Билет №5

3. Текст по теме «Ядерная физика», содержащий информацию о влиянии радиации на живые организмы или воздействии ядерной энергетики на окружающую среду. Задания на понимание основных принципов радиационной опасности

«Радиация вокруг нас»

Радиация окружает нас. Она являет неотъемлемой частью биосферы. Каждое животное и растение подвержены ионизирующему воздействию излучения. Вместе с тем радионуклиды являются обязательным компонентом всех живых организмов от водорослей до человека, т.е. человек тоже радиоактивен.

Вопрос о действии радиации на человека и окружающую среду постоянно приковывает внимание общественности. Использование ионизирующих излучений в науке, медицине и промышленности приносит огромную пользу. Но чрезмерные дозы облучения вредны для здоровья и могут оказаться опасными для жизни. Кроме того, облучение может привести к генетическим последствиям, в том числе вредным мутациям.

Первые же месяцы работы с ионизирующими излучениями привели многих исследователей к радиационным поражениям. Уже в 1895 году помощник Рентгена Вильям Груббе получил радиационный ожог рук. Мария Кюри умерла, видимо, от одного из злокачественных заболеваний крови. Большинство первых медиков; применявших рентгеновское и y-излучение, умерли в результате развития злокачественных новообразований после переоблучения. Недаром в 1936 году в Гамбурге был открыт памятник рентгенологам и радиологам всех наций, отдавших жизнь в борьбе с болезнями. Все это объясняется тем, что у нас нет органа чувств, который сигнализировал бы о присутствии радиации.

Задания.

1. Вопрос. Почему излучение называется ионизирующим?

2. Вопрос. Каким образом происходит защита пациентов и врачей от избыточного рентгеновского и y-излучение?

3. Вопрос. Каковы источники радиоактивного излучения в современном городе?

4. Вопрос. Какими путями ионизирующее излучение попадает в организм человека?

Билет №6

3. Текст по разделу «Молекулярная физика», содержащий описания опыта. Задания на определение (или формулировку) гипотезы опыта, условий его проведения и выводов «Что такое тепло?»

Что такое тепло? Этот вопрос не так прост, как кажется. Первая теория, которая попыталась объяснить природу тепла, была теория теплорода. Она господствовала в физике до середины 19 века. Теплород представляли как невесомую жидкость, о присутствии которой в теле можно было судить только по температуре тела. Именно эта теория создала такие понятия, как количество теплоты и теплоемкость.

Однако в 1798 году Бенджамин Томсон (граф Румфорд) заставил серьезно усомниться в справедливости этой теории. Он обратил внимание на то, что при сверлении пушечных стволов температура металла повышается. Откуда берется теплород? Может быть, выделяется при образовании стружки, как утверждали некоторые физики? Чтобы проверить это, Румфорд сверлил канал таким тупым сверлом, что стружка практически не образовывалась. Для измерения выделяемого тепла орудие помещали в воду. Если существовавшая тогда теория справедлива, то тепла должно выделиться меньше. Опыт же показал обратное, тепла выделилось больше. Другой опыт, заставляющий усомниться в теории теплорода, поставил другой английский ученый, Деви – он расплавил два кусочка льда трением друг о друга.

Окончательно теория теплорода была «похоронена» после того, как Альберт Эйнштейн и Марианн Смолуховский построили теорию броуновского движения, связав его с ударами хаотичного движения молекул.

Задания.

1. Вопрос. Какова гипотеза опыта Томсона?

2. Вопрос. Какие условия необходимо соблюдать для успешного проведения опыта Томсона?

3. Вопрос. Какой вывод можно сделать из данного опыта?

4. Вопрос. Как объяснить результат опытов Томсона и Деви с точки зрения современного понимания тепла?