Источники излучения, используемые в медицине

ФИЗИКА

КЛАСС

Обязательно выполнять все задания.

2. Вопросы можно задать на электронную почту: elenamoskalenko29082012@gmail.com и по телефону: 0713345950

Дата	Тема урока	Задания (ДОТ)
29.04.2020	Сделать запись в тетради: Урок защиты проектов: «Влияние радиоактивных излучений на живые организмы». Цели урока: 1. Познакомить учащихся с последними научными данными о радиации, и ее воздействии на биологические объекты. 2. Развить навыки учащихся по чтению и составлению информационных таблиц. 3. Выработать у учащихся умение анализировать полученную информацию и делать научно обоснованные выводы.	Выполнить работу: Сделать записи в тетрадь.  (ПРИЛОЖЕНИЕ 1)

Примечание: выполненные работы сдаются в фоторежиме на электронную почту: elenamoskalenko29082012@gmail.com

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

План проведения конференции

«Радиация и ее воздействие на биологические объекты»

Источники и дозы радиации

I. Естественный радиационный фон

1. Внешнее облучение.

а) космическое излучение

б) земная радиация

1. Внутреннее облучение.

II. Искусственные источники радиации

1. Источники излучения, используемые в медицине
2. Ядерные взрывы
3. Атомная энергетика
4. Чернобыльская трагедия

Воздействие радиации на биологические объекты

1. Воздействие ионизирующего излучения на ткани организма
2. Проникающая способность радиоактивного облучения и способы защиты от радиации
3. Дозы облучения

Космическое излучение.

Космические лучи приходят на Землю от Солнца и из глубин Вселенной. Они могут достигать поверхности Земли или взаимодействовать с ее атмосферой, порождая вторичное излучение и приводя к образованию различных радионуклидов. Нет такого места на Земле, куда бы ни падал невидимый «космический душ». Но одни участки земной поверхности более подвержены его действию, чем другие. Во время вспышек на Солнце резко увеличивается поток электромагнитного излучения и заряженных частиц. Магнитное поле Земли отклоняет заряженные частицы к полюсам, поэтому Северный и Южный полюсы получают большие дозы радиации, чем экваториальные области. Атмосфера Земли защищает нас от вредного для здоровья космического излучения. Люди, живущие на уровне моря, получают в среднем 0,3мЗв излучения в год. С ростом высоты над уровнем моря растет и уровень облучения.

Земная радиация.

Земная радиация – излучение радиоактивных элементов, входящих в состав земной коры. Все эти радиоактивные элементы образовались вместе с образованием земной коры 3 млрд. лет назад. Со временем, вследствие распада, количество радиоактивных элементов уменьшалось, а многие практически полностью исчезли. Подсчитано, что двадцатикилометровом слое земной коры содержится 100 млн. т. Радия, 1014т. Урана и еще больше тория. А в водах мирового океана содержится около 4 млрд.т. урана.        Все эти радиоактивные вещества, входящие в состав земной коры, при своем распаде и создают земную радиацию. Конечно, уровни земной радиации неодинаковы для различных мест земного шара. Они зависят от концентрации радионуклидов в том или ином участке земной коры. Средняя эффективная доза внешнего облучения, которую человек получает от земных источников естественной радиации, составляет примерно 0,35мЗв в год. Как мы видим это немногим больше средней дозы облучения, создаваемого космическими лучами на уровне моря.

Внутреннее облучение.

Внутреннее облучение складывается из облучения воздуха, которым человек дышит, пищи и питья человека и его жилища, в которых присутствуют различные химические элементы, обладающие естественной радиоактивностью. Эквивалентная доза этого облучения составляет примерно 1,25 мЗв в год.

Самый большой вклад в эту дозу вносит радиоактивный газ радон, являющийся продуктом распада урана и тория, содержащихся в земной коре. Содержащийся в воздухе радон, попадая при дыхании в организм человека, дает около 60% эквивалентной дозы внутреннего облучения, то есть 0,8 мЗв в год. За счет радиоактивных элементов, содержащихся в пище, воде, организм человека получает эквивалентную дозу около 0,4мЗв в год. Из них около 23% человек получает за счет радиоактивного калия – 40, который усваивается организмом вместе с нерадиоактивными изотопами калия, необходимыми для жизнедеятельности организма.

Радиоактивный йод-131 через траву попадает в мясо и молоко коров, а затем и в организм человека, питающегося этими продуктами.

Исследования последних лет показали, что грибы и лишайники способны накапливать в себе достаточно большие дозы радиоактивных изотопов свинца-210 и, особенно, - полония-210.

Жители Крайнего Севера питаются в основном мясом северного оленя. А олени питаются лишайниками. Таким образом, доза внутреннего облучения жителей Крайнего Севера резко возрастает. Нуклиды свина-210 и полония-210 накапливаются в рыбе и моллюсках. Поэтому люди, потребляющие много рыбы, могут получить дополнительные дозы внутреннего облучения.

Свой вклад в эквивалентную дозу внутреннего облучения вносит и жилище человека, так как различные строительные материалы обладают различной радиоактивностью. Самые распространенные строительные материалы обладают различной радиоактивностью. Самые распространенные строительные материалы – дерево, кирпич и бетон выделяют относительно немного радона. Но гораздо большей радиоактивностью обладают такие строительные материалы, как гранит и глинозем. Так что если вы когда-нибудь соберетесь построить себе собственный дом, то, приобретая строительные материалы, поинтересуйтесь их сертификатом на радиоактивность.

Источники излучения, используемые в медицине.

Радиация в медицине используется как в диагностических, так и в лечебных целях. Одним из самых распространенных медицинских приборов является рентгеновский аппарат, с помощью которого проводится медицинское обследование различных органов человека. Подсчитано, что на каждую 1000 жителей в развитых странах приходится от 300 до 900 рентгеновских обследований различных органов в год – и это не считая рентгенологических обследований зубов и массовой флюорографии. Средняя эквивалентная доза, получаемая человеком от этих обследований, составляет около 20% от естественного радиационного фона, т.е. примерно 0,38 мЗв в год.

Многие проблемы физиологии и медицины удалось решить с помощью радиоактивных изотопов. Так, для исследования кровообращения в кровь человека вводят радиоактивный натрий. А для исследования работы щитовидной железы человека используют радиоактивный йод. Местоположение опухолей, особенно злокачественных, определяю по?-излучению скопления радиоактивных изотопов, специально введенных в человеческий организм. А одним из способов лечения раковых заболеваний является облучение злокачественной опухоли γ - излучением кобальта.

Ядерные взрывы.

Первым ядерным взрывом явилось испытание атомной бомбы, созданной в США в 1945 году. Затем 6 и 9 августа 1945г. США сбросили атомные бомбы на японские города Хиросима и Нагасаки. В 1949 году была создана первая атомная бомба в СССР и с тех пор до 1963г. США и СССР регулярно проводили испытания нового ядерного оружия. это привело к тому, что эквивалентная доза облучения от радиоактивного загрязнения Земли достигла 7% от естественного радиационного фона.

При ядерном взрыве часть радиоактивного материала выпадает неподалеку от места взрыва, а часть задерживается в тропосфере(самом нижнем слое атмосферы), подхватывается ветром и перемещается на большие расстояния. Однако большая часть радиоактивного материала выбрасывается в стратосферу (следующий слой атмосферы, лежащий на высоте 10-50 км), где он остается многие месяцы, медленно опускаясь и рассеиваясь по всей поверхности земного шара. Радиоактивные осадки содержат несколько сотен различных радионуклидов. Но основную роль в длительном облучении играют углерод-14, цезий-137,цирконий-95, стронций-90.

Эти радиоактивные изотопы попадают в почву, усваиваются растениями, а затем с пищей попадают в организм человека и надолго задерживаются в его тканях, подвергая их дополнительному внутреннему облучению.

Атомная энергетика.

Атомные электростанции являются частью топливного цикла, который начинается с добычи и обогащения урановой руды. Примерно половина всей урановой руды добывается открытым способом, а половина – шахтным. Добытую руду везут на обогатительную фабрику, где в процессе переработки руды образуется огромное количество радиоактивных отходов с периодом полураспада – миллионы лет.

Урановый концентрат, поступающий с обогатительной фабрики, подвергается дальнейшей переработке и очистке на специальных заводах, после чего превращается в ядерное топливо, готовое к использованию в ядерном реакторе.

В одном реакторе современной АЭС за сутки работы осуществляется деление 3 кг ядер урана, что примерно в три раза больше, чем при взрыве атомной бомбы в Хиросиме. Прямые измерения показывают, что радиоактивное загрязнение вблизи нормально работающей АЭС оказывается меньшим, чем около обычных тепловых электростанций, работающих на каменном угле.