Радиоактивность и её биологическое действие

Министерство общего и профессионального образования Свердловской области

Городской округ Сухой Лог

Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 7»

Радиоактивность и её биологическое действие

реферат

                                                                               Исполнитель:

Суслов Владимир

Сергеевич

                                                                  учащийся 11-А класса

                                                                  МОУ «СОШ 7»

Руководитель:

                                                              учитель физики

                                                                1 кв. категории

2008 год

Оглавление

                                                                                  Стр.                                                   

             Введение                                                                                                    

   Глава 1. Радиоактивность                                                  

   1.1. Что такое радиоактивность                                                                 5

   1.2. История открытия радиоактивности                                                  6

  1.3. Опыт Резерфорда                                                                                 7

             1.4. Виды радиоактивных излучений                                                        8

             1.4.1.  - Излучение                                                                                     8

             1.4.2. β– излучение                                                                                      9

             1.4.3.  - излучение                                                                                       9

   1.5. Прибор, определяющий уровень излучения                                      9

           Глава 2 .Биологическое действие радиоактивности                               10         

  2.1. Действие радиоактивного излучения на организм человека          10

   2.1.1. Негативное действие                                                                        10

   2.1.2. Позитивное действие                                                                        13

   2.2.Поглощенная доза излучения                                                              14

             2.3. Другие единицы измерения дозы излучения                                   15

            2.4. Защита организмов от излучения                                                       16

             Заключение                                                                                                  18

  Список литературы                                                                                    21

             Приложения                                                                                                 22

Введение

В современном мире существует много насущных проблем. Это и социальные, экономические, политические и т.д., но, пожалуй, каждого человека  на нашей планете Земля касаются проблемы экологического характера. И одна из них связана с таким физическим явлением как радиоактивность, в этой проблеме две стороны: с одной радиоактивное излучение невидимо, и никак невозможно ощутить его проникновение, но с другой стороны мы можем наблюдать страшные последствия радиоактивного излучения. Ведь радиация - один из многих естественных факторов окружающей среды, радиоактивность – неотъемлемый элемент нашего бытия, который в условиях научно-технического прогресса, эксплуатации различных ядерных установок (АЭС) приобрёл важное значение в проблеме безопасности жизни здоровья людей.

              Поэтому, я считаю, что знания о данном явлении природы актуальны не только в наши дни, но и в будущем, так как наличие радиации, её использование человеком - есть неотъемлемый фактор нашего бытия. Ознакомившись по данному вопросу с различными источниками информации, я понял, что эта тема мне интересна и принял решение написать реферат по теме «Радиоактивность и её биологическое действие».

              Цель моей работы:

              Изучить физическое явление - радиоактивность и определить действия радиоактивного излучения на организм человека.

              Задачи:

-расширить знания о радиоактивности;

-познакомиться с историей открытия;

-установить и оценить действия радиоактивности на организм человека;

-выяснить какие существуют  способы защиты от радиоактивного        излучения. 

-используя информационные технологии: программу Microsoft Power Point подготовить презентацию для защиты реферата.

Глава 1. Радиоактивность

1.1.         Что такое радиоактивность?

         Радиоактивность (от лат. radio — испускаю лучи и activus — действенный).

         Явление излучения атомами невидимых проникающих излучений назвали радиоактивностью.

         В результате радиоактивного распада, как впервые доказали в 1902 году английские ученые Эрнест Резерфорд (1871-1937) и Фредерик Содди (1877-1956), происходит превращение атомов одного химического элемента в атомы другого химического элемента. Например, атом урана в результате радиоактивного распада превращается в два атома – атом тория и атом гелия. Открытие радиоактивного распада доказывало сложность внутренней структуры атомов, опровергало представление о неизменности, неразрушимости атомов. 

         Радиоактивность является своеобразной меткой, с помощью которой можно проследить за поведением элемента при различных химических реакциях и физических превращениях веществ.

Условное обозначение радиоактивности представлено в Приложении № 1.

1.2. История открытия радиоактивности

              Анри Беккерель в своей лаборатории прикладной физики открыл радиоактивность – 1 Марта 1896 года.

              Открытие радиоактивности – явления, доказывающего

сложный состав атомного ядра, произошло благодаря счастливой случайности. Беккерель долгое время исследовал родственное явление – свечение веществ, предварительно облучённых солнечным светом.

К таким веществам принадлежат, в частности, соли урана, с которыми экспериментировал Беккерель.

              И вот у него возник вопрос: не появляются ли после облучения солей урана наряду с видимым светом и рентгеновские лучи? Беккерель завернул фотопластинку в плотную черную бумагу, положил сверху крупинки урановой соли и выставил на яркий свет. После проявления пластинка почернела в тех местах, где лежала соль. Следовательно, уран создавал какое-то излучение, которое подобно рентгеновскому пронизывает непрозрачные тела и действует на фотопластинку. Беккерель думал, что это излучение возникает под влиянием солнечных лучей. Но однажды, в феврале 1896 года провести очередной опыт ему не удалось из-за облачной погоды. Беккерель убрал пластинку в ящик стола, положив на неё сверху медный крест, покрытый солью урана. Проявив на всякий случай пластинку два дня спустя, он обнаружил на ней почернение в форме отчетливой тени креста. Это означало, что соли урана самопроизвольно, без каких- либо внешних влияний создают какое-то излучение. Вскоре Беккерель обнаружил, что излучение солей урана ионизирует воздух. Естественно было попытаться обнаружить, не обладают ли способностью к самопроизвольному излучению другие химические элементы кроме урана. Мария Складовская-Кюри во Франции и другие ученые обнаружили излучение тория.

         В дальнейшем главные усилия в поисках новых элементов были предприняты Марией Склодовской – Кюри и ее мужем Пьером Кюри (Приложение 2). Систематическое исследование руд, содержащих уран и торий, позволило им выделить новый, неизвестный ранее химический элемент – полоний; названный так в честь родины Марии Склодовской – Кюри – Польши.

         Наконец, был открыт еще один элемент, дающий очень интенсивное излучение. Он был назван радием (т.е. лучистым).   

         Впоследствии было установлено, что все химические элементы с порядковым номером более 83 являются радиоактивными.

1.3. Опыт Резерфорда

       После открытия радиоактивных элементов началось исследование                           физической природы их излучения. Кроме Беккереля и супругов Кюри, этим занялся Резерфорд.

        Классический опыт, позволивший обнаружить сложный состав радиоактивного излучения, состоял в следующем. Препарат радия помещали на дно узкого канала в куске свинца. Против канала находилась фотопластинка. На выходившие из канала излучение действовало сильное магнитное поле, линии, индукции которого перпендикулярны лучу. Вся установка размещалась в вакууме. (Приложение № 2).

         В отсутствии магнитного поля на фотопластинке после проявления обнаруживалось одно темное пятно, точно напротив канала. В магнитном поле пучок распадался на три пучка. Две составляющие первичного потока отклонялись в противоположные стороны. Это указывало на наличие у этих излучений электрических зарядов противоположных знаков. При этом отрицательный компонент излучения отклоняется магнитным полем гораздо сильнее, чем положительный. Третья составляющая не отклонялась магнитным полем. Положительно заряженный компонент получил название альфа – лучей, отрицательно заряженный – бета – лучей и нейтральный – гамма – лучей.

1.4. Виды радиоактивных излучений

                            Существует три вида радиоактивных излучений:

- -излучение,

- β-излучение,

- -излучение.

         Эти три вида излучения очень сильно отличаются

друг от друга по проникающей способности, т.е. по тому, насколько интенсивно они поглощаются различными веществами.

1.4.1. -излучение

         Альфа - распад (-распад), вид радиоактивного распада атомных ядер, когда испускается альфа-частица, заряд ядра уменьшается на 2 единицы, массовое число — на 4.

         Альфа - частица (-частица), ядро атома гелия, содержащее 2 протона и 2 нейтрона.       

         Наименьшей проникающей способностью обладают  - лучи. Слой бумаги толщиной 0,1 мм для них уже непрозрачен. Если прикрыть отверстие в свинцовой пластинке листочком бумаги, то на фотопластинке не обнаружатся пятна, соответствующего  - излучению.

1.4.2. β - излучение

         Бета- распад (β - распад), самопроизвольное превращение ядер, сопровождающееся вылетом электрона. При электронном бета-распаде заряд ядра увеличивается на 1, массовое число не меняется. При прохождении через вещество β – лучи поглощаются гораздо меньше. Алюминиевая пластинка полностью их задерживает только при толщине в несколько миллиметров.

1.4.3.-излучение

Гамма - излучение ( -излучение), коротковолновое электромагнитное излучение с длиной волны меньше чем 10-8 см, возникающее при распаде радиоактивных ядер и элементарных частиц, при взаимодействии быстрых заряженных частиц с веществом. Гамма лучи обладают наибольшей проникающей способностью. Интенсивность поглощения  - лучей увеличивается с ростом атомного номера вещества – поглотителя. Но и слой свинца толщиной в 1 см не является для них непреодолимой преградой. При прохождении   - лучей через такой слой свинца их интенсивность убывает лишь вдвое.