План-конспект кроку на тему "Активність радіонуклідів."

Урок № 60-61

Тема: Активність радіонуклідів. Дія іонізуючого випромінювання на живі організми. Захист від  радіації.

Мета:

- вияснити, які існують види біопошкоджень, з’ясувати характеристики дії іонізуючого випромінювання. Формувати поняття про вплив радіаційного випромінювання на живі організми, умінь пояснювати причини та наслідки такого впливу. Ознайомити учнів із способами захисту від опромінювання;

- розвивати науковий світогляд, логічне мислення, вміння виділяти головне;

- виховувати працьовитість, старанність, любов до природи.

Тип уроку: комбінований

Обладнання: комп’ютер, фото дозиметрів, підручник, зошит.

План уроку:

І.Організаційна частина

ІІ. Актуалізація опорних знань, умінь і навичок учнів

ІІІ.  Вивчення нового матеріалу

ІV. Закріплення нового матеріалу 

V. Домашнє завдання

                                     Хід уроку.

І. Організаційний момент.

Перевірка домашнього завдання.

ІІ. Актуалізація опорних знань.

     На наших попередніх уроках ми знайомилися з відкриттями відомих вчених-фізиків, з історією дослідження атома та атомного ядра; І сьогодні на уроці продовжуючи вивчати ядерну фізику.

     Сьогодні розглянемо дуже складне та цікаве питання:

Вплив іонізуючого випромінювання на живі організми. Захист від радіації ( запис теми)

А завдання уроку буде:

-                   Вияснити, які види біопошкоджень розрізняють біологи;

-                   З’ясувати характеристики дії іонізуючого випромінювання;

-                   Випромінювання штучного та природнього походження,

-                   Пов’язати тему уроку з екологічним вихованням.

Ви можете висловити свої побажання щодо уроку та сподівання ( учні висловлюють свої думки).

А зараз перевіримо вашу компетентність по даній темі.

      Мозковий штурм.

1.             Що називається радіоактивністю?
2.             Види радіоактивного випромінювання.
3.             Що таке ядерний реактор?
4.             Назвіть складові ядерного реактора.
5.             Що називається ланцюговою ядерною реакцією?
6.             За яких умов можлива ланцюгова ядерна реакція?
7.             Що називається ізотопами?
8.             Які ізотопи урану присутні в природньому урані?
9.             Розкрити зміст ланцюгової ядерної реакції.

ІІІ. Вивчення нового матеріалу

 У більшості місць на Землі значна частина дози природного фону зумовлена зовнішнім опроміненням, створюваним ϒ- випромінювання природних радіоактивних ізотопів земної кори – Урану, Торію, Калію та ін. елементів. Потужність дози зовнішнього опромінення залежить від типу порід земної кори в даній місцевості, від матеріалів, з яких споруджено будинки. Найбільшу радіоактивність мають гранітні породи і стіни кам’яних будинків, найменшу – стіни дерев’яних будинків. Доза зовнішнього фонового ϒ – випромінювання коливається в більшості місць від 0.3 до 0,6 мЗв за один рік. На Землі є місцевості, в яких грунти містять велику кількість Урану, Торію, тому рівень зовнішнього опромінення може сягати до 8 – 15 мЗв за рік.

 Друге джерело опромінення – космічне випромінювання. Космічним випромінюванням називають потік ϒ – випромінювання й швидких заряджених частинок, що виникають в атмосфері під дією первинного космічного випромінювання, яке складається в основному із протонів, що приходять з космосу. Земна атмосфера, еквівалентна десятиметровому шару води, поглинає більшу частину космічного випромінювання й надійно захищає все живе на Землі від його впливу. На рівні моря доза опромінення дорівнює 0,3 мЗв за один рік. При підйомі у верхні шари атмосфери потужність потоку космічного випромінювання зростає. На висоті 3000 м над рівнем моря вона збільшується приблизно втричі.

Кожен живий організм піддається внутрішньому опроміненню. Воно зумовлено тим, що з їжею, водою і повітрям в організм потрапляють різні хімічні елементи, що мають природну радіоактивність: Карбон, Калій, Уран, Торій, Радій, Радон. Кількість цих елементів в організмі людини дуже залежить від уживаної нею їжі. У цілому середнє значення еквівалентної дози опромінення, що потрапляє в організм людини з їжею і водою, дорівнює приблизно 0,3 мЗв за один рік.

Найбільш значний внесок у дозу внутрішнього опромінення в більшості місць на Землі вносить радіоактивний Радон і продукти його розпаду, що потрапляють в організм людини з диханням. Радон постійно утворюється в грунті повсюди на Землі.

Запитання.

1.             Від чого залежить потужність дози зовнішнього опромінення?
2.             Які промені відносяться до космічного випромінювання?
3.             Що захищає Землю від космічного випромінювання?
4.             Чим зумовлено внутрішнє опромінення?
5.             Який газ вносить найбільший внесок у дозу внутрішнього опромінення?

1.             Радіоактивне випромінювання штучного походження.

 У наш час всі люди піддані дії йонізуючої радіації не тільки природного, а й штучного походження. Це:

-                   Рентгенівські діагностичні й терапевтичні установки,

-                   Засоби автоматичного контролю й керування, що використовують радіоактивні ізотопи,

-                   Ядерні енергетичні й дослідницькі реактори, прискорювачі заряджених частинок,

-                   Відходи теплових і атомних електростанцій,

-                   Продукти ядерних вибухів.

2.             Вплив радіаційного фону на здоров’я людини. Результати пошукової роботи.

Біолог. Життя  на Землі виникло і розвивається в умовах постійної дії радіації. Тому скоріш за все, природний радіаційний фон не може суттєво впливати на життя та здоров’я людини. Сучасні дослідження в області радіобіології довели, що при дозах, які відповідають природному радіаційному фону 1 – 2 мЗв на рік, дія радіації безпечна для людини. Але навіть невелике підвищення рівня радіації може визвати генетичні дефекти, які, можливо, виявляться у дітей та онуків людини, що була опромінена. При великих дозах радіація спричиняє серйозне ураження тканини. Наприклад, отримана протягом кількох годин поглинута доза йонізуючого опромінення 1 Зв викликає небезпечні зміни в крові, а доза 3 – 5 Зв у 50% випадків спричиняє смерть. Учені вважають, що рівень природного радіаційного фону має бути не вищим за 25 МкР. Якщо він нижчий за цю величину – чудово, якщо вищий – треба бити на сполох і шукати причину.

Еколог. З давніх – давен у тілі людини перебуває деяка кількість радіоактивних елементів, які постійно опромінюють її внутрішні органи. Це калій, тритій, вуглець, радій. Досить сказати, що в середньому в тілі чоловіка міститься 140 г радіоактивного калію, а в жінок його концентрація становить приблизно 2\3 від « чоловічої норми. З віком кількість калію змінюється, досягаючи максимуму ( 150г) в 22 роки. Потім маса радіонуклідів зменшується до мінімального значення, яке для чоловіків становить приблизно 116 г. останнім часом і зовнішній і внутрішній радіоактивний фон тіла людини значно змінився. Після 1954 р. , коли на земній кулі в широких масштабах почали випробувати атомну зброю, перелік вмісту радіоактивних елементів і біосфері і в тілі людини значно зріс. Так з’явилися: стронцій, цезій, плутоній, йод, криптон. Їх дія на живі організми зумовлена хімічними властивостями кожного елемента і видом випромінювання, що супроводить розпад кожної з цих речовин.

Лікар І. Дослідження показали, що ушкодження організмів, зумовлені впливом радіації, мають низку особливостей. По – перше глибокі порушення життєзабезпечувальних функцій організму викликає навіть невелика кількість поглинутої енергії. Пояснюється це тим, що енергія випромінювання влучає в особливо чутливу « мішень» - клітину. А найбільш чутливими до радіації є клітини, що швидко діляться. Так, першим відчуває радіацію кістковий мозок, унаслідок чого порушується процес кровотворення. По – друге, різні типи організмів мають різну чутливість до того чи іншого радіоактивного випромінювання. Найстійкішими, наприклад, є одноклітинні. По – третє, наслідки впливу однакової дози випромінювання залежить від віку організму.

Лікар. Перелічені вище особливості стосуються зовнішнього опромінення. Але для вищих тварин і людини є небезпечним й внутрішнє опромінення, адже радіонукліди в організм можуть потрапити з їжею. Деякі радіонукліди здатні вибірково накопичуватися в окремих органах. Наприклад, 30% йоду накопичуються у щитовидній залозі, маса якої становить лише 0,03% маси тіла людини. Радіоактивний йод, таким чином, усю свою енергію віддає невеликому об’єму тканини. Внутрішнє опромінення є тривалим: радіонуклід, який потрапив в організм, не відразу виводиться з нього, а зазнає низки радіоактивних перетворень усередині організму. Радіоактивне випромінювання, яке виникає при цьому, чинить руйнівну дію, йонізуючи молекули й тим самим змінюючи їхню біохімічну активність.

3.             Корисне використання радіоактивних ізотопів.

Вчитель. Як використовують радіоактивні ізотопи?

Археолог. Для визначення віку давніх предметів органічного походження ( дерева, деревного вугілля, тканин …) застосовують метод радіоактивного вуглецю. У рослинах завжди є β – радіоактивний ізотоп вуглецю ¹⁴С з періодом піврозпаду Т=5700 років. Невелика кількість його утворюється в атмосфері Землі з азоту під дією нейтронів. Останні виникають під дією ядерних реакцій, спричинені швидкими частинками, які надходять з космосу. Сполучаючись з киснем, цей вуглець утворює вуглекислий газ, який вбирають рослини, а через них і тварини. Один грам вуглецю деревини молодого лісу випромінює близько 15 β – частинок за секунду. Загиблий організм вже не поповнюється радіоактивним вуглецем. А кількість цього ізотопу, що був в організмі, внаслідок радіоактивності зменшується. Визначаючи процентний вміст радіоактивного вуглецю в органічних рештках, можна дізнатися про їх вік.

4.             Використання дозиметрів.

Вчитель. Для контролю за опроміненням використовують дозиметри.

Сьогодні вивчення даної теми ми пов’язали з проблемою екології. Кожна людина повинна бути освічена в даних питаннях,  бо від нас, людей, залежить яким буде життя в майбутньому, чи збережемо ми все живе, що є на Землі. Міцні знання в даній області необхідні, щоб людина була впевнена за своє майбутнє та майбутнє потомків.

V. Домашнє завдання.

Параграф 43, 44. Написати повідомлення на тему « Радіоактивні ізотопи в медицині, біології, промисловості».