Nazwa szkoły: Zespół Szkół Ogólnokształcących – GIMNAZJUM w Knyszynie ID grupy: 96/91 Opiekun: Bogusława Gosko Kompetencja: matematyczno - przyrodnicza Temat projektowy: „Promieniowanie to przyjaciel czy wróg?”. Semestr/rok szkolny: V / 2011/12

Promieniowanie: - emisja promieniowania przez ciało oznacza wysyłanie przez nie strumienia cząstek lub fal w prostej linii geometrycznej. Na Ziemi najczęstszym rodzajem promieniowania jest to wytwarzane przez fale elektromagnetyczne.

Promieniowanie niejonizujące : to rodzaj promieniowania elektromagnetycznego(fali elektromagnetycznej), które nie wywołuje jonizacji(tzn. energia promieniowania jest zbyt mała do emisji elektronu z atomu lub cząsteczki) ośrodka, przez który przechodzi. Podział ten związany jest także z rodzajami oddziaływań na zdrowie ludzi i zwierząt w obszarze występowania tego rodzaju promieniowania. Widmo elektromagnetyczne wg długości fali i jej wykorzystania

Źródła naturalne Najważniejszymi naturalnymi źródłami fal elektromagnetycznych są takie zjawiska jak: promieniowanie termiczneciał na Ziemi, promieniowanie słoneczne, naturalne zmiany pola magnetycznego np. ziemskiego pola magnetycznego, naturalne zmiany pola elektrycznego np. wyładowania atmosferyczne, fale radiowe pochodzenia pozaziemskiego, nie pochłonięte przez atmosferę.

Źródła sztuczne Podstawowe sztuczne źródła promieniowania elektromagnetycznego niejonizującego to: elektroenergetyczne linie napowietrzne wysokiego napięcia, stacje radiowe i telewizyjne, łączność radiowa, w tym CB radio,radiotelefony i telefonia komórkowa, stacje radiolokacyjne i radionawigacyjne, stacje transformatorowe, sprzęt gospodarstwa domowego i powszechnego użytku oraz instalacje elektryczne.

Promieniowanie jonizujące - wszystkie rodzaje promieniowania, które wywołują jonizację ośrodka materialnego, tj. oderwanie przynajmniej jednego elektronu od atomu lub cząsteczki, albo wybicie go ze struktury krystalicznej. Za promieniowanie jonizujące uznaje się promieniowanie, którego fotony mają energię większą od energii fotonów światła widzialnego.

Promieniowanie jonizujące bezpośrednio --- to strumień cząstek obdarzonych ładunkiem elektrycznym jonizujących głównie przez oddziaływanie kulombowskie. Może to być m.in. promieniowanie alfa(α, jądra helu; ładunek elektryczny +2e) promieniowanie beta(β–, β+, elektron i antyelektron, ładunek elektryczny -e, +e, odpowiednio).

Promieniowanie alfa – promieniowanie jonizujące emitowane przez rozpadające się jądra atomowe, będące strumieniem cząstek alfa, które są jądrami helu. Cząstka alfa składa się z dwóch protonów i dwóch neutronów. Ma ładunek dodatni i jest identyczna z jądrem atomu izotopu 4He, więc często oznacza się ją jako He2+. Nazwa pochodzi od greckiej litery α. Cząstki alfa są wytwarzane przez jądra pierwiastków promieniotwórczych, jak uran i rad. Proces ten określa się jako rozpadalfa. Przykładowa reakcja rozpadu alfa:

cd. Przykładowa reakcja rozpadu alfa: Jądro atomowe, które wyemituje cząstkę alfa, po emisji jest zwykle w stanie wzbudzonym, co powoduje emisję kwantu gamma. W rozpadzie alfa udział biorą oddziaływaniasilne.

Promieniowanie beta - rodzaj promieniowania jonizującego wysyłanego przez promieniotwórcze jądra atomowe podczas przemiany jądrowej. Promieniowanie beta powstaje podczas rozpadu beta, jest strumieniem elektronów lub pozytonów poruszających się z prędkością zbliżoną do prędkościświatła, jest ono silnie pochłaniane przez materię. Promieniowanie to, jest zatrzymywane już przez miedzianą blachę. Ładunek elektryczny cząstki jest równy -1 (lub 1 dla pozytonu), masa spoczynkowa jest równa masie elektronu, czyli 1/1840u.

cd… Przykład przemiany, w której następuje emisja promieniowania beta:

Promieniowanie gamma Nie jest związane z przemianami jądra. Może być połączone z emisją cząstek alfa i beta. Związane są z emitowaniem promieniowania magnetycznego.

Zastosowania promieniotwórczości

Znaczniki izotopowe Łatwo można wykryć bardzo niewielkie (a więc bezpieczne) ilości izotopów promieniotwórczych. Można zatem śledzić ich ruch , dzięki czemu znalazły one zastosowania jako znaczniki. Przykłady: Badania rozchodzenia się od korzenia do liści pobranych przez roślinę nawozu sztucznego poprzez dodanie izotopu do wody znajdującej się w glebie. Wykrywanie nieszczelności w biegnącej pod ziemią rurze poprzez dodanie izotopu do płynu w rurze. Diagnostyka medyczna – małe ilości izotopów promieniotwórczych są przenoszone w krwioobiegu do różnych miejsc w ciele człowieka. Miejsca, w których nie wykrywana jest obecność izotopu świadczą o niedrożności naczyń krwionośnych. W ten sposób bada się np.. przepływ krwi w płucach, sercu. Wprowadzenie do krwioobiegu znacznika jodowego (jod-123) pozwala zbadać tzw. jodochłonność tarczycy.

Leczenie nowotworów Promieniowanie g wynika głęboko do ciała ludzkiego i niszczy żywe komórki. Za pomocą silnie skupionej wiązki tych promieni ze źródła, którym może być kobalt-60, można zabijać komórki rakowe. Ta metoda leczenia nosi nazwę radioterapii.

Określanie wieku skał Podczas tworzenia się skał zostały w nich uwięzione niektóre izotopy promieniotwórcze. W trakcie rozpadu promieniotwórczego ich zawartość (np. potasu - 40) maleje, podczas gdy zawartość produktu rozpadu(argonu - 40) rośnie. Wiek skały można oszacować ze stosunku zawartości tych pierwiastków.

Wykrywacze dymu W skład takich urządzeń wchodzi niewielkie źródło cząstek a, które jonizują powietrze w małym zbiorniczku, dzięki czemu przewodzi ono prąd elektryczny. Wpadające do zbiornika cząstki dymu przyciągają jony, co powoduje zmniejszenie natężenia prądu elektrycznego. Zmiana ta jest wykrywana przez obwód uruchamiający sygnał alarmowy.

Datowanie węgla Żywe organizmy są po części zbudowane z węgla, który krąży między organizmem i powietrzem na skutek odżywiania i oddychania. Część naturalnego węgla stanowi promieniotwórczy węgiel-14 o czasie połowicznego rozpadu 5730lat. Gdy organizm umiera, nie pobiera nowego węgla, zatem zawartość węgla C-14 stopniowo maleje na skutek rozpadu promieniotwórczego. Mierząc aktywność szczątków organicznych można oszacować ich wiek z dokładnością do 100 lat.  

Wirtualna wycieczka do reaktora „maria” Budynek instytutu. W głębi srebrna kopuła reaktora. Jest on wykorzystywany do badań, produkcji izotopów dla przemysłu i medycyny.Prowadzona jest również eksperymentalna terapia onkologiczna. Reaktor został uruchomiony w 1974 r.,  to reaktor atomowy o mocy 30 MW. "Maria" od imienia Marii Curie -Skłodowskiej, który znajduje się w Instytucie Energii Atomowej POLATOM w Świerku pod Warszawą. 

Wnętrze pomieszczenia reaktora Na pierwszym planie, zakryty basen reaktora. Nad nim widoczne napędy prętów bezpieczeństwa,  pochłaniających neutrony. Po ich opuszczeniu do rdzenia, reaktor w ciągu kilku sekund zostaje wygaszony.   

Komora gorąca Stanowisko pracy z najbardziej promieniotwórczymi materiałami. Po prawej manipulatory. Za żółtą, ołowianą szybą umieszcza się materiał radioaktywny. Po lewej wnętrze komory widziane okiem kamery. 

Pomieszczenie reaktora Po środku przykryty płytami basen, w którym składowane są zużyte pręty uranowe. Co ciekawe, przy basenie znajdziemy koła ratunkowe. Przy pracy z reaktorem większym ryzykiem jest wpadniecie do wody niż napromieniowanie.   

Reaktor został zaprojektowany w całości przez polskich naukowców. Cały wyposażenie i wszystkie urządzenia są dziełem polskiego przemysłu (z wyjątkiem pomp, które sprowadzono z Francji).

Na dnie basenu widoczny rdzeń reaktora z prętami paliwowymi (uranowymi), blokami berylowymi oraz grafitowymi. Przed promieniowaniem zabezpiecza 9 metrów destylowanej wody.

I to już koniec wizyty Jeszcze tylko obowiązkowa kontrola promieniowania w bramce radiometrycznej.

… i człowiek wziął to w swoje ręce I tak oto manipulując materiałami rozszczepialnymi, moderatorami i reflektorami do „odbijania” neutronów, człowiek zaczął kontrolować reakcję rozszczepiania… … z różnym skutkiem…

Wpływ promieniowania na człowieka Powoduje zakłócenie procesów biochemicznych w organiźmie człowieka i zmiany strukturalne komórek Uszkodzenia małego stopnia są zwalczane przez organizm, większe zaś są nieodwracalne. Najczulsze na promieniowanie są naczynia krwionośne i tkanki rozrodcze, najmniej czułe są mięśnie i mózg. Uszkodzenia popromienne dzielimy na somatyczne(wpływają na procesy utrzymujące organizm przy życiu) oraz genetyczne(naruszają zdolność prawidłowego przekazywania cech genetycznych potomstwu)

Zniszczenie komórki spowoduje jej obumarcie. Wpływ na komórki żywe W przypadku kontaktu komórki z promieniowaniem możliwe jest wystąpienie czterech możliwych sytuacji: Zniszczenie komórki spowoduje jej obumarcie. Komórka traci swą zdolność do reprodukcji. Zmiana kodu DNA spowoduje różnice w wyglądzie komórek powstałych z komórki pierwotnej. Promieniowanie może nie mieć wpływu na komórkę.

profilaktyka Podstawowe czynniki decydujące o tym, czy promieniowanie do nas dotrze to: Dawka promieniowania, jaką otrzyma człowiek w dużym zależy od czasu w którym znajduje się on pod jego wpływem W miarę wzrostu odległości od źródła promieniowania zmniejsza się jego nasilenie Osłona.Najczęstszymi osłonami są: stal, beton, ołów, gleba.

Żegnamy !