Основы радиохимии и радиоэкологии

Основы радиохимии и радиоэкологии

Презентация к уроку для 9 класса

2013 г

Хуснадинов Рашид Ханафиевич учитель химии и биологии Всесвятская вечерняя СОШ Пермский край

Цель урока

Обобщить и закрепить сведения о радиоактивности, о воздействии излучений радиоактивных атомов на окружающую среду и на организм человека.

Задачи. Уметь применять полученные знания при решении задач связанных с радиоактивным превращением атомов. Уметь применять полученные знания для предупреждения воздействия излучений радиоактивных атомов на здоровье человека и окружающую среду.

Радиоактивностью называют способность некоторых атомов самопроизвольно

превращаться в атомы других элементов.

Рис 1. Строение атома

Основной закон радиоактивного распада

Скорость радиоактивного распада.

Формула Nt = N0 e – ?t называется законом радиоактивного распада. Скорость радиоактивного распада называется абсолютной радиоактивностью, обозначается (a) определяется по формуле: аt = а0 е – ?t , где е = 2,71828 «натуральное» число; ? – постоянная распада радионуклида; а0 – радиоактивность в начальный момент времени; t – время.

Рис 2. Экспоненциальный график изменения радиоактивности препарата (а)

с течением времени (t)

Важнейшие природные и техногенные радионуклиды, обуславливающие

радиационный фон на поверхности Земли

Природные радионуклиды

Техногенные радионуклиды

3Н, 14С, 33P, 40K, 210Po, 222Rn, 226Ra, 232Th, 235U, 238U и др.

3H, 90sr, 90Y, 85kr, 131I, 137cs, 144ce, 239pu и др.

Таблица 1. Самый распространенный радионуклид – это калий – 40 (4019К значение Т1/2 = 1,28 ? 109 лет) входит в смесь стабильных изотопов природного калия 39К и 41К. Содержание 40К в смеси около 0,00118%. В организме человека это самый распространённый радионуклид.

Радиоактивность по калию – 40 некоторых продуктов питания

Природный радионуклид углерод – 14 (146С значение Т1/2 = 5730 лет) с

постоянной скоростью образуется в атмосфере за счёт взаимодействия ядер азота – 14 с нейтронами. Уравнение ядерной реакции:

Рис. 3. Пример пищевой цепочки, по которой в организм человека попадает углерод -14.

Воздействие излучений радиоактивных атомов на организм человека

Доза излучения.

Вредное воздействие излучений радиоактивных атомов наблюдается только тогда, когда излучение взаимодействует со средой. Само воздействие состоит в распаде молекул под действием ионизирующего излучения на ионы и свободные радикалы. Ионизация живой ткани нарушает жизнедеятельность клеток и отрицательно влияет на здоровье организма. Доза излучения количественно характеризует действие излучения радиоактивных атомов на окружающую среду и на организм человека. Различают: Dпогл – поглощённую дозу, в СИ – 1 Гр (грей) Dэкв – эквивалентную дозу, в СИ – 1 Зв (зиверт) Dэфф – эффективную дозу, в Си – 1 Зв (зиверт)

Способы защиты от радиации

Радиоактивные препараты ни в коем случае нельзя брать в руки – их берут специальными щипцами с длинными ручками. Легче всего защитится от внешнего источника ? – частиц, так как они обладают низкой проникающей способностью не более 100 – 150 мкм. Для защиты достаточно экрана из писчей бумаги или слоя воздуха в 10 – 15 см. ?- – частицы имеют гораздо большую проникающую способность, поэтому от их воздействия труднее защититься. Пробег ?- - частиц в воздухе достигает нескольких десятков сантиметров. Для защиты организма от воздействия ?- - частиц, испускаемых внешним источником, требуется экран из слоя алюминия или органического стекла в 5 - 8 мм. Ещё большей проникающей способностью обладают ? – кванты. Для защиты от вредного воздействия ? – квантов используют толстый слой бетона или свинца.

Рис

4. Прохождение ядерного излучения через разные материалы

Роль радона в радиоэкологии

Выяснено, что главное вредное воздействие на население Земли оказывают не техногенные радионуклиды, а природный ? – радиоактивный радон 222Rn. Более половины всего природного фона обусловлено излучением радона. Радиоактивный инертный газ радон (наиболее долгоживущий 222Rn значение Т1/2 = 3,823 сут) образуется в результате последовательных радиоактивных превращений ядра урана – 238. Попавшие в атмосферу тяжёлые атомы радона скапливаются в низинах, подвалах и на первых этажах домов. Вместе с воздухом радон попадает в лёгкие. Для снижения вредного воздействия радона не следует долго находиться в подвалах, помещения нужно как можно чаще проветривать.

Рис

5. Диаграмма составных частей (в %) в годовой радиационной нагрузке на организм человека на поверхности Земли

Литература Химия и общество

Пособие для учителей. Американское химическое общество. Пер. с англ. М.: Мир, 1995 г. Бердоносов С. С. Менделеева Е. А. Особенности содержания и методики преподавания избранных тем курса химии 8-9-х классов. Учебно-методическое пособие М. 2006 г. Красноперова А. П. Основы радиохимии и радиоэкологии. Учебник для вузов. Харьков. 2010 г.

Спасибо за внимание