2014/15 учебный год
Методические рекомендации к занятиям по радиационной и экологической медицине (раздел «Радиационная медицина») со студентами 2 курса, обучающимися
по специальностям 1-79 01 01 Лечебное дело и 1-79 01 02 Педиатрия
Занятие № 1 ТЕМА: «2.1. Основы действия ионизирующих излучений»
Общее время занятия: 2 академических часа.
Мотивационная характеристика темы: знание основ ядерной физики необходимо для понимания механизмов и закономерностей формирования лучевых повреждений организма человека и выбора метода защиты от действия ионизирующего излучения.
Цель занятия: усвоить основную терминологию и применение закона радиоактивного распада для прогнозирования изменений радиационной обстановки.
Задачи занятия:
1)рассмотреть значение радиационной медицины в деятельности врача в связи со сложившейся в Республике Беларусь радиационной обстановкой;
2)закрепить знания по основам ядерной физики;
3)овладеть практическими навыками расчета прогнозируемого в разное время после радиационной аварии количества радионуклидов и оценки полученных результатов.
План занятия:
1)Знакомство с группой и постановка цели и задач занятия.
2)Ознакомление студентов с порядком прохождения цикла занятий по радиационной медицине и критериями оценки знаний студентов, принятыми на кафедре.
3)Инструктаж по технике безопасности.
4)Самостоятельная работа студентов с учебно-методической литературой.
5)Разбор темы занятия.
6)Лабораторная работа: «Решение ситуационных задач на использование закона радиоактивного распада».
7)Заключение преподавателя, разъяснение к заданию на следующее занятие.
Требования к исходному уровню знаний
Для полного освоения темы занятия необходимо знание основ физики и общей химии, адекватное представление о планетарной модели строения атома, понятиях «ионизирующие излучения», «нуклон», «атом», «изотоп», «радионуклид» и их основных характеристиках.
Контрольные вопросы из смежных дисциплин:
1.Понятия: «нуклон», «атом», «изотоп», «радионуклид», «радикал», их основные характеристики.
2.Планетарная модель строения атома.
3.Понятие «ионизирующие излучения».
Контрольные вопросы по теме занятия:
1.Содержание предмета «радиационная медицина». Цели, задачи, направления радиационной медицины. Значение радиационной медицины в процессе формирования врачебных кадров для нужд профилактического здравоохранения республики.
2.Радиоактивность: понятие, суть явления, системная и традиционная единицы радиоактивности, их соотношение. Нуклеосинтез: понятие, стадии.
3.Закон радиоактивного распада, его практическое использование для обоснования мероприятий по защите населения при авариях на ядерно-физических установках.
4.Типы радиоактивных превращений ядер: альфа-, бета-, гамма-превращения ядер. Примеры элементов, претерпевающих соответствующие типы радиоактивных превращений.
Типовое условие задачи на использование закона радиоактивного распада
В результате аварии на ЧАЭС было выброшено в окружающую среду 8,7×1016Бк Cs-137.
Рассчитайте, какой процент первоначального количества радионуклида остался (распался) на
26.04.2009 г.
2
Решение: расчет проводится по формуле:
,
где: - первоначальное количество радиоактивных атомов,
-количество активных атомов спустя время распада t,
-период полураспада,
-основание натурального логарифма.
По условию задачи с момента чернобыльской аварии прошло: 2009 – 1986 = 23 года. Период полураспада Cs-137 – 30 лет. Расчёт начинаем с показателя степени основания натурального логарифма:
|
|
; |
затем рассчитываем в степени |
, оно равно |
. |
С учётом этого рассчитываем |
: |
|
Затем рассчитываем процент оставшегося количества радионуклидов:
отсюда . Следовательно, распалось:
Литература
Основная:
1.Радиационная медицина: учебник / А.Н. Стожаров [и др.]; под ред. А.Н. Стожарова. – Минск: ИВЦ Минфина, 2010. – 208 с.: стр. 3 – 14.
2.Радиационная медицина: Учебно-методическое пособие / А.Н. Стожаров [и др.] – 3-е изд.,
– Мн.: БГМУ, 2007. – 144 с.: стр. 8 – 18.
3.Радиационная и экологическая медицина. Лабораторный практикум: учебное пособие/А.Н.Стожаров [и др.]; под ред. А.Н.Стожарова. – Минск: ИВЦ Минфина,2012. – 184.: стр.54-59.
Дополнительная:
4.Лабораторные работы по радиационной медицине и экологии: учебно-метод. пособие в 2- х ч. Ч. 1. - Радиационная медицина / А.Н. Стожаров [и др.] – Мн.: БГМУ, 2006. – 60 с.: стр. 50
– 59.
5.Радиация. Дозы, эффекты, риск: Пер. с англ.-М.: Мир, 1990. – 79 с.
3
Занятие № 2 ТЕМА: «2.1. Основы действия ионизирующих излучений (продолж.)»
Общее время занятия: 2 академических часа.
Мотивационная характеристика темы: знание особенностей действия ионизирующих излучений, стадий формирования лучевых повреждений необходимо для понимания механизмов действия ионизирующих излучений на организм человека и выбора соответствующих лечебно-профилактических мероприятий.
Цель занятия: усвоить механизмы формирования лучевых повреждений человека. Задачи занятия:
1)усвоить особенности взаимодействия различных видов излучений с биологическими структурами;
2)усвоить механизмы репарации генетических повреждений в результате воздействия ионизирующих излучений;
3)овладеть практическими навыками по решению задач на использование закона радиоактивного распада.
План занятия:
1. Постановка цели и задач занятия.
2.Работа студентов с учебно-методической литературой.
3.Разбор и обсуждение основных вопросов темы занятия.
4.Лабораторная работа: «Решение ситуационных задач на использование закона радиоактивного распада (прод.)».
5.Заключение преподавателя, разъяснение к заданию на следующее занятие.
Требования к исходному уровню знаний
Для освоения темы занятия необходимо знание основ физики, общей химии, биологии, биохимии, нормальной и патологической физиологии. Полноценное усвоение материала практического занятия возможно при наличии у студентов адекватного представления о строении клетки, стадиях митоза, внутриклеточных механизмах репарации повреждений ДНК.
Контрольные вопросы из смежных дисциплин:
1.Строение клетки.
2.Стадии митоза.
Контрольные вопросы по теме занятия:
1.Стадии формирования лучевого поражения. Характеристика корпускулярных видов излучения (альфа-, бета-частиц); их взаимодействие с веществом. Понятие о линейной передаче энергии.
2.Характеристика электромагнитных видов ионизирующего излучения (рентгеновского и гамма-излучения), их взаимодействие с веществом.
3.Особенности взаимодействия с веществом нейтронов разных энергий. Явление наведенной радиоактивности.
4.Прямое и косвенное действие ионизирующих излучений. Радиолиз воды. Роль продуктов радиолиза воды в инактивации макромолекул и гибели клетки. Радиотоксины. Кислородный эффект.
5.Радиационная биохимия нуклеиновых кислот, белков, липидов. Основные типы репарации ДНК. Действие ионизирующих излучений на мембранные структуры клетки. Пострадиационное восстановление.
6.Типы реакции клеток на облучение. Современные представления о механизмах интерфазной и митотической гибели клетки. Последовательность реакций, ведущих к лизису клетки.
4
Типовое условие задачи по расчету времени, необходимого для достижения объектами окружающей среды заданной активности
Вода после аварии на Чернобыльской АЭС имеет активность по Cs-137 - 30 Бк/л. Рассчитайте время, спустя которое активность воды по 137Cs не будет превышать РДУ-99.
Решение: расчет проводится по формуле:
|
T1 / 2 ×ln |
|
A0 |
|
|
t = |
|
A |
|||
|
|
||||
|
|
t |
, |
||
0,693 |
|
||||
|
|
|
|
||
где: А0 - активность продуктов питания и воды,
Аt - активность продуктов питания и воды по РДУ-99, T1/2 - период полураспада,
ln - натуральный логарифм.
Согласно РДУ-99 активность воды по Cs-137 должна быть не выше 10 Бк/л.
Расчет начинаем с определения величины натурального логарифма: ln |
A0 |
= |
ln |
30 |
=1,098. |
A |
10 |
||||
|
t |
|
|
|
|
Период полураспада Cs-137 - 30 лет. C учетом этого t = 30×1,098/0,693 = 47,56 года.
Литература
Основная:
1.Радиационная медицина: учебник / А.Н. Стожаров [и др.]; под ред. А.Н. Стожарова. – Минск: ИВЦ Минфина, 2010. – 208 с.: стр. 19 – 39.
2.Радиационная медицина: Учебно-методическое пособие / А.Н. Стожаров [и др.] – 3-е изд.,
– Мн.: БГМУ, 2007. – 144 с.: стр. 29 – 44.
3.Радиационная и экологическая медицина. Лабораторный практикум: учебное пособие/А.Н.Стожаров [и др.]; под ред. А.Н.Стожарова. – Минск: ИВЦ Минфина,2012. – 184.: стр.59-61, 84-85.
Дополнительная:
4.Основы радиационной медицины: Методич. рекомендации / А.Р. Аветисов – Мн.: БГМУ,
2003. – 20 с.