План – конспект социально – ориентированного урока в 11 классе по теме: «Биологическое действие радиационных излучений»

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

«Восходская средняя общеобразовательная школа»

План – конспект

социально – ориентированного урока

в 11 классе по теме:

«Биологическое действие радиационных излучений»

Разработала и провела:

19.04.2013.

Восход 2013

Тема: Биологическое действие радиационных излучений.

Цели урока:

1.  Выяснить влияние радиационных излучений на живые организмы.

2.  Рассмотреть последствия этого влияния.

3.  Формировать умение устанавливать связи между дозой облучения и степенью заражения.

4.  Рассмотреть меры и способы защиты от радиации.

5.  Сформулировать заповеди здорового образа жизни.

Учебно-материальное обеспечение:

ТСО (мультимедиа), презентации, памятки для учащихся. На доске афоризмы.

Тип урока – урок изучения нового материала.

Вид урока – урок – практикум.

Форма урока – учебный практикум, создание учебной ситуации.

Методы обучения:

1.  Словесный.

2.  Наглядный.

3.  Объяснительно-иллюстративный.

4.  Проблемное изложение.

5.  Эвристический.

6.  Исследовательский.

Формы:

1.  Фронтальная.

2.  Коллективная.

План урока.

1.  Организационный этап.

2.  Создание проблемной ситуации.

3.  Формулирование проблемы обучающимися.

4.  Актуализация.

5.  Этап поиска причин, вызывающих отклонения.

6.  Этап первичной проверки понимания уч-ся нового материала.

7.  Этап закрепления.

8.  Этап обобщения и систематизации знаний.

9.  Этап информации о домашнем задании.

10.  Итог урока.

11.  Рефлексия.

Технологии:

1.  Технология проблемного обучения.

2.  ИКТ – технология.

3.  Исследовательские методы в обучении.

4.  Здоровьесберегающая технология.

Ход урока.

I. Организационный момент.

Подготовка учащихся к работе на уроке. Создание ситуации «успеха».

Когда-то один мудрец, умирая, созвал своих детей и на смертном одре сказал им: «Я беден и ничего не могу оставить вам в наследство, кроме доброго совета: будьте умными, если сумеете, будьте добрыми, если хотите, но знайте, что здоровье ваше в ваших руках».

Эта старая притча показывает, какое большое значение люди придают здоровью во все времена и эпохи.

Но не всегда наше здоровье зависит от нас.

Вы уже догадались, что тема нашего урока будет связана с темой здоровья.

II.  Создание проблемной ситуации. Просмотр презентации «Последствия Чернобыльской аварии». Шмелёв Дима.

Как вы думаете, в чем причина таких отклонений?

III.  Формулирование проблемы обучающимися. Объявление темы и цели урока.

Итак, вы правильно определили, что причина таких отклонений - радиация. И, тема нашего урока «Биологическое действие радиоактивных излучений».

IV.  Актуализация.

Давайте вспомним, какие виды излучений вы знаете?

Кто впервые открыл эти излучения?

Какой вид излучения обладает самой большой проникающей способностью?

V.  Поиск причин, вызывающих такие отклонения.

1.  Живая клетка – сложный механизм. Презентация Филинской Раи.

2.  Механизм поражающего биологические объекты излучения.

3.  Доза излучения.

4.  Защита организмов от излучения.

5.  Презентация «Нобелевские лауреаты в области ядерной энергии». Суханова Света.

VI.  Закрепление.

n  Как объяснить тот факт, что при перелёте пассажир обычного турбореактивного самолёта, летящего на высоте 10 км получает дозу 50 мкГр, а пассажир сверхзвукового самолёта, летящего на высоте 20 км на 20 процентов меньше?

n  Ответ: так как сверхзвуковой самолёт летит быстрее.

n  В Индии наибольший интерес представляют участки земли, где встречаются залежи минерала монарцита. Средняя мощность поглощенной дозы составляет около 1,3 мкГр/час.

n  Какая энергия выделяется в организме человека массой 70 кг при этом аномальном фоновом облучении?

n  Ответ: 91мкДж за час

VII. Применение знаний – здоровый образ жизни.

1.  Формулируются вместе с учащимися «Заповеди здоровья».

VIII. Итоговая систематизация знаний. Дача домашнего задания. Параграф 108, презентация.

IX. Рефлексия

Памятка для учащихся

Десять заповедей здоровья

1.  Ты должен почитать своё тело как величайшее проявление жизни.

2.  Держи свои мысли, слова, эмоции чистыми, спокойными, возвышенными.

3.  Постоянно пополняй знания законов природы и уважай их.

4.  Люби своё тело – отказывайся от вредных привычек.

5.  Отказывайся от неживых продуктов и возбуждающих напитков.

6.  Насыщай своё тело только природными натуральными продуктами.

7.  Обновляй своё тело, разумно балансируя труд и отдых, радуйся любой своей полезной деятельности.

8.  Очищай своё тело водой, чистым воздухом и солнечным светом; кровь, клетки и ткани – травами.

9.  Воздерживайся от еды, когда твой разум или тело плохо себя чувствуют.

10.  Отказывайся от человеческих пороков таких, как невежество, обида, гнев, ревность, снобизм, зависть и т. п.

Приложение

Воздействие радиации на живые организмы

В органах и тканях биологических объектов, как и в любой среде при облучении в результате поглощения энергии идут процессы ионизации и возбуждения атомов. Эти процессы лежат в основе биологического действия излучений. Его мерой служит количество поглощенной в организме энергии.

В реакции организма на облучение можно выделить четыре фазы.

Первая, физическая фаза ионизации и возбуждения атомов длится 10-13 сек.

Вo второй, химико-физической фазе, протекающей 10-15 сек образуются высокоактивные в химическом отношении радикалы, которые, взаимодействуя с различными соединениями, дают начало вторичным радикалам, имеющим значительно большие по сравнению с первичными сроки жизни.

В третьей, химической фазе, длящейся 10-1б сек, образовавшиеся радикалы, вступают в реакции с органическими молекулами клеток, что приводит к изменению биологических свойств молекул. Описанные процессы первых трех фаз являются первичными и определяют дальнейшее развитие лучевого поражения.

В следующей за ними четвертой, биологической фазе химические изменения молекул преобразуются в клеточные изменения.

Наиболее чувствительным к облучению является ядро клетки, а наибольшие последствия вызывает повреждение ДНК, содержащей наследственную информацию. В результате облучения в зависимости от величины поглощенной дозы клетка гибнет или становится неполноценной в функциональном отношении. Время протекания четвертой фазы очень различно и в зависимости от условий может растянуться на годы или даже на всю жизнь.

Различные виды излучений характеризуются различной биологической эффективностью. Альфа-излучение имеет малую длину пробега частиц и характеризуется слабой проникающей способностью. Оно не может проникнуть сквозь кожные покровы. Пробег альфа-частиц с энергией 4 Мэв в воздухе составляет 2.5 см, а в биологической ткани лишь 31 мкм. Альфа-излучающие нуклиды представляют большую опасность при поступлении внутрь организма через органы дыхания и пищеварения, открытые раны и ожоговые поверхности.

Бета-излучение обладает большей проникающей способностью. Пробег бета-частиц в воздухе может достигать нескольких метров, а в биологической ткани нескольких сантиметров. Так пробег электронов с энергией 4 Мэв в воздухе составляет 17.8 м, а в биологической ткани 2.6 см.

Гамма-излучение имеет еще более высокую проникающую способность. Под его действием происходит облучение всего организма.

Воздействие радиации на организм человека

Радиация по самой своей природе вредна для жизни. Любой житель планеты Земля получает различные дозы радиоактивного излучения от естественных источников (космические лучи, месторождения радиоактивных элементов) и искусственных (промышленных) источников.

При долгом облучении или больших дозах радиация может разрушать клетки, повреждать ткани органов, быть причиной злокачественных новообразований (рак, саркома), а также скорой гибели организма. Радиоактивное излучение называют ионизирующим излучением, а радиоактивные частицы - ионизирующими частицами.

Как уже было сказано, радиоактивные частицы, обладая огромной энергией, огромными скоростями, при прохождении через любое вещество сталкиваются с атомами и молекулами этого вещества и приводят к их разрушению, ионизации, к образованию "горячих" (высоко-энергетичных) и исключительно реакционно-способных частиц - осколков молекул: ионов и свободных радикалов.

То же самое происходит и в тканях биологических объектов. Так как биологические ткани человека на 70% состоят из воды, то в большой степени ионизации подвергаются именно молекулы воды. Из осколков молекул воды - из ионов и свободных радикалов - образуются исключительно вредные для организма и реакционно-способных перекисные соединения, которые запускают целую цепь последовательных биохимических реакций и постепенно приводят к разрушению клеточных мембран (стенок клеток и других структур). Он проявляется в виде самых различных, в том числе, казалось бы, совершенно не связанных с радиационным воздействием, заболеваниях, в увеличении количества и тяжести течения заболеваний, в осложнениях, а также в ослаблении памяти, интеллектуальных способностей и т. п. Ослабление иммунитета провоцирует возникновение любых заболеваний, в том числе и раковых. Особо следует отметить, что все видимые физические отклонения от нормы, все заболевания сопровождаются ослаблением умственных способностей, памяти, интеллекта.

В целом, воздействие радиации на биологические объекты и, в первую очередь, на организм человека вызывает три различных отрицательных эффекта.

Первый - это генетический эффект для наследственных (половых) клеток организма. Он может проявиться и проявляется только в потомстве. Это рождение детей с различными отклонениями от нормы (уродства разной степени, слабоумие и т. д.), либо рождение полностью нежизнеспособного плода, - с отклонениями, не совместимыми с жизнью.

Второй - это тоже генетический эффект, но для наследственного аппарата соматических клеток - клеток тела. Он проявляется при жизни конкретного человека в виде различных (преимущественно раковых) заболеваний. "Поставщиками" раковых больных также в большой степени являются предприятия атомной энергетики и зоны их влияния.

Третий эффект - это эффект соматический, а точнее - иммунный.

Реакция живого организма на ионизирующие облучения зависит от дозы и времени облучения, а также от размеров поверхности тела, подвергающегося облучению, типа излучения и мощности дозы.

При больших дозах облучения возникает комплекс болезненных явлений в органах и системах организма, называемый лучевой болезнью. Зависимость её проявлений от степени облучения такова:

при облучении в менее 50 рад выраженного лучевого поражения не происходит;

при облучении врад у 50% облучённых через 24 часа после облучения наблюдается рвота, снижение работоспособности. Смерть по осложнениям - до 5%;

при получении дозы в рад развивается лучевая болезнь средней тяжести. Смертность - до 50%, потеря работоспособности;

облучение в рад вызывает тяжёлую лучевую болезнь. Смертность - от 50 до 95% к концу второй недели болезни;

при облучении свыше 1000 рад развивается молниеносная форма болезни. Смертность, как правило, 100% в течение нескольких часов или дней.

Соматические последствия облучения проявляются через много месяцев или лет после облучения. Это лейкемия (рак крови), сокращение продолжительности жизни, катаракта, стерильность, рак различных органов. Опасность заключается ещё и в том, что генетические изменения, полученные в результате облучения, могут передаваться от поколения к поколению.

Радиация по-разному действует на людей в зависимости от пола и возраста, состояния организма, его иммунной системы и т. п., но особенно сильно - на младенцев, детей и подростков. При воздействии радиации (особенно малофоновой) скрытый (инкубационный, латентный) период, то есть время задержки до наступления видимого эффекта, может продолжаться годами и даже десятилетиями.

Основного внимания в плане решения проблемы радиационной безопасности населения заслуживают вопросы, связанные с облучением больших контингентов людей в результате проведения диагностических процедур с использованием рентгеновских и радиологических методов исследования. В последние годы существенный вклад в облучение населения вносят лечебные процедуры.

Радионуклиды накапливаются в органах неравномерно. В процессе обмена веществ в организме человека они замещают атомы стабильных элементов в различных структурах клеток, биологически активных соединениях, что приводит к высоким локальным дозам. При распаде радионуклида образуются изотопы химических элементов, принадлежащие соседним группам периодической системы, что может привести к разрыву химических связей и перестройке молекул. Эффект радиационного воздействия может проявиться совсем не в том месте, которое подвергалось облучению. Превышение дозы радиации может привести к угнетению иммунной системы организма и сделать его восприимчивым к различным заболеваниям. При облучении повышается также вероятность появления злокачественных опухолей.

Организм при поступлении продуктов ядерного деления подвергается длительному, убывающему по интенсивности, облучению. Наиболее интенсивно облучаются органы, через которые поступили радионуклиды в организм (органы дыхания и пищеварения), а также щитовидная железа и печень. Дозы, поглощенные в них, на 1-3 порядка выше, чем в других органах и тканях. По способности концентрировать всосавшиеся продукты деления основные органы можно расположить в следующий ряд:

щитовидная железа > печень > скелет > мышцы

Исследования, охватившие примерно 100000 человек, переживших атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки, показывают, что рак - наиболее серьезное последствие облучения человека при малых дозах. Первыми среди раковых заболеваний, поражающих население, стоят лейкозы.

Распространенными видами рака под действием радиации являются рак молочной железы и рак щитовидной железы. Обе эти разновидности рака излечимы и оценки ООН показывают, что в случае рака щитовидной железы летальный исход наблюдается у одного человека из тысячи, облученных при индивидуальной поглощенной дозе один Грей.

Данные по генетическим последствиям облучения весьма неопределенны. Ионизирующее излучение может порождать жизнеспособные клетки, которые будут передавать то или иное изменение из поколения в поколение. Однако анализ этот затруднен, так как примерно 10% всех новорожденных имеют те или иные генетические дефекты и трудно выделить случаи, обусловленные действием радиации. Экспертные оценки показывают, что хроническое облучение при дозе 1 Грей, полученной в течение 30 лет, приводит к появлению около 2000 случаев генетических заболеваний на каждый миллион новорожденных среди детей тех, кто подвергался облучению.

В последние десятилетия процессы взаимодействия ионизирующих излучений с тканями человеческого организма были детально исследованы. В результате выработаны нормы радиационной безопасности, отражающие действительную роль ионизирующих излучений с точки зрения их вреда для здоровья человека. При этом необходимо помнить, что норматив всегда является результатом компромисса между риском и выгодой.

Целью мер защиты является обеспечение высоких показателей здоровья населения, которые включают: продолжительность жизни, интегральные по времени характеристики физической и умственной работоспособности, самочувствие и функцию воспроизводства.

Меры защиты включают:

снижение облучения населения от всех основных источников излучения;

ограничение вредного действия на население нерадиационных факторов физической и химической природы;

повышение резистентности и антиканцерогенной защищенности жителей;

медицинскую защиту населения;

повышение уровня радиационно-гигиенических знаний населения, психологическую помощь населению, помощь в преодолении преувеличенного восприятия опасности радиации;

формирование здорового образа жизни населения;

повышение социальной, экономической и правовой защищенности населения.

В случаях аварийных ситуаций принимаются дополнительные меры защиты, обеспечивающие снижение дозы облучения населения загрязненной территории и включающие:

отселение жителей (временное или постоянное);

отчуждение загрязненной территории или ограничение проживания и функционирования населения на этой территории;

дезактивацию территории, строений и других объектов;

систему мер в цикле сельскохозяйственного производства по снижению содержания радионуклидов в местной растительной и животной пищевой продукции;

нормирование, радиационный контроль и выбраковку сельскохозяйственных и природных пищевых продуктов с последующей переработкой их в радиационно-чистые продукты, а также снабжение населения радиационно-чистыми пищевыми продуктами;

внедрение в практику специальных правил поведения жителей и ведения ими приусадебного хозяйства.

Дополнительные меры также включают оптимизацию медицинского обслуживания населения и снижение доз облучения от других источников, в частности за счет ограничения поступления радона в жилые и производственные помещения.

Разработка информационных материалов для населения

Защищаться от радиации целесообразно только тогда, когда ее дозы в десятки, сотни раз превышают природный фон. В любом случае на вашем столе обязательно должны быть свежие овощи, фрукты, зелень. Как считают врачи, даже при сбалансированной диете организм лишь наполовину обеспечивается незаменимыми витаминами и минералами, с чем и связано учащение онкологических заболеваний.

Как показали наши исследования, эффективной защитой против радиации в малых и средних дозах, а также средствами снижения риска развития опухолей является селен. Он содержится в пшенице, белом хлебе, орехах кешью, редиске, но в малых дозах. Гораздо эффективнее принимать назначенные врачом биологически активные добавки с этим элементом.

Если вы по медицинским показаниям подвергаетесь облучению, работаете на вредном производстве, связанном с радиационным риском, живете в экологически неблагоприятном регионе, проводите много времени за телевизором, компьютером, пользуетесь радиотелефоном, включите в свой рацион биологически активные добавки, содержащие водоросли хлореллу или ламинарию. А еще хорошая профилактика отдаленных последствий радиационного воздействия и онкологических заболеваний - препараты, вырабатываемые из оленьих рогов.

Афоризмы