Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

"ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ

им. Н.Н. БУРДЕНКО"

КАФЕДРА МЕДИЦИНСКОЙ ФИЗИКИ

Методические указания

студентам по теме лабораторного занятия

ЕСТЕСТВЕННАЯ РАДИОАКТИВНОСТЬ ВОЗДУХА

ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНА РАДИОАКТИВНОГО РАСПАДА

Воронеж 2009

РАЗДЕЛ: ИОНИЗИРУЮЩИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ

ТЕМА: Естественная радиоактивность воздуха. Изучение закона радиоактивного распада.

ЦЕЛЬ: Рассмотреть законы радиоактивного распада и основные свойства радиоактивных излучений, проанализировать источники радиоактивного фона. Познакомить студентов с основными проблемами экологии в области защиты природы и человека от действия радиоактивного излучения.

ПРАКТИЧЕСКИЕ НАВЫКИ: Научиться определять естественный радиоактивный фон, используя радиометрическую лабораторную установку.

Приготовить радиоактивный источник из изотопов атмосферного воздуха и исследовать изменение его активности с течением времени. Определить период полураспада данного источника.

МОТИВАЦИЯ ТЕМЫ: Знание законов радиоактивного излучения, понимание сложности проблем хранения и использования радиоактивных изотопов, элементарные практические навыки работы с источниками излучения помогут будущим врачам не только решать вопросы использования радиоактивных излучений для диагностики и лечения, но и заниматься проблемами защиты от радиационного излучения.

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 1.

Изучить теоретический материал занятия, используя рекомендованную литературу и настоящую методическую разработку, по следующей логической структуре учебного материала:

1. Основные характеристики трех видов радиоактивного излучения: ,  и .

2. Основной закон радиоактивного распада и основные параметры распада:

– постоянная распада;

– период полураспада.

3. Активность радиоактивного изотопа:

– понятие активности;

– единицы измерения активности;

– изменение активности с течением времени;

–вычисление активности изотопа на указанный момент времени.

4. Естественная радиоактивность воздуха:

– источники радиоактивности;

– краткая характеристика радиоактивного радона.

5. Дозиметрия:

– поглощенная доза, единицы измерения;

– экспозиционная доза, единицы измерения;

– предельно допустимая доза для населения.

Проанализировать вопросы:

– Как изменится ядро атома радиоактивного изотопа, если его распад сопровождается -излучением?

– Как смещается элемент по периодической системе при -распаде его ядра?

– Каковы особенности изменения ядра при -излучении?

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 Основные характеристики -, -, -излучений

Радиоактивность – самопроизвольный распад неустойчивых ядер с испусканием других ядер или элементарных частиц.

Выделяют 3 типа радиоактивного распада:

1. -распад сопровождается испусканием ядра атома гелия (⁴₂Не).

2. -распад сопровождается испусканием -частиц (электроны или позитроны).

3. -излучение – электромагнитное излучение с длиной волны λ = (4-0,1)×10^–12 м.

Основные характеристики радиоактивных излучений приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Сравнительная характеристика радиоактивных излучений

Излучение			
Скорость в вакууме, м/с	(1,5-2)107	(1-3)108	3108
Энергия, МэВ	4-9	0,01-3	0,2-3
Спектр	Одна линия	Сплошной, линейчатый
Пробег в воздухе	2,5-9 см	до 10 м	большой
Пробег в биологической ткани	30-100 мкм	2-20 см	0,5-1 м
Ионизирующая способность, пар ионов на 1 см3 воздуха	50103	40-50	1-2