- •I. Самостоятельная работа студентов во внеурочное время.
- •Средства для самоподготовки студентов во внеурочное время
- •Теоретический материал по теме занятия Понятие о радиоактивности
- •Защита от проникающей радиации
- •II. Работа студентов во время практического занятия.
- •Приборы и принадлежности
- •Выполнение работы
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
"ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ
им. Н.Н. БУРДЕНКО"
|
КАФЕДРА МЕДИЦИНСКОЙ ФИЗИКИ
Методические указания
студентам по теме лабораторного занятия
РАДИОАКТИВНЫЕ ИЗЛУЧЕНИЯ
ЗАЩИТНЫЕ СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ
Воронеж 2009
РАЗДЕЛ: ИОНИЗИРУЮЩИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ
ТЕМА: Радиоактивные излучения. Исследование защитных свойств материалов.
ЦЕЛЬ: Изучить свойства радиоактивных излучений, их ионизирующую и проникающую способности. Знать особенности взаимодействия излучений с живым организмом. Оценить важность экологических проблем, связанных с защитой природы и человека от действия ионизирующих излучений.
ПРАКТИЧЕСКИЕ НАВЫКИ: Научиться работать с дозиметрами, уметь определять радиоактивный фон и интенсивность излучения от радиоактивного источника. Уметь подобрать толщину материала, предложенного для защиты от радиоактивного излучения, и правильно оценить радиационную опасность.
МОТИВАЦИЯ ТЕМЫ: Широкое использование в диагностике и терапии ряда заболеваний ионизирующих излучений придает особую актуальность разделу радиационной медицины. Студент медицинского вуза должен быть компетентен не только в вопросах профессионального использования данного физического фактора, но иметь четкое представление о хранении радиоактивных изотопов, их утилизации, способах защиты себя и пациента от действия ионизирующих излучений.
I. Самостоятельная работа студентов во внеурочное время.
Задание 0.
Повторить теоретический материал школьного курса физики, раздел "Радиоактивность" по следующей схеме:
1. Явление радиоактивности.
2. Понятие о радиоактивном распаде.
3. Принципы действия приборов для регистрации элементарных частиц.
Задание 2.
Изучить теоретический материал занятия, используя рекомендованную литературу и настоящую методическую разработку, по следующей логической структуре учебного материала:
1. Взаимодействие ионизирующего излучения с веществом:
– взаимодействие фотонного излучения;
– взаимодействие потока заряженных частиц;
– взаимодействие потока нейтронов.
2. Ослабление потока ионизирующего излучения:
– линейная плотность ионизации;
– линейная тормозная способность вещества;
– средний линейный пробег частицы.
3. Биофизические основы действия ионизирующих излучений на организм.
4. Защита от ионизирующих излучений:
– защита от закрытых источников;
– защита от открытых источников;
– характеристики защитных свойств материалов.
Средства для самоподготовки студентов во внеурочное время
1. Учебная и методическая литература
а) основная
– Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика / А.Н. Ремизов, А.Г. Максина, А.Я. Потапенко. – М.: Дрофа, 2007. – С. 516-542.
– Физика и биофизика / Под ред. В.Ф. Антонова. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. – С. 139-179, 408-428.
– Лекционный материал по разделу "Ионизирующие излучения".
б) дополнительная
– Федорова В.Н., Степанова Л.А. Краткий курс медицинской и биологической физики с элементами реабилитологии. Лекции и семинары. – М.:ФИЗМАТЛИТ, 2005. – С. 402-435.
– Артюхов В.Г. Биофизика / В.Г. Артюхов, Т.А. Ковалева, В.П. Шмелев. – Воронеж: Изд-во ВГУ, 1994. – С. 303-329.
2. Консультации преподавателей (еженедельно по индивидуальному графику).
Теоретический материал по теме занятия Понятие о радиоактивности
Радиоактивностью называют свойства ядер неустойчивых изотопов определенных элементов самопроизвольно превращаться в ядра других элементов с испусканием ядер атома гелия (-частицы), -частиц (электроны – – или позитроны – +) и -излучения. Это явление называется радиоактивным распадом.
Радиоактивное излучение обнаруживается с помощью ряда явлений, происходящих при его действии на вещество (свечение люминофоров, ионизация, потемнение фотоэмульсии и др.).
При радиоактивном распаде начальная скорость -частицы составляет (1,5-2)107 м/с, что соответствует начальной кинетической энергии 4-9 МэВ. -частицы, испускаемые определенным элементом составляют несколько групп с близкой энергией, поэтому спектр -излучения состоит из близко расположенных линий.
-излучение характеризуется начальной скоростью частиц порядка (1-3)108 м/с. Поскольку запас энергии электронов и позитронов распределяется от минимальных до максимальных величин, спектр -излучения непрерывный или сплошной.
-излучение имеет электромагнитную природу и представляет собой поток фотонов высокой энергии (0,2-3 МэВ) с длиной волны (4–0,1)×10–12 м. -излучение имеет линейчатый спектр.
Основными характеристиками взаимодействия ионизирующих излучений с веществом являются их проникающая и ионизирующая способности. За счет высокой кинетической энергии -, -частицы и -фотоны при столкновении с атомами вещества способны выбить их электроны. При этом наряду с ионизацией происходит возбуждение атомов вещества с последующим излучением в определенном электромагнитном диапазоне. Активация молекул приводит к протеканию ряда фотохимических реакций. Так же может наблюдаться нагрев вещества, возникновение характеристического рентгеновского излучения, радиолюминесценция и др.
В результате столкновений энергия частиц постепенно снижается, достигает уровня теплового движения и действие излучения на вещество прекращается. Ионизирующая и проникающая способности находятся в обратной зависимости: в ряду -, - и -излучение уменьшается ионизирующая и возрастает проникающая способность.