Submitted by Татьяна Борисовна Ниронова on вс, 12/07/2009 - 15:12
Методическая разработка урока по теме:
БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ РАДИОАКТИВНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ
Цели: познакомить учащихся с единицами радиометрии; показать причины воздействия р/а излучений на живую клетку, механизм воздействия и итоги действия р/а излучений на живую клетку, организм; показать возможность применения биологического воздействия излучений в целях решения продовольственных вопросов, в медицине; познакомить со способами защиты от излучений, и на основе этого, убедить учащихся в необходимости изучения р/а излучений, их природы.
Оборудование: компьютер, видеопроектор, видеофильм «Радиация вокруг нас», таблица дозиметрических величин и их единиц (демонстрационная), сводка о радиационном состоянии в районе АЭС
№3. Вывести формулу закона радиоактивного распада.
Фронтальный опрос- актуализация знаний:
1. Что такое ядерная реакция?
2. Сформулируйте правила смещения.
3. Назовите виды р/а излучений.
4. Какие методы регистрации р/а излучений вам известны?
2. Изучение нового материала:
Мотивация:
«О радиационной обстановке в районе АЭС" (По материалам прессы)- раздаточный материал (см. приложение)
Вопрос: Почему людей так интересует радиационная обстановка?
Предполагаемый ответ: Люди боятся вредного воздействия р/а излучений.
Постановка целей и задач урока:
Сегодня мы попробуем ответить на вопрос: « Как и почему воздействуют
радиоактивные излучения на живой организм, что является источником радиации, когда её стоит бояться?»
Историческая справка:
Однажды Беккерель взял у Пьера Кюри небольшое количество радия, заключённого в стеклянную трубочку, с тем, чтобы продемонстрировать его свойства студентам на лекции. Трубочку он положил в карман жилета. Несколько часов он проходил с радиевым препаратом. А спустя несколько дней обнаружил у себя на коже, в том месте, которое находилось против кармана, покраснение, напоминавшее своей формой трубочку с препаратом радия. Ещё через несколько дней Беккерель почувствовал сильную боль, кожа потрескалась, образовалась язва. Он вынужден был обратиться к врачу, который стал лечить его от ожога. Через два месяца рана зарубцевалась. ( М.И.Корсунский. Атомное ядро.)
Попробуем разобраться, в чём состоит воздействие на живой организм радиации.
Вопрос: Какое воздействие на вещество оказывает р/а излучение?
Предполагаемый ответ: Ионизирующее.
Вопрос: Какова основная структурная единица организации биологического организма?
Предполагаемый ответ: Клетка
Вопрос: Как клетка обеспечивает жизнедеятельность организма? Что происходит в клетке?
Предполагаемый ответ: В клетке происходят химические реакции.
Вывод: Ионизация атомов приводит к разрыву химических связей, поэтому образуются высокоактивные в химическом отношении соединения (свободные радикалы), которые взаимодействуют с белком и разрушают клетку за счёт интенсивных процессов окисления.
Наиболее интенсивные химические процессы протекают в быстро делящихся клетках, в ядрах клеток. Поэтому именно они сильнее всего подвержены действию р/а излучений.
Клетки гибнут или мутируют.
Количественные характеристики действия р/а излучений:
(по таблице 1)
А - Активность (Бк) 1Бк= 1расп/с (очень мала)
1Ки= 3,7•1010 расп/с (соответствует активности 1г радия)
Д - Экспозиционная доза – мера ионизационного действия на воздух (=мягкие ткани человека) (Кл/кг, Р)
1Р= дозе, при которой в 1см3 воздуха,
т.е. в 0,00129 г, возникает заряд 1СГСЭ= 3,34•10-10 Кл
3,34•10-10 Кл/см3
1Р= ——————— = 2,08• 109 пар ионов/см3
1,6• 10-19 Кл
3,34•10-10 Кл
1Р= ——————— = 2,58•10-7 Кл/кг
0,00129 кг
Дп – Поглощённая доза – средняя энергия, поглощённая 1 кг вещества (Гр)
Дэ – Эквивалентная доза позволяет характеризовать отдалённые последствия действия любого излучения на организм.
Дэ =К•Дп (Зв), где К - коэффициент относительной биологической эффективности (ОБЭ) или коэффициент качества (При изучении лучевых катаракт у кроликов было установлено, что поглощённая доза, вызывающего их гамма- излучения равна 2 Гр, а быстрых нейтронов всего 0,2 Гр)
К=1 (для рентгеновского, гамма-и бета- излучений)
К=5 (для медленных нейтронов)
К=10 (для быстрых нейтронов и протонов)
К=20 (для альфа- частиц)
1 бэр = 0,01 Зв
1Зв =1Гр , 1 бэр = 1рад (для К =1)
Биологический эффект (по таблице):
Доза облучения, приводящая к гибели 50% особей в течение месяца
Доза
(в рентгенах)
Виды организмов
Доза
(в рентгенах)
Виды организмов
1000-150000
100000
20000
8000-20000
1000-10000
800-2000
600-1500
700-900
растения
амёбы
улитки
змеи
насекомые
рыбы, птицы
мыши
крысы
250-600
400
400
250-400
350
300
200
обезьяны
люди
морские свинки
собаки
козы
ослы
овцы
Обращается внимание на
выносливость растений (150000Р)
слабую сопротивляемость животных (200 – 500Р)
Учитель: Воздействие на живые организмы ионизирующих излучений зависит от глубины проникновения и ионизирующей способности. Оно может быть как угнетающим, так и стимулирующим.
Сообщение ученика об использовании облучений в сельском хозяйстве
Ученик: Воздействие р/а излучений на растения сильно зависят от глубины проникновения в облучаемый объект и от ионизирующей способности излучения, т.к. ионизация служит катализатором дальнейших физико-химических реакций в клетках, что приводит к активизации или угнетению жизнедеятельности. Гамма- облучение клубней картофеля в дозах 1,5-3,0 Гр обеспечивает повышение урожая на 18-25%. Одновременно повышается содержание крахмала, белка, витамина С, т.е. картофель становится более вкусным и полезным. Для сохранения продуктов растениеводства применяют свойство ионизирующих излучений тормозить процессы роста и созревания. Так доза облучения 80-100 Гр позволяет сохранить картофель без прорастания и потери пищевой ценности от урожая до урожая при комнатной температуре. Созревание бананов и манго при транспортировке продлевается на 30-60 дней, если их подвергают облучению дозой 250 Гр, земляника не теряет товарного вида и качества 15 дней, а без облучения она не пригодна к реализации уже на второй день.
Источники радиации (видеофильм)
предварить просмотр вопросами:
Каковы возможные источники излучений?
Как уменьшить воздействие р/а излучений на человека?
3. Закрепление полученных знаний
Пересчёт сведений в газетном сообщении о р/а обстановке в районе АЭС:
1л воды в водоёме-охладителе создаёт экспозиционную дозу 0,162 Бк, т.е. ведро воды даёт около3 распадов за 2 с
Мощность эквивалентной дозы гамма-излучения в Балакове 0,09мкЗв/час
К=1, значит, Дп=0,09мкГр (в час), значит, за 70лет =70•365•24=613200час человек получит
613200•0,09•10-6Гр=0,0023 Гр
см. стр.306 (допустимые дозы)
Вывод: на уроке мы узнали о вредном и полезном воздействии радиоактивных излучений на живую клетку и организмы, научились оценивать это действие количественно.
Примечание. Снижение величины мощности дозы гамма-излучения, вызвано естественными сезонными колебаниями этого показателя, который зависит от времени, места измерения, сезона, а также целого ряда других факторов.