2. Как происходит распространение потенциала действия по безмиелиновому нервному волокну?

Возбуждение на каком-то участке приводит к полной деполяризации мембраны в этом месте, в результате чего потенциал внутри аксона в этом месте повышается до значения φ_max, тог как в невозбужденных участках он остается отрицательным и равным потенциалу покоя φ₀. Под действием разности потенциалов (φmax-φ0) между возбужденными и невозбужденными участками аксона в аксоплазме возникает локальный ответ, подобный и снаружи. Локальный токи приводят к изменению концентрации зарядов по обе стороны мембраны. Когда мембранный потенциал достигает величины порогового потенциала возбуждения, натриевые каналы открываются, ионы натрия входят в клетку. Тем временем в раннее возбужденном участке идет процесс реполяризации, обусловленный выходом калия наружу. Увеличение диаметра аксона приводит к снижению электрического сопротивления и увеличению силы локальных токов.

3. Как зависит жесткость тормозного излучения от напряжения между анодом и катодом рентгеновской трубки? Приведите формулу.

С повышением напряжения между катодом и анодом рентгеновской трубки (U₂>U₁) в спектре тормозного рентгеновского излучения уменьшается L_min и излучение становится более жестким. Поэтому регулировка жесткости излучения в рентгеновских аппаратах осуществляется изменением напряжения между катодом и анодом рентгеновской трубки. L_min (v_max) рентгеновского излучения при заданном напряжении U на трубке: L_min=c/v_max=hc/eU=1,23/U(кВ).

4. По проводнику, изогнутому в виде кольца радиусом 20 см, идёт ток силой 2А. Рассчитайте индукцию магнитного поля в центре кольца, если µ₀=4π*10^-7Гн/м, µ=1. Гн=кг·м²/с²·А²

B=µµ₀I/2r=4π*10^-7*2/2*0,2=62,8*10^-7Тл, Тл=кг/с²·А

5. Объясните, почему ультразвуковые методы широко применяются для диагностики заболеваний сердца, а для диагностики заболеваний легких их применение затруднено?

Ультразвуковая томография позволяет получать изображения различных сечений исследуемого органа.

Ультразвуковая диагностика широко распространена в клинике благодаря высокой разрешающей способности при визуализации исследуемого объекта, возможность проведения многократных исследований, безопасность, отсутствие противопоказаний, не инвазивные, информативные. Затруднена диагностика органов, наполненных воздухом (лёгкие, полый мочевой пузырь, кишечник) из-за отражения ультразвуковых волн на границе ткань – воздух.

6. Допустимый уровень загрязнения рабочих помещений цезием ¹³⁷Cs составляет 2000 частиц цезия на 1см². Какова при этом поверхностная активность цезия в Бк/м², если его период полураспада 10⁹с.

A_S=A/S; A=LN=0,69N/T; A_S=0,69*2000/10⁹*10^-4=13,8*10^-3Бк/м². Ответ: 13,8^-3Бк/м².

Билет 18

1. Основной закон радиоактивного распада (вывод). Постоянная распада, период полураспада, средняя продолжительность жизни радионуклидов и связь между ними.

Будем считать, что за малый промежуток времени dt распадается число ядер dN. Очевидно, это число пропорционально промежутку времени dt и общему числу нераспавшихся к данному моменту радиоактивных ядер N. Тогда, дифференциальное уравнение, описывающее процесс распада, приобретает следующий вид: dN=-LNdt. «-» - указывает на убыль числа нераспавшихся со временем ядер. Коэф. L (с^-1) зависит от вида ядер – постоянная распада. Введем начальное условие, обозначив число нераспавшихся ядер в исходный момент времени через N₀ (N=N₀ при t=0). Решение с учётом этого условия имеет вид: N=N₀e^-Lt. Значит, закон радиоактивного распада показывает, что число нераспавшихся ядер атомов убывает со временем экспоненциально. Скорость распада определяется постоянной радиоактивного распада, входящей в показатель экспоненты. Период полураспада Т – время, за которое распадается половина начального кол-ва радиоактивных ядер. Чтобы найти связь между постоянной распада и периодом полураспада, подставим в уравнение t=T. Тогда N₀/2=N₀e^-LT; отсюда 2=e^LT или LT=ln2, тогда Т=ln2/L=0,69/L. Среднее время жизни τ – промежуток времени, за который число нераспавшихся ядер убывает в е раз. τ=1/L=T/0,69=1,44T.