Ім'я файлу: Приклад розязку завдання до самостійної роботи 1.docx
Розширення: docx
Розмір: 100кб.
Дата: 06.05.2023
скачати
Пов'язані файли:
Варіанти завдання до самостійної роботи 1.docx
Розширення: docx
Розмір: 100кб.
Дата: 06.05.2023
скачати
Пов'язані файли:
Варіанти завдання до самостійної роботи 1.docx
Приклад розв’язку самостійної роботи 1
Вплив альфа-випромінювання на людину
Будь-яка речовина на землі в тій чи іншою мірою радіоактивно. Альфа-випромінювання – це потік важких часток з позитивним зарядом, що складається з протонів і нейтронів. Вчені постійно вивчають можливості застосування радіаційних нуклідів в медицині й успішно практикують лікування онкологічних захворювань, вдаючись до їх допомоги. Однак з альфа-частинками слід звертатися з особливою обережністю, так як вони мають дуже високі показники біологічної активності. Що ж означає термін «альфа-випромінювання», як воно було виявлено та чи є воно небезпеку для людини?
Першим альфа-випромінювання виявив сер Ернест Резерфорд – британський вчений родом з Нової Зеландії. Завдяки його дослідам світу була представлена модель атома. Резерфорду вдалося відкрити склад випромінювання за допомогою впливу на радіоактивний препарат магнітного поля. Він помістив в повністю герметичний свинцевий циліндр фотопластину, радіоактивне засіб і на виході піддав його впливу магнітного поля. Під його впливом випромінювання розпадалося на три частини. Два промені, які відхилилися в протилежні один одному боку, отримали назву альфа-проміння, бета-проміння. Випромінювання, яке залишилось нейтральним і преломлялось під прямим кутом, отримало назву гамма-випромінювання. Альфа-промені мають позитивний заряд, а бета – негативний.
Після докладного вивчення альфа-випромінювання учений виявив, що ж все-таки являє собою це явище. Альфа-частинка – це частинка, яка за своєю будовою дуже схожа на атом гелію і відрізняється позитивним зарядом.
Маса альфа-частинки становить близько 4,0015 атомної одиниці маси;
Альфа-частинка володіє значною енергією – від 2 до 9 МеВ;
Проникаюча спроможність випромінювання дуже низька – це основна відмінна риса альфа-променів;
Основні джерела випромінювання – радіоактивні ізотопи;
Шлях променя дуже короткий – в повітряному середовищі його довжина, як правило, не перевищує 11 см.
Альфа-випромінювання – це результат дії магнітного поля на важкий радіоактивний хімічний елемент. Під час вибуху джерелом виходу радіонуклідів є залишки атомного заряду урану або плутонію, що не вибухнули. Енергетичний діапазон альфа-променів коливається в межах 2-9 Мев в залежності від того, який радіоактивний елемент був використаний для їх отримання. Наприклад, уран випромінює альфа-промені з енергією близько 4,5 Мев. При цьому початкова швидкість їх становить приблизно п’ятнадцять тисяч кілометрів в секунду. У міру того, як промені просуваються в середовищі, швидкість альфа-частинок зменшується і на певному відрізку зрівнюється зі швидкістю руху молекул цієї речовини. Після уповільнення позитивні альфа-частинки притягують електрон і утворюють атом гелію.
Вся енергія альфа- випромінювання спрямована на іонізацію атома. Альфа-випромінювання визнано самим іонізуючим серед радіоактивних. Просуваючись на один сантиметр у повітряному середовищі, частинки створюють близько 30 тисяч пар іонів. При цьому на різних відрізках пробігу альфа-частинки, іонізація не однакова. Динаміка зростання іонізуючої здатності спостерігається не на початку шляху пробігу, а ближче до його кінця. Найвищі показники спостерігаються саме в кінці шляху, так як випромінювання зустрічається з найбільшою кількістю атомів, долаючи останні сантиметри.
Значна іонізація призводить до того, що потужний потік енергії, що виходить від джерела, дуже швидко зводиться до нульових показників. З-за такою блискавичною втрати енергетичного ресурсу проникаюча спроможність альфа-частинки становить соті частки міліметра. Випромінювання не здатне пройти навіть через омертвілі клітини шкіри, тому практично не представляє небезпеки для людини при зовнішньому впливі.
Якщо ж для утворення альфа-випромінювання було застосовано прискорювач, то його вплив вже не буде настільки нешкідливим. Альфа-частинки миттєво розпадаються на радіоактивні нукліди, які небезпечні для людського здоров’я.
При зовнішньому впливі альфа-випромінювання здатне завдати шкоду організму, тільки якщо людське тіло вкрите відкритими ранами. Потрапляючи в організм, альфа-частинки змушують клітини ділитися з більшою швидкістю, опромінюючи їх, що призводить до зміни генетичної інформації, мутацій і утворення ракових пухлин. Коли альфа-випромінювання проникає всередину організму, воно здатне привести до променевої хвороби – смертельний результат при цьому неминучий.
Альфа-випромінювання являє собою рух частинок з високою іонізацією, яке не здатне проникати далі верхніх шарів епідермісу. Максимум, що можуть спровокувати альфа-промені – це легкі опіки і подразнення. За результатами багатьох досліджень було встановлено, що зовнішнє вплив небезпечно. Однак проникаючи в організм з продуктами харчування, водою або через пошкоджені ділянки шкіри, альфа-промені здатні викликати серйозну інтоксикацію. Сильна іонізація, наявність вільного водню і кисню в складі альфа-випромінювання приводить до серйозних збоїв і патологій.
Зовнішній потік альфа-променів вважається абсолютно нешкідливим для людини і не потребує спеціального захисту. Звичайний папір або тонкий алюмінієвий лист створить надійний бар’єр. І навіть цього не потрібно, так як одяг повністю затримає випромінювання і не дозволить йому дістатися до шкіри.
Що стосується внутрішнього опромінення, то тут потрібно ретельно подбати про власну безпеку. В оснащення людини, що знаходиться в зоні масового ураження, повинні входити наступні засоби індивідуального захисту:
одяг і взуття з щільних матеріалів: комбінезони з капюшонами, нарукавники, рукавички, спеціальні черевики;
шолом і щиток з оргскла, кращим обмундируванням буде протигаз;
альфа-промені проникають через ушкоджену шкіру і рани, тому її необхідно захистити спеціальними пастами, емульсіями або кремами.
Крім того, є рекомендації щодо виведення з організму продуктів розпаду альфа-частинок шляхом вживання деяких продуктів харчування. Серед них цитрусові, капуста, бобові, риба та інші продукти, які мають у своєму складі вітаміни В і С. Що стосується народних методів, то виходу радіонуклідів з організму сприяє топінамбур.
Багаторічне вивчення фізико-хімічних характеристик альфа-променів показало, що від їх впливу може бути не тільки шкоду, але і чимала користь. Альфа-терапія призначена для боротьби з багатьма серйозними недугами в комплексі з основним медикаментозним лікуванням. Для цього застосовуються ізотопи, які отримують при альфа-випромінюванні: радон, торон. Вони швидко виходять з організму і не відрізняються великим терміном життя.
Процедури, які призначаються для оздоровлення ізотопами альфа-випромінювання:
радонові ванни;
вживання радонової води;
радонові інгаляції і компреси.
Незважаючи на агресивність радіонуклідів альфа-випромінювання, на думку фахівців, саме альфа-частинки більш дієво і безпечно застосовуються в медицині. Сеансів для боротьби з раковими клітинами знадобиться набагато менше, чим при лікуванні бета-променями, так як альфа-випромінювання діє на вогнище більш зосереджено.
Альфа-терапія застосовується для лікування:
серця і судин, гіпертонічній хворобі, ішемії, аритмії;
проблем з гінекології, гормональних збоїв;
хвороб хребетного стовпа: кіфозів, лордозов, сколіозів;
суглобів: артритів, артрозів, подагри, ревматизму.
Крім того, лікування альфа-випромінюванням дає позитивну динаміку при неврозах і панічних атаках, так як надає заспокійливу дію, притуплює біль і знімає втому.
Завдяки численним експериментам цілої групи фізиків-ядерників було проведено чіткі межі між небезпечною дозою і дозою випромінювання, корисною для організму. Застосування альфа-терапії дозволило повернути здоров’я багатьом серйозно хворим людям.
Підсумувати вищевикладену інформацію, можна виділити основні особливості альфа-випромінювання.
Низька проникаюча здатність.
Високі іонізуючі властивості.
Найбільшу небезпеку несуть саме продукти розпаду альфа-частинок – радіонукліди.
Космічні промені у значній мірі складаються з альфа-променів.
Визначити радіацію може тільки лічильник Гейгера.
Аркуш паперу, рукавички, пластикові окуляри і щільна одяг з довгими рукавами – надійний захист від альфа-випромінювання.
Альфа-терапія показала себе як ефективний і дієвий спосіб лікування важких захворювань.
Альфа-випромінювання більш безпечно при лікуванні, ніж, приміром, терапія з використанням бета-частинок.
Джерела альфа-частинок: радіоактивне виробництво, реактори, уранова промисловість.
З цього випливає, що будь-яка радіація і корисна і в той же час смертельно небезпечна. На щастя, якщо альфа-випромінювання і присутня у повсякденному житті людини, то, як правило, воно настільки мізерна, що здатне завдати непоправної шкоди його здоров’ю.