Урок №44. Практическая работа №10. Изучение радиационного аспекта экологического состояния окружающей среды

Методическое пособие разработки уроков 10-11класс

Тип урока- комбинированный

Методы: личностно-ориентированного подхода, частично-поисковый, проблемного изложения, репродуктивный, объяснительно-иллюстративный

Цель: формирование у человека системы практико-ориентированных знаний и умений и на их основе развития природосообразного поведения в окружающем мире.

Задачи:

Образовательные: освоение содержания экологического образования, смысл которого заключается в понимании естественных законов природы и их соотнесение с «искусственными законами» развития социума.

Развивающие: развитие ключевых компетентностей учащихся на примере содержания экологического образования;развитие исследовательских умений учащихся по оценке состояния различных компонентов окружающей среды.

Воспитательные:.формирование экологически грамотного поведения человека в окружающей среде, перевод знаний человека об окружающей среде в стиль его жизни (уклад жизни, образ жизни).

УУД

Регулятивные: организовывать своё рабочее место под руководством учителя; определять план выполнения заданий на уроке, оценивать результат своей деятельности.

Коммуникативные: участвовать в диалоге на уроке; отвечать на вопросы учителя, товарищей по классу; слушать и понимать речь других; работать в малой группе.

Познавательные: осмысление учащимися ценностей феномена жизни, ценности каждой формы существования жизни; ценности существования человека, его здоровья, социо-космической значимости ;

Планируемые результаты

Предметные

влияние человека на отдельные компоненты природы и влияние природы на все стороны человеческой деятельности;

подготовку школьников к практической деятельности в области биологии, экологии и медицины;

- установление гармоничных отношений с природой, со всем живым, как главной ценностью на Земле.

Личностные:

- формирование ключевых компетентностей на содержании экологического образования;

-создание таких педагогических условий, которые обеспечат право каждого школьника на индивидуальное развитие, которое соответствует его психологическому статусу, склонностям, потребностям, интересам, возможностям.

Метапредметные: связи с такими учебными дисциплинами как биология, химия, физика, география - будут способствовать более высокому уровню владения навыками по данному курсу и реализации задач предпрофильной подготовки школьников.

Форма организации учебной деятельности – индивидуальная, групповая

Методы обучения: наглядно-иллюстративный, объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый, самостоятельная работа с дополнительной литературой и учебником, с ЦОР.

Приемы: анализ, синтез, умозаключение, перевод информации с одного вида в другой, обобщение

Развития таких ключевых понятий как «качество человека» (ценности, мировоззрение, сознание, мышление), «качество жизни» (уровень жизни, стиль жизни, уклад жизни), «качество окружающей среды» (состояние атмосферы, гидросферы, литосферы (педосферы), животного и растительного мира, вида Homo sapiens sapiens, культуры, образования).

Техногенные источники радиации

Техногенные радионуклиды разделяются на искусственные, получаемые в ядерных реакциях (работающие ускорителях, ядерные взрывы, отработанное топливо и аварийные выбросы энергетических ядерных реакторов) и природные, концентрирующиеся при добыче, переработке и использовании полезных ископаемых (уран, фосфорные удобрения, стройматериалы). Разработка нефтяных и газовых месторождений приводит к загрязнению почвы и водоносных горизонтов пластовыми водами, содержание 226Ra в которых в 102-103 раз превышает естественное.

В отличие от естественной, искусственная радиоактивность – следствие человеческой деятельности. Источниками искусственной радиации являются атомные электростанции, военная и мирная техника, использующая ядерные реакторы, места добычи полезных ископаемых с нестабильными атомными ядрами, зоны ядерных испытаний, места захоронения и утечки ядерного топлива, кладбища ядерных отходов, некоторая диагностическая и лечебная техника, а также радиоактивные изотопы в медицине.
Медицинские процедуры, с использованием ионизирующих излучений находят все больше и больше областей применения. К ним относятся ранняя диагностика заболеваний и борьба с раком. При этом уровень облучения населения в медицинских целях дает наибольший вклад по сравнению с другими искусственными источниками излучения, превышая в некоторых странах уровень естественного радиационного фона.

Вклад во влияние на человека различных источников радиации.

В отличие от фонового излучение, действующего равномерно на весь организм, облучение с медицинскими целями воздействует на определенную часть тела. По мнению ряда врачей обследования при помощи облучения должны быть сведены к минимуму. Так, например, нет смысла в массовой рентгеноскопии грудной клетки в районах с низкой заболеваемостью туберкулезом, если тщательно и добросовестно изучать истории болезни и проводить вовремя все необходимые лабораторные анализы.
    При испытаниях ядерных зарядов огромное количество радиоактивности уносится в атмосферу. Наибольшее количество относится к продуктам деления урана. Крупные частицы под действием силы тяжести оседают, более мелкие поднимаются вместе с восходящим потоком воздуха. Часть из них размером 1-5 мкм выпадают на поверхность земли в течение 2-3 последующих недель. Такие выпадения называются полуглобальными. Другие частицы размером менее 1-1.5 мкм, уносятся в стратосферу и могут выпадать на поверхность земли от 1.5 до 7 лет. Такие выпадения называют глобальными. В основном радиоактивные осадки состоят из изотопов 90Sr и 137Cs.Они выпадают в растворимой форме, накапливаются в почве и затем поглощаются листьями или корнями растений.
    Использование каменного угля и природного газа, также приводят к повышенным уровням радиации. Каменный уголь содержит естественные радионуклиды 40K и радиоизотопы семейства урана-радия. При его сжигании исключается органический компонент и за счет этого зола содержит уже на порядок больше радионуклидов, чем сам уголь. Радионуклиды рассеиваются вместе с золой в атмосфере и становятся источником дополнительного облучения.
    Природный газ содержит небольшое количество радона, поэтому при его использовании также повышается радиационный фон.Кроме того, определенный вклад в техногенную радиацию вносят аварии на АЭС, использование строительных материалов с повышением содержания природных радионуклидов (радоновая проблема в Швеции и Финляндии).

Радиация, связанная с развитием атомной энергетики, составляет лишь малую долю радиации, порождаемой деятельностью человека.

Коэффициенты радиационного риска для разных тканей (органов) человека при равномерном облучении всего тела, рекомендованные Международной комиссией по радиационной защите (МКРЗ) дляисления эффективной эквивалентной дозы.

Ожидаемая (полная) коллективная эффективная эквивалентная доза – коллективная эффективная эквивалентная доза, которую получат многие поколения людей от какого-либо радиоактивного источника за все время его дальнейшего существования.
Такая иерархия понятий на первый взгляд может показаться слишком сложной, но, тем не менее, она представляет собой логически последовательную систему и позволяет рассчитывать согласующиеся или сопоставимые друг с другом дозы облучения.

Таблица. Сводка основных дозиметрических характеристик и единиц их измерений

Характеристика	Единица измерений в системе СИ	Внесистемная единица
Активность радионуклида	беккерель (Бк): 1 Бк = 1 расп/с;	кюри (Ки): 1 Ки = 3.7·1010 расп/с.2
Экспозиционная доза	Кулон/кг (Кл/кг)	Рентген (Р) 1Р = 0.258 мКл/кг =0.87 рад
Поглощенная доза	Грей (Гр) 1 Гр = 1 Дж/кг	рад 1 рад = 0.01 Гр = 100 эрг/г
Эквивалентная доза	Зиверт (Зв) 1 Зв = 1 Гр/WR	Бэр 1Бэр = 0.01 Зв
Эффективная доза	Зиверт (Зв)	Бэр
Коллектвная эффективная доза	Человеко-Зиверт (чел-Зв)	Человеко-Бэр (чел-Бэр) 1 чел-Бэр = 0,01 чел-Зв

Радиационный фон

В среднем доза облучения человека от естественных источников радиации составляет около 2.4 мЗв/год. Доля космического излучения составляет около 15%, оставшиеся 85% приходится на долю земных источников радиации. 95 % населения Земли проживает в местах с уровнем естественной земной радиации 0.3-0.6 мЗв/год. Около 3% населения в местах своего проживания получает дозу 1 мЗв/год. Однако, как указывалось выше, на Земле существуют местности с существенно более высоким уровнем земной радиации.

Среднегодовые дозы (мЗв/год) облучения в различных странах за счет естественных источников.

Внутреннее облучение от естественных радионуклидов примерно в два раза выше, чем внешнее. Основной вклад в него вносят короткоживущие продукты распада изотопов радона 222Rn и 220Rn (79%), 40K (11%), 210Pb и 210Po (7%). В целом, исключая радон, внутренне облучение составляет около 1 мЗв/год.

Помимо естественных источников радиации существуют также антропогенные. Как правило, их доля невелика. Наибольшую часть составляют источники, использующиеся в медицинских целях.