Радиоактивные излучения и их биологическое действие на организм человека
 Скачать 220 Kb.
|
|
2007 г.Разработка открытого урока в 11 классе. Тема: «Радиоактивные излучения и их биологическое действие на организм человека». Тип урока: Комбинированный с элементами конференции. Цели: Формировать у учащихся понятий поглощенной и эквивалентной дозы излучения, для их ознакомления с биологическим действием радиоактивных излучений на организм человека, источниками радиоактивных излучений и защитой от них. Повторить и обобщить свойства радиоактивных излучений. Развивать познавательную активность, физическое мышление, самостоятельность, ответственность, уверенность в себе. Воспитывать интерес к ядерной физике, миролюбие и патриотизм. Оформление: На партах карточки с тестами, конспектом урока, таблицами. На доске эпиграф урока и фотографии ядерного взрыва и Хиросимы. МПС: анатомия, литература, история, НВП. Дидактические материалы: тесты по теме « Виды р/а излучений и их биологическое действие», таблица «Сравнительная характеристика  ,  ,  - излучений», конспект урока.ТСО: Мультимедийный проектор, телевизор. Ход урока: I Организационный момент: Ребята! Тема нашего урока: « Радиоактивные излучения и их биологическое действие на организм человека». Наша цель сегодня не только познакомиться с биологическим действием радиоактивных излучений, но и ещё раз повторить и обобщить их свойства. II Повторение пройденного: Взаимоопрос ( учащиеся задают вопросы друг другу по теме р/а излучения) III Изучение нового: Слово учителя: Первое применение человеком ядерной энергии это использование неуправляемой ядерной энергии. А знаете ли вы, что сочетание слов «атомная бомба» впервые появилось в научно- фантастическом романе Герберта Уэллса «Освобождённый мир» в 1913 году. Любопытно, что в этом романе Уэллс предсказал открытие искусственной радиоактивности в 1933 году и пуск первой атомной электростанции 1953 году и в обоих случаях ошибся всего на 1 год. Исторически сложилось так, что сначала… « Мир –рвался в опытах Кюри Атомной, лопнувшей бомбой На электронные струи…» (Андрей Белый 1921) Демонстация атомного взрыва по телевизору. Мощности атомных бомб, сброшенных на Хиросиму (около 20 кг урана 235) и Нагасаки ( около 5 кг плутония 239) эквивалентна взрыву 13 и 21 тыс. тон тринитротолуола. Температура при взрыве превысила температуру в центре Солнца, а грибообразное облако р/а праха поднялось на высоту 15 км. А в нашей стране на Семипалатинском полигоне за период с 1949 по 1989 годы (за 40 лет) было произведено 470 ядерных испытаний. В 1998 году Казахстан был объявлен безъядерной державой, а Семипалатинский полигон был закрыт по указу президента РК Н.А.Назарбаева. В арсеналах разных стран накоплено более 50 тыс. водородных бомб, каждая из которых примерно в 20 раз мощнее первой атомной бомбы. Более 10 стран владеют технологией изготовления атомной бомбы, многие близки к её производству. Одним словом, сделать атомную бомбу сейчас не проблема. Значительно труднее понять, как теперь жить на Земле, если на каждого обитателя планеты, включая стариков и грудных младенцев, уже сейчас накоплено по 5 тонн ядерной взрывчатки. Мои помощницы (специалисты биологи и ядерщики) расскажут о действии радиоактивных излучений, сопровождающих ядерные взрывы, на организм человека.  Ученик –биолог1: Осташ Марина. Живая клетка- это сложный механизм, не способный продолжать нормальную жизнедеятельность даже при малых повреждениях отдельных его участков. Между тем даже слабые излучения способны нанести клеткам существенные повреждения и вызвать опасные заболевания. При большой интенсивности излучения живые организмы погибают. Опасность излучений усугубляется тем, что они не вызывают ни каких болевых ощущений даже при смертельных дозах. Поражающее биологические объекты действие р/а излучений заключается в том, что они ионизируют атомы и молекулы живого организма. А это приводит к изменению их химической активности. Наиболее чувствительны к излучениям ядра клеток, особенно клеток, которые быстро делятся. поэтому в первую очередь излучения поражают костный мозг, из-за чего нарушается процесс образования крови (белокровие). Далее наступает поражение клеток пищеварительного тракта и других органов. Сильное влияние оказывает облучение на наследственность, поражая гены в хромосомах. В большинстве случаев это влияние является неблагоприятным. У 3 % облучённых рождаются мутанты в последующих поколениях. Облучение живых организмов может оказывать и определённую пользу. Клетки в злокачественных (раковых) опухолях быстроразмножающиеся и поэтому более чувствительны к р/а облучению, чем нормальные. На этом основано подавление раковой опухоли гамма лучами р/а препаратов, которые для этой цели более эффективны, чем рентгеновские.  Ученик-ядерщик 1 : Грехнёва Вика. Характер действия р/а излучения на живые организмы зависит от вида излучения и поглощённой дозы излучения. Поглощённая доза излучения есть отношение энергии  излучения, поглощённой облучаемым телом, к его массе. За единицу дозы поглощённого излучения в СИ принят 1Гр (Грей)= 1Дж/кг. На практике используется внесистемная единица 1 Р ( рентген) 1Р=0,01 Гр При облучении живых организмов, в частности человека, поражающее действие излучения ( при одной и той же поглощённой дозе зависит от вида излучения, поэтому принято сравнивать биологическое действие всех видов излучения с биологическим действием рентгеновского и гамма излучения. Коэффициент показывающий, во сколько раз поражающее действие данного вида излучения выше, чем рентгеновского, при одинаковой дозе поглощённого излучения называют относительной биологической эффективностью или коэффициентом качества излучения. Вот значения КОБЭ для основных типов излучения:
Для оценки действия излучения на живые организмы введена: Эквивалентная доза поглощённого излучения -это величина, равная произведению поглощённой дозы на коэффициент биологической эффективности.  В СИ за единицу эквивалентной дозы облучения принят 1Зв- Зиверт. 1Зв=1Гр (если КОБЭ). На практике для измерения дозы поглощённого излучения используется бэр- биологический эквивалент Рентгена. 1 Зв=100бэр. Учитель : Чтобы в дальнейшем не возникало затруднений из-за большого числа единиц измерения хочу сказать, что для рентгеновского, и - излучений равнозначны Рентген, рад и бэр, а также Грей и Зиверт.1 бэр=1Р=1рад=0,01Гр=0,01Зв, или 1Зв=1Гр=100рад=100бэр=100Р Ученик –биолог 2. Смагулова Инжу. Человек непрерывно подвергается действию р/а излучений. Источниками этого излучения являются: космические тела, недра Земли, содержащие р/а вещества, здания, в которых мы живём, рентгеновские аппараты, телеприёмники, компьютеры. Даже в нашем теле содержится примерно 0,01грамма р/а калия, который распадается со скоростью 4000 делений в секунду. В течение года каждый человек в среднем получает дозу примерно 400-500 мбэр, которая распределяется следующим образом: -- космические и земные излучения -150 мбэр; -- рентгеноскопия - 140 мбэр; -- терепередачи – 100 мбэр; --прочие виды излучения – 80 мбэр. Такая доза не оказывает какого-либо отклонения в здоровье. Дело в том, что человек как биологический объект сформировался в условиях непрерывного облучения и наш организм привык к таким дозам. По данным Международной комиссии по радиологической защите, опасными являются дозы, превышающие 35 бэр в год. Действие р/а излучений на человека зависит не только от поглощённой дозы излучения и её КОБЭ, но и от времени в течение которого эта доза была получена. Одинаковые дозы, полученные человеком за короткое время и на протяжении длительного времени, оказывает разное воздействие на организм. Посмотрим на характер действия на организм человека разных доз р/а излучения:
Учитель: Ученые выяснили, что малые дозы при хроническом облучении более опасны, чем краткосрочные (острые) Ученик- биолог 3: Айтбаева Салтанат. Как было уже сказано у человека наиболее чувствительны к облучению кроветворные органы (костный мозг, селезёнка, лимфатические железы), эпителий слизистой оболочки кишечника. При очень больших дозах облучения смерть наступает в результате разрушения производящих кровь клеток костного мозга (лейкемия). При дозах меньше смертельной происходят многочисленные изменения в организме: раннее старение, падение его сопротивления инфекционным заболеваниям, возможно появление раковых опухолей. Любое, даже незначительное облучение может вызвать необратимые генетические изменения хромосом, что приводит к тяжёлым наследственным болезням и уродству потомства. Даже при небольших дозах р/а излучение вызывает малокровие, лучевые ожоги, трудно заживающие язвы, выпадение волос, тяжёлые поражения глаз, дёсен, горла и т.д. Ученик- ядерщик 2: Садвокасова Аида. Рассмотрим меры радиационной защиты людей попавших в зону действия излучения. Самый простой способ защиты удаление людей от источника излучения на достаточно большое расстояние, так как интенсивность уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния. Кроме того, излучение хорошо поглощается воздухом. Когда удаление невозможно используют преграды из поглощающих материалов (гамма –излучение—свинец, нейтроны—кадмий и бор с предварительным замедлением графитом) . Наиболее проста защита от - частиц (они в воздухе пролетают несколько сантиметров и полностью задерживаются одеждой).Сложнее защитится от - излучения, которое в воздухе проходит до 5 метров, задерживается несколькими мм алюминия, частично поглощается одеждой.Очень трудно защититься от гамма-излучения (проходит через 1 м воды и свинцовый лист толщиной до 6 см, ослабляется в 2 раза 1 см свинца, 11 см алюминия, 1 м железобетона или земли) Учитель: Таким образом следует иметь в виду, что лучшей защитой от любого излучения являются расстояние и время: чем дальше - тем лучше, Чем меньше время пребывания в зоне облучения, тем лучще. IV Закрепление: Экспресс- опрос Что запомнил? Что заинтересовало? Что вызвало затруднения? V Тестирование по данной теме и теме «Радиоактивные излучения». VI (если остаётся время) Обобщение свойств р/а излучений. Работа в группах: Заполнение таблицы. Выступления спикеров групп, обсуждение и дозаполнение таблиц. VI Домашнее задание: § 92 повторить § 78, составить тест на 10 вопросов по темам: «Радиоактивные излучения и их биологическое действие» - Почему нейтроны легче проникают в ядра атомов, чем другие частицы? - Назовите число протонов и нейтронов в ядре:  ,  ,  .- Какая бомбардирующая частица применялась в следующих реакциях: 1)  ;2)  ;3)  - Изменяются ли массовое число, масса и порядковый номер элемента при выбрасывании ядром гамма- кванта? - Как изменяются массовое число и порядковый номер элемента при выбрасывании из ядра протона ? нейтрона? позитрона? |