.

 

Давайте спробуємо оцінити свою роботу. Як ми з Вами сьогодні працювали?

(самооцінювання)

5. Домашнє завдання. Повт. п. 31-37. Підготуватись до контрольної роботи.

Дякую Вам за роботу!!!