Радиационная и экологическая медицина (стр. 1 )

2011/12 учебный год

РАДИАЦИОННАЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА

Раздел «РАДИАЦИОННАЯ МЕДИЦИНА»

Методические рекомендации для студентов 5 курса, обучающихся
по специальности 1Медико-профилактическое дело

Занятие № 1

Общее время занятия: 5 академических часов.

Мотивационная характеристика темы. Знание основных характеристик ионизирующего излучения, определения понятия дозиметрии и доз необходимо для дальнейшего использования в практической деятельности врача-гигиениста с целью проведения дозиметрического и радиометрического контроля объектов окружающей среды и продуктов питания.

Цель занятия:

усвоить характеристику основных видов ионизирующих излучений и базовую терминологию.

Задачи занятия:

1) рассмотреть значение радиационной медицины в деятельности врача-гигиениста в связи со сложившейся в Республике Беларусь радиационной обстановкой;

2) закрепить знания по основам ядерной физики;

3) овладеть практическими навыками:

· расчет прогнозируемого количества радионуклидов чернобыльского выброса в разное время после аварии;

· расчет времени, необходимого для достижения объектами окружающей среды активности, не превышающей допустимых уровней;

· оценка полученных результатов.

План ЗАНЯТИЯ:

1. Знакомство с группой и постановка цели и задач занятия.

2. Ознакомление студентов с порядком прохождения цикла занятий по радиационной медицине и критериями оценки знаний студентов, принятыми на кафедре.

3. Инструктаж по технике безопасности.

4. Самостоятельная работа студентов с учебно-методической литературой.

5. Разбор темы занятия.

6. Лабораторная работа: «Решение ситуационных задач с применением закона радиоактивного распада» («Расчет и оценка прогнозируемого количества радионуклидов в разное время после аварии», «Расчет времени, необходимого для достижения объектами окружающей среды активности, не превышающей допустимых уровней»).

7. Заключение преподавателя, разъяснение к заданию на следующее занятие.

Требования к исходному уровню знаний. Для полного освоения темы занятия необходимо знание основ физики и общей химии, адекватное представление о планетарной модели строения атома, понятиях «ионизирующие излучения», «нуклон», «атом», «изотоп», «радионуклид» и их основных характеристиках.

Контрольные вопросы из смежных дисциплин:

1. Понятия: «нуклон», «атом», «изотоп», «радионуклид», «радикал», их основные характеристики.

2. Планетарная модель строения атома.

3. Понятие «ионизирующие излучения».

Контрольные вопросы по теме занятия:

1. Содержание предмета «радиационная медицина». Цели, задачи, методы радиационной медицины. Значение радиационной медицины в процессе формирования врачебных кадров для нужд профилактического здравоохранения республики.

2. Радиоактивность: понятие, суть явления, системная и традиционная единицы радиоактивности, их соотношение. Закон радиоактивного распада, его практическое использование для обоснования мероприятий по защите населения при авариях на ядерно-физических установках.

3. Типы радиоактивных превращений ядер: альфа-, бета-, гамма-превращения ядер. Примеры элементов, претерпевающих соответствующие типы радиоактивных превращений.

4. Характеристика корпускулярных видов излучения (альфа-, бета-частиц); их взаимодействие с веществом. Понятие о линейной передаче энергии. Особенности взаимодействия с веществом нейтронов разных энергий.

5. Характеристика электромагнитных видов ионизирующего излучения (рентгеновского и гамма-излучения), их взаимодействие с веществом.

6. Дозиметрия. Дозы: экспозиционная, поглощённая, эквивалентная, эффективная; традиционные и системные единицы доз, соотношение между ними. Коллективные дозы.

Типовое условие задачи по расчету количества радионуклидов
после аварийного выброса

В результате аварии на ЧАЭС было выброшено в окружающую среду 8,7*1016 Бк Cs-137. Рассчитайте, какой процент первоначального количества радионуклида остался (распался) на 26.04.2010 г.

Решение: расчет проводится по формуле:

,

где: N0 - первоначальное количество радиоактивных атомов,

Nt - количество активных атомов спустя время распада t,

T1/2 - период полураспада,

е - основание натурального логарифма.

По условию задачи за время с момента чернобыльской аварии прошло: = 24 лет. Период полураспада Cs-лет. Расчёт начинаем с показателя степени основания натурального логарифма: -0,693 × 24 лет : 30 лет = -0,5544; затем рассчитываем e в степени
-0,5544, оно равно 0,5744. С учётом этого рассчитываем Nt:

Nt = 8,7×1016 Бк × 0,5744 =4,9974×1016 Бк.

Затем рассчитываем процент оставшегося количества радионуклида:

8,7×1016 – 100 %

4,9974×1016 - х %

отсюда х = 57,44%. Следовательно, распалось 100 – 57,44 = 42,56 %

Типовое условие задачи по расчету времени, необходимого для достижения объектами окружающей среды активности, не превышающей допустимых уровней

Вода после аварии на Чернобыльской АЭС имеет активность по Cs-Бк/л. Рассчитайте время, спустя которое активность воды по Cs-137 не будет превышать РДУ-99.

Решение: расчет проводится по формуле:

,

где: А0 - активность продуктов питания и воды,

Аt - активность продуктов питания и воды по РДУ-99,

T1/2 - период полураспада,

ln - натуральный логарифм.

Согласно РДУ-99 активность воды по Cs-137 должна быть не выше 10 Бк/л.

Расчет начинаем с определения величины натурального логарифма: ln= =1,098. Период полураспада Cs-лет. C учетом этого t = 30×1,098/0,693 = 47,56 года.

Основная

1. Радиационная медицина: учебник / [и др.]; под ред. . – Минск: ИВЦ Минфина, 2010. – 208 с.: стр. 5-19.

2. Лабораторные работы по радиационной медицине и экологии: учебно-метод. пособие в 2-х ч. Ч. 1. - Радиационная медицина / [и др.] – Мн.: БГМУ, 2006. – 60 с.: стр. 50-59.

Дополнительная

3. Радиационная медицина: Учебно-методическое пособие / [и др.] – 3-е изд., – Мн.: БГМУ, 2007. – 144 с.: стр. 8 – 18, 29-34.

4. Радиационная гигиена: учеб. для вузов / , , . - М.: ГЕОТАР-Медиа, 2010. – 384 с.

Занятие № 2

Общее время занятия: 5 академических часов.

Мотивационная характеристика темы. Знание этапов формирования лучевого повреждения, молекулярных основ действия ионизирующих излучений, методов их регистрации необходимо для дальнейшей практической деятельности врача-гигиениста с целью формирования экологической направленности мышления, проведения своевременного комплекса профилактических мероприятий по снижению доз внешнего и внутреннего облучения, дозиметрического и радиометрического контроля объектов окружающей среды и продуктов питания.

Цель занятия:

усвоить особенности взаимодействия ионизирующих излучений с биологическими объектами и принципы дозиметрии.

Задачи занятия:

1) закрепить знания по основам ядерной физики;

2) усвоить основные принципы дозиметрии и радиометрии;

3) усвоить методы регистрации ионизирующих излучений;

4) овладеть практическими навыками:

· измерение мощности экспозиционной дозы прибором РКСБ-104;

· измерение плотности потока b-частиц с загрязненной поверхности прибором РКСБ-104;

· оценка полученных результатов.

План ЗАНЯТИЯ:

1. Постановка цели и задач занятия.

2. Работа студентов с учебно-методической литературой.

3. Разбор и обсуждение основных вопросов темы занятия.

4. Лабораторная работа: «Определение мощности дозы и плотности потока бета-частиц с загрязненной поверхности прибором РКСБ-104».

5. Заключение преподавателя, разъяснение к заданию на следующее занятие.

Требования к исходному уровню знаний. Для освоения темы занятия необходимо знание основ физики, общей химии, биологии, биохимии, нормальной и патологической физиологии. Полноценное усвоение материала практического занятия возможно при наличии у студентов адекватного представления о строении клетки, стадиях митоза, внутриклеточных механизмах репарации повреждений ДНК.

Контрольные вопросы из смежных дисциплин:

1. Строение клетки.

2. Стадии митоза.

Контрольные вопросы по теме занятия:

1. Стадии формирования лучевого поражения. Прямое и косвенное действие ионизирующих излучений. Радиолиз воды, основные продукты радиолиза. Кислородный эффект. Роль продуктов радиолиза воды в повреждении макромолекул и гибели клетки.

2. Радиационная биохимия нуклеиновых кислот, белков, липидов. Основные типы репарации ДНК. Действие ионизирующих излучений на мембранные структуры клетки.

3. Реакция клеток на облучение. Современные представления о механизмах интерфазной и митотической гибели клетки. Последовательность реакций, ведущих к лизису клетки.

4. Методы регистрации ионизирующих излучений, их характеристика, используемые детекторы и приборы.

Основная

1. Радиационная медицина: учебник / [и др.]; под ред. . – Минск: ИВЦ Минфина, 2010. – 208 с.: стр. 19 – 53.

2. Основы радиационной медицины: Методич. рекомендации / – Мн.: БГМУ, 2003. – 20 с.

3. Лабораторные работы по радиационной медицине и экологии: учебно-метод. пособие в 2-х ч. Ч. 1. - Радиационная медицина / [и др.] – Мн.: БГМУ, 2006. – 60 с.: стр. 3-4, 7-13.

4. Нормы радиационной безопасности (НРБ-2000). ГН 2.6.1.– 2000. – Минск: 2000.

Дополнительная

5. Радиационная медицина: Учебно-методическое пособие / [и др.] – 3-е изд., – Мн.: БГМУ, 2007. – 144 с.: стр. 29-44.

6. , , Коренков к лабораторным занятиям по радиационной гигиене под ред. - М.: Медицина, 1980. – стр. 12-41.

7. Радиационная гигиена: учеб. для вузов / , , . - М.: ГЕОТАР-Медиа, 2010. – 384 с.

8. Ярмоненко человека и животных: Учеб. для биол. спец. вузов. - М.: Высш. шк., 1988. – 424 с.

Занятие № 3

Общее время занятия: 5 академических часов.

Мотивационная характеристика темы. Знание основных составляющих радиационного фона Земли, принципов формирования внутреннего облучения за счет радона необходимо для дальнейшей практической деятельности врача-гигиениста с целью оценки дозовых нагрузок, формирующихся на население за счет разных составляющих радиационного фона, и проведения профилактических мероприятий по снижению доз внешнего и внутреннего облучения.

Цель занятия: усвоить мероприятия по снижению дозовых нагрузок на население за счет разных составляющих радиационного фона.

Задачи занятия:

1) усвоить основные составляющие радиационного фона Земли и их вклад в формирование дозовых нагрузок на население;

2) усвоить значение радона в формировании дозовых нагрузок на население и принципы снижения данных доз;

3) рассмотреть радиационную обстановку в Республике Беларусь до 1986 года;

4) овладеть практическими навыками:

· измерение удельной активности продуктов питания радиометром КРВП-3б.

План ЗАНЯТИЯ:

1. Постановка цели и задач занятия.

2. Работа с учебно-методической литературой.

3. Разбор и обсуждение основных вопросов темы занятия.

4. Лабораторная работа:

· «Определение удельной активности минеральных удобрений и продуктов питания радиометром КРВП-3б».

5. Заключение преподавателя, разъяснение к заданию на следующее занятие.

Требования к исходному уровню знаний. Для освоения темы занятия необходимо знание основ физики, общей химии, биохимии, нормальной и патологической физиологии, общей гигиены. Полноценное усвоение материала практического занятия возможно при наличии у студентов адекватных понятий «радиационный фон», «естественные радионуклиды», знания химических свойств радона, особенностей ингаляционного пути поступления в организм человека ксенобиотиков, физических и химических характеристик аэрозольных частиц.

Контрольные вопросы из смежных дисциплин:

1. Понятия «радиационный фон», «естественные радионуклиды».

2. Химические свойства радона.

Контрольные вопросы по теме занятия:

1. Радиационный фон Земли: составляющие радиационного фона и их вклад в формирование годовой эффективной дозы облучения населения.

2. Космическое излучение и космогенные радионуклиды.

3. Радиоактивные ряды и естественные радионуклиды, не входящие в них. Радиационная обстановка в Республике Беларусь до 1986 года.

4. Радон и уровни облучения населения радоном: основные источники радона и условия эксгаляции радона из них; условия, способствующие формированию максимальной дозы на органы дыхания.

5. Техногенно измененный радиационный фон: вклад основных составляющих в формирование годовой эффективной дозы облучения населения.

6. Развитие ядерной энергетики в Республике Беларусь. Характеристика основных типов реакторов, радионуклиды, образующиеся при работе атомного реактора.

7. Ядерно-топливный цикл: понятие, стадии. Обеспечение радиационной безопасности ядерной энергетики.

8. Формирование дозовых нагрузок на население в условиях нормальной эксплуатации АЭС.

Основная

1. Радиационная медицина: учебник / [и др.]; под ред. . – Минск: ИВЦ Минфина, 2010. – 208 с.: стр. 54 – 77.

2. Лабораторные работы по радиационной медицине и экологии: учебно-метод. пособие в 2-х ч. Ч. 1. - Радиационная медицина / [и др.] – Мн.: БГМУ, 2006. – 60 с.: стр. 4-7, 15-18, 49-50.

3. Нормы радиационной безопасности (НРБ-2000). ГН 2.6.1.– 2000. – Минск: 2000.

Дополнительная

4. Радиационная медицина: Учебно-методическое пособие / [и др.] – 3-е изд., – Мн.: БГМУ, 2007. – 144 с.: стр. 18-29, 124-131.

5. Радиационная гигиена: учеб. для вузов / , , . - М.: ГЕОТАР-Медиа, 2010. – 384 с.

Занятие № 4

Общее время занятия: 5 академических часов.

Мотивационная характеристика темы. Знание характеристик основных дозообразующих радионуклидов чернобыльского выброса, путей миграции радионуклидов в биосфере, принципов расчета доз внешнего облучения при проживании на загрязненной радионуклидами территории необходимо для дальнейшей практической деятельности врача-гигиениста с целью оценки дозовых нагрузок и проведения профилактических мероприятий по снижению доз внешнего и внутреннего облучения.

Цели занятия:

1) усвоить принципы формирования дозовых нагрузок на население после аварии на ЧАЭС;

2) усвоить принципы расчета доз внешнего облучения человека при проживании на загрязненной радионуклидами территории.

Задачи занятия:

1) ознакомиться с особенностями радиационной обстановки в Республике Беларусь после аварии на ЧАЭС;

2) усвоить характеристику чернобыльского выброса, его динамику во времени и пространстве; пути миграции радионуклидов в биосфере;

3) усвоить характеристику основных дозообразующих радионуклидов чернобыльского выброса;

4) овладеть практическими навыками:

· измерение удельной активности пищевых продуктов и воды гамма-радиометром
РУБ-01П6, оценка полученных результатов;

· оценка радиационного воздействия на население за счет внешнего облучения при проживании на загрязненной радионуклидами территории.

План ЗАНЯТИЯ:

1. Постановка цели и задач занятия.

2. Работа студентов с учебно-методической литературой.

3. Разбор темы занятия.

4. Лабораторные работы:

· «Оценка радиационного воздействия на население за счет внешнего облучения при проживании на загрязненной радионуклидами территории»;

· «Измерение удельной активности пищевых продуктов и воды гамма-радиометром
РУБ-01П6»

5. Заключение преподавателя и разъяснение к заданию на следующее занятие.

Требования к исходному уровню знаний. Полноценное усвоение материала практического занятия возможно при наличии у студентов адекватных представлений о закономерностях круговорота веществ в природе (биология), физико-химических свойствах элементов первой, второй, седьмой и восьмой групп периодической системы элементов Менделеева (общая и биологическая химия). Для полного усвоения темы студентам необходимо повторить понятие и основные свойства биогенных макро - и микроэлементов (биоорганическая и биологическая химия).