Урок з використанням здоров'язберігаючих технологій

Характеристика теми уроку

Атомна фізика — розділ фізики, що вивчає будову і властивості атомів та іонів, а також пов'язані з ними процеси. За сучасними уявленнями атом складається з важкого ядра та електронів, які оточують ядро і утворюють електронні оболонки.

Ядерна фізика — розділ фізики, який вивчає структуру і властивості атомних ядер, та механізми ядерних реакцій (в тому числі радіоактивний розпад).

Перше явище з області ядерної фізики було відкрите 1896 року Анрі Беккерелем. Це природна радіоактивність солей урану, що виявляється в спонтанному випромінюванні невидимого проміння, здатного викликати іонізацію повітря і почорніння фотоемульсій. Через два роки П'єр Кюрі і Марія Склодовска-Кюрівідкрили радіоактивність торію і виділили з солей урану полоній і радій, радіоактивність яких виявилася в мільйони раз сильнішою від радіоактивності урану і торію.

Після відкриття в 1911 році Ернестом Резерфордом, що при бомбардуванні азоту альфа-частинками, з нього вилітають позитивно заряджені частинки, маса яких майже в 2000 разів більша за масу електронів. Пізніше було показано, що позитивно заряджені частинки вилітають і з інших атомів.

Однією із важливих тем на сьогоднішній день є тема про радіоактивне випромінювання, адже науково-технічний прогрес розвивається з неймовірною швидкістю.

Доцільно нагадати, що Друга світова війна призвела до спроб знайти військове застосування величезним енергіям, що містило в собі атомне ядро. Відкриття у 1939 році ланцюгової ядерної реакції спонукало великі держави до досліджень урану як джерела такої енергії. Програма Сполучених Штатів Америки під кодовою назвою "Мангеттенський проект" під керівництвом Роберта Оппенгеймерапершою досягла успіху, створивши діючу атомну бомбу під назвою "Трініті", випробовування якої стало першим в історії. Створенні пізніше атомні бомби "Малюк" і "Товстун" були використані під час війни проти Японії, і скинуті на Хіросіму і Наґасакі. Цей епізод є, наразі, єдиним випадком використання ядерної зброї у воєнних цілях.

Навчально-виховне значення уроку.

На уроці учні зможуть поглибити свої знання з теми. Завдання уроку –   продовжити формувати усвідомлення про вплив радіоактивного випромінювання на організм людини, а також про захист від нього.

Опанувавши цю тему учні зможуть засвоїти всю відмінність від різних видів випромінювання і його дію на організм людини.

Складність вивчення теми полягає в емоційній напруженості. Нагадування історії ядерного бомбардування Хіросіми й Нагасакі наповнена прикрими та трагічними фактами і сторінками, а також на століття забруднено радіацією. Загалом, теоретична частина уроку наповнена термінологією уже відомою учням, а також новими термінами та поняттями, що пов’язані саме з даною темою.

Методичні рекомендації з проведення уроку.

Даний урок забезпечує більшу зацікавленість здобувачів освіти матеріалом теми. Для проведення даного уроку доцільно використовувати різні прийоми викладання матеріалу: бесіда, розповідь вчителя, дискусія, робота з історичними джерелами, використання фрагментів відеороликів ядерного бомбардування; використання мульти-медіа, а також впровадження оздоровчих технологій.  Використання таких різноманітних прийомів забезпечують переконливість пояснення і науково обґрунтовує матеріал.

Готуючись до уроку з використанням оздоровчих технолгій вчитель повинен чітко визначити мету та завдання такого уроку, визначити етимологію понять, які зустрічаються в темі. Тісно показати міжпредметні зв’язки, зв'язок між попередніми темами, а також зв'язок із повсякденним життям.

Застосування здоровʼязберігаючих технологій.

Учитель, володіючи сучасними педагогічними знаннями, при постійній взаємодії з учнями, їхніми батьками, медичними працівниками та шкільними психологами, планує й організовує свою діяльність з урахуванням пріоритетів збереження та зміцнення здоров’я всіх суб’єктів педагогічного процесу. У своїй роботі він звертається до різноманітних педагогічних технологій.

Технологія - це, перш за все, системний метод створення, застосування знань з урахуванням технологічних і людських ресурсів та їх взаємовпливу, що має на меті оптимізацію форм освіти.

У класифікації освітніх технологій (управлінської діяльності, організації навчального процесу, виховної роботи та ін.) останнім часом виокремилася нова група - здоров’язберігаючі технології.

Оздоровчі - технології, спрямовані на зміцнення фізичного здоров'я здобувачів освіти, підвищення потенціалу (ресурсів) здоров’я.

Здоров’я - одне з основних джерел щастя, радості і повноцінного життя здобувачів освіти, батьків, вчителів, суспільства в цілому. Для України головною проблемою, яка пов’язана з майбутнім держави, є збереження і зміцнення здоров’я учнівської молоді. Турботу викликає різке погіршення стану фізичного та розумового розвитку підростаючого покоління, зниження рівня народжуваності й тривалості життя. На це все впливають різні фактори в тому числі техногенні та радіаційні.

 У нашій країні захист працюючих від впливу радіаційного випромінювання забезпечується системою загальнодержавних заходів. Вони складаються з комплексу організаційних і технічних заходів. Ці заходи залежать від конкретних умов роботи з джерелами іонізуючого випромінювання та від типу джерела випромінювання.

 Для захисту від зовнішнього опромінювання, яке має місце при роботі із закритими джерелами випромінювання, основні зусилля необхідно направити на попередження переопромінення персоналу шляхом:
- збільшення відстані між джерелом випромінювання і людиною (захист відстанню);
- скорочення тривалості роботи в зоні випромінювання (захист часом); 
- екранування джерела випромінювання (захист екранами).

Оцінюючи вплив іонізуючого випромінювання на живий організм, вра­ховують і те, що одні частини тіла (органи, тканини) більш чутливі, ніж інші. Наприклад, за однакової еквівалентної дози поглиненого випромі­нювання виникнення раку в легенях є більш імовірним, ніж у щитоподіб­ній залозі.

Іншими словами, кожний орган і тканина мають певний коефіцієнт ра­діаційного ризику (для легень, наприклад, він дорівнює 0,12, а для щито­подібної залози — 0,03).

Поглинена й еквівалентна дози залежать від часу опромінення. За ін­ших рівних умов ці дози тим більші, чим більший час опромінення.

Всі види радіоактивного випромінювання супроводжуються звільненням різної кількості енергії і високою проникною здатністю, відтак вони мають різний вплив на живі організми і екосистеми взагалі.

Альфа-випромінювання, яке являє собою потік важких частинок, затримується навіть аркушем паперу і практично не здатне проникнути через шкіру людини . Воно не є небезпечним, якщо радіоактивні речовини не потрапляють всередину організму людини через відкриту рану, з їжею або повітрям – тоді їхня дія надзвичайно шкідлива.

Бета-випромінювання має значно більшу проникність і здатне проходити в тканини організму на глибину до двох сантиметрів. Проникна здатність гамма-випромінювання, яке поширюється зі швидкістю світла, дуже велика. Частково воно затримується лише товстою металевою (свинцевою) або бетонною плитою.

Гамма-промені мають найбільшу проникність з усіх видів радіації. Відповідно, від них найважче захиститися. Взаємодія фотонів великих енергій з речовиною слабка. Поглинаючись чи розсіюючись в речовині, гамма-промені передають велику енергію зарядженим частинкам, які відповідають за народження великого числа радіаційних дефектів. Існує три види взаємодії гамма-квантів з речовиною: фотоефект, комптонівське розсіювання і народження електрон-позитронних пар.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема: Атомна і ядерна фізика

Тема уроку:  Дозиметрія. Дози випромінювання. Радіоактивний захист людини.

Мета уроку: формувати уявлення  учнів із біологічною дією радіоактивного випромінювання та способами захисту організму від випромі­нювання. 

Розвивати образне та критичне мис­лення, творчу уяву.

Виховувати почуття відповідальності, праце­любність, самостійність, уважність.

Тип уроку: комбінований урок.

Методи навчання: евристичне бесіда, демонстрація, використання мульти-медіа

 Обладнання: плакат, підручник, мульти-медіа

 

Хід уроку

І. Організаційна частина

ІІ. Актуалізація опорних знань учнів

Фронтальне опитування:

1. Перелічіть факти та явища, які підтверджують складну будову атома.
2. Як почали називати здатність атомів деяких хімічних елементів до спонтанного випромінювання?
3. Яка частина атома — ядро чи електронна оболонка — зазнає змін під час радіоактивного розпаду? Чому ви так вважаєте?
4. Що можна сказати про числове значення маси атома (в а. о. м.) і його масове число?
5. Чому не визначають час повного розпаду всіх ядер?
6. Чи правильним є твердження, що чим довше існує атом, тим більша ймовірність його розпаду?

ІІІ. Повідомлення теми, мети, завдань уроку.

Тема уроку:  Дозиметрія. Дози випромінювання. Радіоактивний захист людини.

Мета уроку: формувати уявлення  учнів із біологічною дією радіоактивного випромінювання та способами захисту організму від випромі­нювання. 

ІV. Мотивація навчальної діяльності

З плином часу наука робила все більше і більше кроків в розвитку різних технологій та найбільш стрімкого епогею за короткий час вона досягла в галузі ядерних технологій. Чому так, та які досягнення вийшли у широкий світ ми з Вами дізнаємось на цьому уроці.

V. Сприйняття й первинне осмислення матеріалу.

План вивчення теми:

1. Історія розвитку дозиметрії.

2. Прилади для вимірювання дози радіації.

3. Вплив радіоактивного випромінювання на речовину.

4. Коефіцієнт якості іонізуючого випромінювання.

5. Радіаційний захист людини.

6. Небезпека різних радіоактивних елементів для людини визначається спроможністю організму їх поглинати і накопичувати.

7. Способи захисту радіації.

Дозиметрі́я (від грец. dosis — частка, порція і metrео — вимірюю) — самостійний розділ прикладної ядерної фізики, який розглядає фізичні величини, що характеризують поле іонізаційного випромінювання та взаємодію випромінювання з речовиною, а також принципи і методи визначення цих величин. Вона має справу з такими фізичними величинами, які пов'язані з очікуваним радіаційним ефектом. Важливою задачею дозиметрії є визначення дози випромінювання в різних речовинах, насамперед у тканинах живого організму для виявлення, оцінки і попередження будь-якої можливої радіаційної небезпеки для людини, та для розробки спеціальних засобів і методів радіаційного захисту.

1. Історія розвитку дозиметрії

Потреба в точному визначенні дози та в її вимірюванні експериментальним або теоретичним шляхом виникла з самого початку застосування іонізаційного випромінювання в терапевтичній практиці. Розвиток ядерних технологій, а також використання іонізаційного випромінювання в різних областях техніки, природознавства, медицини, промисловості та сільського господарства вивело вимірювання дозиметричних параметрів далеко за рамки лише променевої терапії.

Використання іонізаційного випромінювання в лікувальних цілях на початку ХХ століття викликало необхідність встановлення об'єктивної міри кількості опромінення в аналогії з дозою в хіміотерапії, з ціллю контролю дози радіації та біологічних ефектів, що нею створюються.

Перш ніж у дозиметрії почали застосовувати фізично обґрунтовані методи, достатньо довго користувались біологічним способом визначення «засвоєної кількості радіації». Цей спосіб був заснований на явищі почервоніння шкіри після короткочасного інтенсивного опромінення. Також як міра кількості радіації використовувалась загибель яєць дрозофіл або хробаків внаслідок опромінення.

Однак у 1913 році швейцарський лікар і фізик Теофіл Фрідріх Крістен розробив достатньо чіткі уявлення про фізичне обґрунтування дози, близькі до тих, що використовується сьогодні, і висвітлив їх у своїй статті. Саме він ввів саме поняття «доза» і визначив її як енергію випромінювання, що поглинена одиницею об'єму. Він зрозумів, що вимірювання можна заснувати на кількості утворених під дією випромінювання іонів в елементарному об'ємі сухого повітря за нормальних умов, але краще виразити енергію, потрібну для звільнення такої кількості іонів і визначив одиницею вимірювання дози ерг на сантиметр кубічний.

Пізніше у 1938 році Карл Циммер та у 1939 Луїс Гарольд Грей зіткнулися з проблемою вимірювання характеристик нейтронного випромінювання, оскільки його характеристики не могли бути виміряні через експонування, як для рентгенівських і γ-променів. Вони ввели «енергетичну одиницю».

 Як і одиниця Крістена вона виражалася в енергії на одиницю об'єму та визначалася по відношенню до поглиненої енергії впливу одного рентгена гамма-квантів в одиниці об'єму води. Але знову ж таки, як Крістен, вони мали вимірювати її через вторинну іонізацію в газі, бо існували серйозні практичні труднощі безпосереднього вимірювання за допомогою теплових ефектів, які вони створюють.

У 1925 році була створена Міжнародна комісія з радіаційних одиниць та вимірювань (МКРО). Ця комісія стала вищою інстанцією з усіх питань визначення дозових і радіаційних величин та одиниць. Плідна міжнародна співпраця дозволила поступово удосконалювати систему понять дозиметрії.

Використання нових видів іонізаційного випромінювання в медицині та розвиток ядерних досліджень в післявоєнні роки викликали необхідність введення нових фізичних величин та їх ґрунтовного фізичного опису. Тому в 1954 році МКРО запропонувала загальноприйняту дозову величину, а саме поглинену дозу випромінювання, і ввела для неї одиницю вимірювання рад. Поглинена доза безпосередньо виражає енергію, яка передана випромінюванням матерії і тому являє собою основну дозиметричну величину, бо є застосовною до всіх видів випромінювання і енергій. Розвиток вимірювальної техніки в той час дозволив розробити фундаментальні методи вимірювання цієї важливої величини.

Введення у 70х роках Міжнародної системи одиниці СІ призвело до упорядкування одиниць та їх позначень, зокрема і в дозиметрії. У 1975 такі одиниці як рад, рентген та бер були виведені з обігу, а Генеральна конференція з мір і ваг, за пропозицією МКРО ввела для поглиненої дози одиницю грей, яка рівна одному джоулю на один кілограм, одиницею експозиційної дози замість рентгена було прийнято кулон на кілограм. Еквівалентну дозу, як і поглинену визначала похідна одиниця системи СІ джоуль на кілограм, але було визначено, що у цьому випадку не можна застосовувати спеціальну одиницю грей, а використовується спеціальна назва зіверт. В зв'язку з розробкою фізично чітко обґрунтованої теорії дозиметрії та визначення її понять і величин в останнє тридцятиліття відбувався безперервний розвиток нових методів вимірювання доз, а старі методи вдосконалювалися і доповнювалися. Також було розроблено нові чисельні методи визначення доз, особливо в рамках променевої терапії. Використання потужних комп'ютерів та новітніх програм дозволяє розраховувати навіть складні розподіли доз через невелику кількість вхідних даних.

2. Прилади для вимірювання дози радіації

За функціональним призначенням прилади радіаційного контролю поділяються на два класи:

•                  дозиметри — прилади для вимірювання дози або потужності дози рентгенівського і гамма-випромінювання;
•                  радіометри — прилади для визначення активності радіонуклідів або її питомої, масової, поверхневої або об'ємної величини. Застосовуються для визначення ступеня забруднення радіонуклідами різних об'єктів.

Індивідуальні дозиметри

Дозиметри індивідуального контролю складаються з детектора і вимірювального пульта з блоком живлення (зарядним пристроєм).

Електронний персональний дозиметр.

Електронний персональний дозиметр — це пристрій, який має багато складних функцій, таких як постійний моніторинг потужності дози, попередження при досягненні заданих рівнів та онлайн-зчитування накопиченої дози. Вони особливо корисні в районах з високою потужністю дози, де час перебування носія обмежений. Дозиметр можна обнуляти, після зняття показів для обліку дози, і використовувати повторно.

Термолюмінесцентний дозиметр (ТЛД). 

Термолюмінесцентний дозиметр показує рівень накопичення дози радіації шляхом випромінювання кристалом детектора видимого світла певної інтенсивності при нагріванні (явище «термолюмінесценції»). Інтенсивність світла, що випромінюється, залежить від кількісних характеристик радіаційного впливу.

Плівковий дозиметр.

Плівкові дозиметри призначені тільки для одноразового використання. На рівень накопиченої вказує зміна кольору плівки через хімічну реакцію викликану опроміненням.

3. Вплив радіоактивного випромінювання на речовину.

Радіоактивне випромінювання містить у собі гама- та рентгенівське випромінювання, електрони, протони, α-частинки, іони важких елементів. Його назива­ють також іонізуючим випромінюванням, оскільки, проходячи крізь живу тканину, воно викликає іонізацію атомів.

Навіть слабке випромінювання радіоактивних речовин дуже сильно впливає на всі живі організми, порушуючи життєдіяльність клітин. За великої інтенсивності випромінювання живі організми гинуть. Небезпека випромінювання збільшується тим, що воно не викликає ніяких болючих відчуттів навіть у разі отримання смертельних доз.

Механізм вражаючи біологічні об'єкти дії ще недостатньо вивчений. Але зрозуміло, що вона зводиться до іонізації атомів і молекул, і це при­зводить до зміни їхньої хімічної активності. Найбільш чутливими до ви­промінювань є ядра клітин, особливо клітин, які швидко діляться. Тому в першу чергу випромінювання вражає кістковий мозок, у результаті чого порушується процес утворення крові. Далі настає ураження клітин трав­ного тракту й інших органів.

Доза випромінювання. Характер впливу іонізуючого випромінюван­ня залежить від дози поглиненого випромінювання та його виду.

Доза поглиненого випромінювання — відношення енергії випроміню­вання, поглиненої тілом, яке опромінюється, до його маси:

У СІ дозу поглиненого випромінювання виражають у греях (Гр):

1 Гр дорівнює дозі поглиненого випромінювання, за якої опроміненій ре­човині масою 1 кг передається енергія іонізуючого випромінювання 1 Дж. Природний фон радіації (космічні промені, радіоактивність навколиш­нього середовища та людського тіла) становить на рік дозу випроміню­вання близько 2∙10^-3 Гр на людину. Міжнародна комісія з радіаційного захисту встановила для осіб, котрі працюють із випромінюванням, гра­нично припустиму на рік дозу, яка дорівнює 0,05 Гр. Доза випромінюван­ня в 3—10 Гр, отримана за короткий час, є смертельною.

На практиці широко використовується позасистемна одиниця дози ви­промінювання — рентген 1 Р; 1 Гр відповідає приблизно 100 Р.

4. Коефіцієнт якості іонізуючого випромінювання.

За однієї й тієї самої дози поглиненого випромінювання різні види випромінювання виклика­ють неоднаковий біологічний ефект. Біологічні ефекти, що викликаються будь-яким іонізуючим випромінюванням, прийнято оцінювати у порівнян­ні з ефектом від рентгенівського та гамма-випромінювання. Наприклад, за однієї і тієї самої поглиненої дози біологічний ефект від дії а-випроміню­вання буде в 20 разів більший, ніж від у-випромінювання. Від дії швидких нейтронів ефект може бути в 10 разів більший, ніж від гамма-випромінювання; від дії бета-випромінювання — такий самий, як і від гамма-випромінювання.

У зв'язку з цим відмінність біологічної дії різних видів випроміню­вання прийнято характеризувати коефіцієнтом якості К. Прийнято, що коефіцієнт якості рентгенівського та гамма-випромінювання дорівнює одиниці. Коефіцієнт якості альфа-випромінювання дорівнює 20, швидких нейтронів — 10,

Коефіцієнт якості К показує, у скільки разів радіаційна небезпека від впливу на живий організм даного виду випромінювання є більшою, ніж від впливу γ-випромінювання (за однакових доз поглинання).

Коефіцієнт якості іонізуючого випромінювання

	Рентгенівське випромі­нювання, γ-випромінювання	е-	Повільні неитрони	Швидкі нейтрони	р	α
к	1	1—1,5	3—5	10	10	20

 

Еквівалентна доза. У зв'язку з тим, що за однієї й тієї самої дози по­глинання різне випромінювання викликає різний біологічний ефект, для
оцінки цього ефекту було введено величину, яка називається еквівалент­
ною дозою (Н).

Еквівалентна доза поглиненого випромінювання визначається як добуток дози поглиненого випромінювання на коефіцієнт якості:

H = D∙K

Одиниця еквівалентної дози — зіверт (Зв).

1 Зв дорівнює еквівалентній дозі, за якої доза поглиненого γ-випромі­нювання дорівнює 1 Гр.

Величина еквівалентної дози визначає відносно безпечні та дуже небез­печні для живого організму дози опромінення.

Припустима доза опромінення	<0,25Гр
Доза опромінення, яка викликає променеву хворобу	1—6 Гр
Смертельна доза опромінення	6—10 Гр

Оцінюючи вплив іонізуючого випромінювання на живий організм, вра­ховують і те, що одні частини тіла (органи, тканини) більш чутливі, ніж інші. Наприклад, за однакової еквівалентної дози поглиненого випромі­нювання виникнення раку в легенях є більш імовірним, ніж у щитоподіб­ній залозі.

Іншими словами, кожний орган і тканина мають певний коефіцієнт ра­діаційного ризику (для легень, наприклад, він дорівнює 0,12, а для щито­подібної залози — 0,03).

Поглинена й еквівалентна дози залежать від часу опромінення. За ін­ших рівних умов ці дози тим більші, чим більший час опромінення.

5. Радіаційний захист людини.

Розрізняють такі види випромінювання:

Альфа-випромінювання, яке являє собою потік важких частинок, затримується навіть аркушем паперу і практично не здатне проникнути через шкіру людини . Воно не є небезпечним, якщо радіоактивні речовини не потрапляють всередину організму людини через відкриту рану, з їжею або повітрям – тоді їхня дія надзвичайно шкідлива.

Бета-випромінювання має значно більшу проникність і здатне проходити в тканини організму на глибину до двох сантиметрів.

Проникна здатність гамма-випромінювання, яке поширюється зі швидкістю світла, дуже велика. Частково воно затримується лише товстою металевою (свинцевою) або бетонною плитою. Гамма-випромінювання мають найбільшу проникність з усіх видів радіації. Відповідно, від них найважче захиститися. Взаємодія фотонів великих енергій з речовиною слабка. Поглинаючись чи розсіюючись в речовині, гамма-промені передають велику енергію зарядженим частинкам, які відповідають за народження великого числа радіаційних дефектів. Існує три види взаємодії гамма-квантів з речовиною: фотоефект, комптонівське розсіювання і народження електрон-позитронних пар.

Захист організму від потрапляння всередину радіоактивних речовин - одна з найактуальніших проблем екології після Чорнобильської катастрофи . Систематичне споживання продуктів харчування та води, що забруднені радіоактивними речовинами, призводить до накопичування радіонуклідів в організмі людини (йоду - в щитовидній залозі, стронцію - в кістках, цезію - в м'яких тканинах) Радіонукліди, потрапляючи в організм з харчовими продуктами і водою, формують основне дозове навантаження і тим самим істотно впливають на стан здоров'я людини Тривалий час споживання забруднених продуктів є основним видом опромінення Однак цей шлях радіаційного впливу доступний для регулювання

Для зменшення радіонуклідів, які надходять з їжею, необхідно систематично приймати радіопротектори - речовини, які зв'язують радіонукліди та підвищують стійкість організму до радіоактивного впливу Ці речовини містяться у деяких харчових продуктах і рослинах (яблучне повидло, неосвітлений яблучний сік, чорноплідна горобина, ожина, морква, обліпиха, тисячолістник), а також в продуктах бджолярства (мед, прополіс, маточне молоко та ін ) Усі ці продукти ефективно діють при систематичному їх вживанні Помаранчеве забарвлення - це зовнішня ознака насичення фруктів і овочів каротином Багато каротину є у моркві, томатах, буряках, абрикосах, гарбузах (рис 3 42) Однак немало його і в листяних рослинах, де зелений хлорофіл маскує оранжевий колір (петрушка, кріп, салат тощо) Корисними з точки зору радіозахисної дії є продукти, що мають синій колір (чорна смородина, чорноплідна горобина, столові буряки, темні сорти винограду)

У даний час на основі світового і вітчизняного досвіду розроблено систему захисту людини від шкідливої дії радіоактивного впливу . Ця система передбачає використання передусім природних факторів, котрі супроводжують повсякденне життя кожної людини і визначає 12 правил захисту медицини .

Ось деякі з них:o генозахистне харчування (воно врятувало генофонд японців від наслідків Хіросіми і Нагасакі);

• очищення організму від радіонуклідів, хімічних і біологічних генотоксікандів;
• методи стимуляції захисних сил організму, біотехнологія генозахисної дії продуктів бджолярства;
• навчання методів корекції психіки (аутотренінг, медитація).

Сучасна вітчизняна концепція радіозахисного харчування базується на трьох основних положеннях:

• максимально можливе зменшення надходження радіонуклідів з їжею;
• гальмування процесу всмоктування і нагромадження радіонуклідів в організмі;
• дотримання принципів раціонального харчування.

6. Небезпека різних радіоактивних елементів для людини визначається спроможністю організму їх поглинати і накопичувати.

Радіоактивні ізотопи надходять всередину організму з пилом, повітрям, їжею або водою і поводять себе по-різному: деякі ізотопи розподіляються рівномірно в організмі людини (тритій, вуглець, залізо, полоній), деякі накопичуються в кістках (радій, фосфор, стронцій), інші залишаються в м'язах (калій, рубідій, цезій), накопичуються в щитовидній залозі (йод), у печінці, нирках, селезінці (рутеній, полоній, ніобій) тощо.

Ефекти, викликані дією іонізуючих випромінювань (радіації), систематизуються за видами ушкоджень і часом прояву. За видами ушкоджень їх поділяють на три групи: соматичні, соматико-стохатичні (випадкові, ймовірні), генетичні. За часом прояву виділяють дві групи - ранні (або гострі) і пізні. Ранні ураження бувають тільки соматичні. Це призводить до смерті або променевої хвороби. Постачальником таких часток є в основному ізотопи, що мають коротку тривалість життя, y - випромінювання, потік нейтронів.

Гостра форма виникає в результаті опромінення великими дозами за короткий проміжок часу. При дозах порядку тисяч рад ураження організму може бути миттєвим. Хронічна форма розвивається в результаті тривалого опромінення дозами, що перевищують ліміти дози (ЛД). Більш віддаленими наслідками променевого ураження можуть бути променеві катаракти,  злоякісні пухлини та інше.

Після відкриття явища радіоактивності й упродовж багатьох років головним індикатором впливу на людину як на основний об'єкт радіоекологічних досліджень вважалося почервоніння шкіри. До 50-х років ХХ ст. єдиним чинником безпосереднього впливу радіації на організм людини вважали пряме радіаційне ураження шкіри, кісного мозку, центральної нервової системи, шлункового тракту у результаті дії гострої променевої хвороби.

Однак одним з найбільших ефектів опромінення всього живого на планеті, у тому числі й людину, виявилося руйнування молекул білка і утворення нових, нехарактерних цим організмам молекул. У разі сильної дії радіації на організм людини в її тілі не встигають створюватися антитіла, необхідні для боротьби з чужими білковими утвореннями, і розвивається захворювання, яке називається лейкоз або лейкемія – пухлинне ураження крові.

Іншим небезпечним наслідком опромінення людини під час отримання малих доз радіації є рак – злоякісне новоутворення в її організмі. Найпоширенішими видами ракових хвороб є рак молочної і щитовидної залоз. Рак інших органів і тканин серед опроміненого населення трапляється значно рідше. Навіть найменша доза збільшує імовірність захворювання раком, а будь-яка додаткова доза опромінення суттєво збільшує таку вірогідність.

Найстрашнішим для майбутнього людства вважається свідчення того, що радіаційні порушення (генні, хромосомні і геномні мутації) передаються спадково протягом багатьох наступних поколінь. Близько 10% новонароджених мають всілякі генетичні дефекти, різною мірою спричинені впливом радіоактивного випромінювання. Опромінення прискорює процес старіння людини, а отже, зменшує тривалість її життя.

 Перелік наслідків дії іонізуючого випромінювання на людину постійно зростає. Сьогодні до нього входять такі захворювання:

• ураження гострою променевою хворобою;
• розвиток лейкозу, лейкемії та ін. пухлинних хвороб крові;
• виникнення злоякісних новоутворень (раків) будь-яких органів;
• порушення генетичного коду (мутаційні зміни);
• ураження нервової системи, кровоносних та лімфатичних судин;
• пошкодження органів зору, помутніння кришталика ока, розвиток катаракти;
• порушення обміну речовин та ендокринної рівноваги;
• виникнення тимчасової або постійної стерильності та імпотенції;
• розвиток імунодефіциту, підвищення чутливості організму до звичайних захворювань;
• порушення психічного та розумового розвитку;
• прискорення старіння організму.

  Під тиском переконливих фактів, отриманих за результатами проведених радіоекологічних досліджень владними структурами і працівниками-атомниками багатьох країн світу, поступово визнається зв'язок з радіацією дедалі більшого кола важких захворювань людини. Наведемо лише один з офіційних переліків захворювань, складений на підставі останніх американських і російських даних щодо хвороб, що виникли або загострилися під впливом радіації:

1) гостра та хронічна променева хвороба;

2) гостра та хронічна променева хвороба;

3) локальне променеве ураження;

4) лейкемія;

5) лейкоз;

6) рак легенів;

7) рак щитовидної залози;

8) рак шлунку;

9) рак печінки;

10) рак молочної залози;

11) рак шкіри;

12) ін. ракові пухлини органів і тканин;

13) злоякісні лімфоми;

14) злоякісні пухлини мозку;

15) злоякісні пухлини кісток та суглобних хрящів;

16) мієломна хвороба;

17) апластична анемія;

18) ерітромієлодісплазія;

19) ін. онкологічні захворювання.

  Різні радіонукліди мають свої особливості затримання й концентрації в органах та тканинах людини. Отже, окрім зовнішнього опромінення людини, є і внутрішнє опромінення, викликане радіонуклідами, що надійшли до організму з їжею, водою, атмосферним повітрям або через пошкоджену шкіру. Доза внутрішнього та зовнішнього опромінення людини за певних умов радіоактивного забруднення екосистеми відрізняється у сотні разів, притому вищим буває як внутрішнє, так і зовнішнє опромінення.

Вплив будь-якої малої дози опромінення певної екосистеми більший за еволюційно-звичний рівень змінює її внутрішню структуру та взаємовідносини з сусідніми екосистемами. Навіть найменші дози радіації здатні вплинути на функціонування, динаміку і розвиток екосистем.

7. Способи захисту радіації

Дія радіації на організм полягає в порушенні всіх функцій різних органів і систем. Страждають, в першу чергу, органи кровотворення, шлунково-кишковий тракт і нервова система. Під впливом іонізуючого випромінювання може розвинутися також променева хвороба. Тяжкість наслідків можна пояснити тим, що при попаданні радіації в клітини організму відбувається різке збудження атомів, починає змінюватися структура молекул. Природно, живим клітинам вже не під силу функціонувати в нормальному режимі. Так і виникають різні патології в роботі людського організму.

Важливо знати, що в якості захисту від альфа-частинок може бути достатньо лише щільного листа картону. Надійно захищає від такого випромінювання і власний шкірний покрив, тобто зовнішнє альфа-випромінювання для людини абсолютно безпечно. Розмір бета-частинок значно менше альфа-частинок, тому вони спокійно можуть легко проникати в тіло людини на кілька сантиметрів вглиб. Потік бета-частинок можна зупинити лише за допомогою алюмінієвої пластини в кілька міліметрів завтовшки. Однак найбільшу небезпеку для здоров'я представляє гамма-випромінювання - від нього не захистить ніщо.

Насамперед, якщо оголошено про викид радіоактивних речовин на місцевості, не варто піддаватися паніці. Потрібно постаратися спокійно застосувати всі заходи захисту від радіації. Якнайшвидше сховайтеся в будівлі, бажано у власній квартирі або будинку. Стіни будь-якої будівлі послаблять вплив гамма-випромінювання іноді навіть в два рази. Наступний етап захисту - ізоляція приміщення від надходження повітря з вулиці. Для цього потрібно закрити щільно всі вікна і двері, а також перекрити вентиляційні решітки. Одяг та взуття, в який ви були на вулиці, повинна бути щільно упакована в поліетиленовий пакет, самій людині необхідно прийняти душ. Заздалегідь створіть запас питної води і продуктів харчування, що не псуються при довгому зберіганні. При цьому краще використовувати герметичну посуд.

Щоб захистити дихальні шляхи, потрібно використовувати марлеву пов'язку, респіратор або будь-який шматок змочений водою тканини для підвищення рівня фільтрації. Якщо ви живете в місцевості, де радіаційний фон нестабільний, слід придбати кишеньковий дозиметр, щоб самостійно визначати рівень радіації. Завдяки цьому приладу можна буде контролювати будь-які зміни у своєму житлі радіаційного фону, а також правильно підібрати місце для будівництва будинку або оцінити район, в якому ви збираєтеся придбати житло.

Верховна Рада України ухвалила Закон, який визначає 4 зони радіоактивного забруднення:

1.  Зона періодичного радіоактивного контролю (низьке забруднення, 0,5-1 Кі/км2) . Дозволено збирання грибів, ягід, лікарських рослин, а також заготівля деревини без обмежень У підсобних господарствах ніяких обмежень щодо годівлі та утримання сільськогосподарських тварин і птиці не запроваджується
2.  Зона посиленого радіоактивного контролю (середнє забруднення, 1-5 Кі/км2) Дозволено збирання, заготівлю грибів, ягід, лікарських рослин і сіна з обов'язковим попереднім дозиметричним контролем Заготівля деревини і використання продуктів її переробки проводиться без обмеження У підсобних господарствах рекомендується періодичний вибірковий контроль м'ясних і молочних продуктів, кормів
3.  Зона гарантованого добровільного відселення (високі забруднення, 5-15 Кі/км2) . У цій зоні заготівля грибів, ягід заборонена . Необхідний особливий режим сільського господарства: обмежене землекористування Заборонено випасати молочну, м'ясну худобу
4.  Зони відчуження (надзвичайно високе забруднення) . Це дослідницький полігон для боротьби із наслідками ядерних катастроф

VІ. Закріплення нового матеріалу.

1. У чому полягає причина негативного впливу радіації на живі орга­нізми?
2. Який вид радіоактивного випромінювання є найбільш небезпечним для опромінення людини: а) α-випромінювання; б) β-випромінюван-ня; в) γ-випромінювання?
3. У чому полягає механізм іонізації атомів і молекул?
4. У чому полягає біологічна дія іонізуючих випромінювань?
5. Які фактори слід враховувати, оцінюючи вплив іонізуючого випромі­нювання на живий організм?

VII. Про  що ми дізнались на уроці.

Розрізняють такі види випромінювання:

Альфа-випромінювання, яке являє собою потік важких частинок, затримується навіть аркушем паперу і практично не здатне проникнути через шкіру людини . Воно не є небезпечним, якщо радіоактивні речовини не потрапляють всередину організму людини через відкриту рану, з їжею або повітрям – тоді їхня дія надзвичайно шкідлива.

Бета-випромінювання має значно більшу проникність і здатне проходити в тканини організму на глибину до двох сантиметрів.

Проникна здатність гамма-випромінювання, яке поширюється зі швидкістю світла, дуже велика. Частково воно затримується лише товстою металевою (свинцевою) або бетонною плитою. Гамма-випромінювання мають найбільшу проникність з усіх видів радіації. Відповідно, від них найважче захиститися. Взаємодія фотонів великих енергій з речовиною слабка. Поглинаючись чи розсіюючись в речовині, гамма-промені передають велику енергію зарядженим частинкам, які відповідають за народження великого числа радіаційних дефектів.

VIII. Підбиття підсумків уроку.

Мотивоване оцінювання учнів. Наголошення на збереження здоров’я.

IX. Домашнє завдання

Підготувати повідомлення про наслідки ядерних бомбардувань та шкідливі радіаційні викиди на території України і світу.