Ядерна енергетика та сучасні проблеми екології.

Мета.

Навчальна. Провести огляд розвитку ядерної енергетики в Україні. Ознайомити з впливом радіаційного випромінювання на здоров’я людини.

Розвиваюча. Розвивати критичне мислення.

Виховна. Виховувати ціннісне ставлення до життя.

Тип уроку. Урок засвоєння нових знань.

Дидактичні матеріали:

• Фізика: підруч. для 9 класу  Бар’яхтар В. Г., Довгий С. О., Божинова Ф. Я., <<Читати онлайн>>
• Відео. Пісня про Чорнобиль (Слова: Михайло Ткач. Музика: Олександр Осадчий. Виконує: Лідія Михайленко) (Час показу 4:31 хв.)
• Відео. Найрадіоактивніші місця на Землі (Час показу: 10:59 хв)  
• Відео. Доля перших пожежників ЧАЕС (Час показу: 11:29 хв)  

План

1. Актуалізація опорних знань.
2. Ядерна енергетика та сучасні проблеми екології.
3. Проведення радіоекологічного контролю.
4. Типові запитання до уроку.
5. Домашнє завдання.
6. Для допитливих.

Хід уроку

1. Актуалізація опорних знань.

Перевірка домашнього завдання.

Самостійна робота: “Йонізуюча дія радіоактивного випромінювання”.

2.  Ядерна енергетика та сучасні проблеми екології.

“Попередні епохи отримали назву від певних матеріалів: був кам’яний вік, бронзовий, залізний. Але жоден з них не відбувся би, якщо б людина не знала вогню. Справжнє багатство світу - його енергія”, - писав Фредерік Содді у своїй книзі “Матерія та енергія”. ХХ століття можна сміливо назвати атомним, адже саме в цьому столітті людина відкрила й почала приборкувати енергію атомного ядра.

Розвиток ядерної енергетики в Україні. Україна належить до тих країн світу,  в яких завдяки наявності високих технологій і висококваліфікованих інженерів та вчених створена й успішно розвивається атомна енергетика. На сьогодні в країні працюють чотири атомні електростанції: Південноукраїнська, Хмельницька, Рівненська, Запорізька.

На цих АЕС діють 15 атомних енергоблоків, загальна потужність яких становить 13 580 МВт. На атомні електростанції припадає близько половини електроенергії, що виробляється в країні.

Обслуговуються АЕС багатотисячними колективами висококваліфікованих фахівців. Фактично навколо кожної з Українських АЕС виросло невелике місто.

Наявність в Україні джерел електроенергії, які працюють на ядерному паливі, безперечно, пом’якшує дедалі більший дефіцит “звичних” енергоносіїв: газу, нафти, кам’яного вугілля.

Пам'яті жертв Чорнобильської аварії присвячується...

Відео. Пісня про Чорнобиль  (Слова: Михайло Ткач. Музика: Олександр Осадчий. Виконує: Лідія Михайленко) (Час показу 4:31 хв.)

26 квітня 1986 року світ вразила одна з найстрашніших техногенних катастроф – аварія на 4-му енергоблоці Чорнобильської атомної електростанції. З того трагічного дня минуло вже три десятиліття. Пішли тисячі людей, що допомагали в ліквідації наслідків вибуху...

26 квітня 1986 р. позначене чорними барвами в історії України. З катастрофою таких масштабів людство раніше не стикалося. Вибух на 4-му енергоблоці призвів до пожежі й до катастрофічного викиду радіоактивних речовин. Вітер розніс цей дим на багато сотень і тисяч кілометрів (підвищення рівня радіації було зафіксовано навіть у Швеції). У результаті цілі регіони Росії, України, Білорусії виявилися радіаційно забрудненими, а з 30-кілометрової зони навколо станції було евакуйовано все населення.

Особливу роль у зменшенні масштабів трагедії відіграли пожежники. Ціною свого життя вони запобігли поширенню пожежі на інші реактори Чорнобильської АЕС.

Пізніше над зруйнованим реактором був побудований саркофаг - бетонна конструкція, яка захищає від подальшого поширення радіаційного забруднення.

Сьогодні всі енергоблоки Чорнобильської АЕС виведені з експлуатації; разом із міжнародними організаціями Україна розробляє і планує побудувати ще один саркофаг, досконаліший. Після трагедії минуло більше 20 років, проте наслідки радіаційного забруднення, особливо в зоні Чорнобильської АЕС, усе ще відчутні.

Відео. Доля перших пожежників ЧАЕС (Час показу: 11:29 хв)

Вплив йонізуючого випромінювання на живі організми. Випромінювання відноситься до тих фізичних феноменів, які не відчуваються нашими органами чуття, сотні фахівців, працюючи з радіацією, отримали радіаційні опіки від великих доз випромінювання та померли від злоякісних пухлин, викликаних надмірним опроміненням. Тим не менш, сьогодні світова наука знає про біологічний вплив радіації більше, ніж про дію будь-яких інших чинників фізичної і біологічної природи в навколишньому середовищі.

       При вивченні дії радіації на живий організм були визначені наступні особливості:

1. Дія іонізуючих випромінювань на організм не відчутна людиною. У людей відсутній орган почуттів, який сприймав би іонізуюче випромінювання.
2. Дія від малих доз може додаватися або накопичуватися.
3. Випромінювання діє не тільки на даний живий організм, але і на його потомство-це так званий генетичний ефект (зміна генотипу).
4. Різні органи живого організму мають свою чутливість до опромінення. При щоденному впливі дози 0,002-0,005 Гр вже настають зміни в крові.
5. Не кожен організм у цілому однаково сприймає опромінення.
6. Опромінення залежить від частоти.
7. Одноразове опромінення у великій дозі викликає більш глибокі наслідки, ніж фракційне.

Дослідження показали, що ушкодження організмів, зумовлені впливом йонізуючого випромінювання, мають низку особливостей. По-перше, глибокі порушення життєзабезпечувальних функцій організму людини викликає навіть невелика кількість поглинутої енергії. Пояснюється це тим, що енергія випромінювання влучає в особливо чутливу “мішень” - клітину. А найбільш чутливими до радіації є ті клітини, які швидко діляться. Так, першим відчуває дію радіоактивного випромінювання кістковий мозок, внаслідок чого порушується процес кровотворення.

По-друге, різні типи організмів мають різну чутливість до того чи іншого радіоактивного випромінювання. Найстійкішими, наприклад, є одноклітинні.

По-третє, наслідки впливу однакової поглинутої дози випромінювання залежать від віку організму.

Перелічені вище особливості стосуються зовнішнього опромінення. Але існує небезпека й внутрішнього опромінення, адже радіонукліди в організм можуть потрапити, наприклад з їжею або водою. Підвищена небезпека внутрішнього опромінення зумовлена кількома причинами.

По--перше, деякі радіонукліди здатні вибірково накопичуватися в окремих органах. Наприклад, 30% йоду накопичуються в щитовидній залозі, маса якої становить лише 0,03% маси тіла людини. Радіоактивний Іод, таким чином, усю свою енергію віддає невеликому об’єму тканини.

По-друге, внутрішнє опромінення є тривалим: радіонуклід, який потрапив в організм, не відразу виводиться з нього, а зазнає низки радіоактивних перетворень всередині організму. Радіоактивне випромінювання, яке виникає при цьому, чинить руйнівну дію, йонізуючи молекули й тим самим змінюючи їхню біохімічну активність.

Кожна клітина організму містить молекулу ДНК, яка несе інформацію для правильного відтворення нових клітин. Радіація може або убити клітину, або спотворити інформацію в ДНК так, що з часом з'являться дефектні клітини. Як ми знаємо мутації – це стійкі генетичні зміни, що здатні передаватися наступним поколінням. Допустимі дози опромінення були встановлені ще задовго до появи методів, що дозволяють встановити ті сумні наслідки, до яких вони можуть призвести нічого не підозрюючих людей і їхніх нащадків.

   Живий організм дуже чутливий до дії іонізуючої радіації. Чим вище на еволюційних сходах стоїть живий організм, тим він більш радіочуттєвий. "Стійкість" клітини до опромінення залежить одночасно від низки причин: від обсягу генетичного матеріалу, активності енергозабезпечуючих систем, співвідношення ферментів, інтенсивності утворення вільних радикалів Н і ОН. Організм людини, як досконала природна система, ще більш чутливий до радіації. Якщо людина перенесла загальне опромінення дозою 100-200 радий, то у нього через кілька днів з'являться ознаки променевої хвороби в легкій формі. Великі дози при тривалому впливі можуть викликати незворотне ураження окремих органів або всього організму.

Відео. Найрадіоактивніші місця на Землі (Час показу: 10.59 хв)

3. Проведення радіоекологічного контролю.

Етап 2. За результатами дозиметричних вимірювань занесених до “Картки радіоекологічного контролю території школи” провести порівняльний аналіз за кілька років.

4. Запитання до уроку.

Запитання 57.1. Перелічіть атомні електростанції, які на сьогодні працюють в Україні? Якою є загальна потужність цих електростанцій?

Запитання 57.2. Чому вибух на ЧАЕС спричинив найбільше у світі радіаційне зараження місцевості?

Запитання 57.3. Який техногенний фактор найбільшою мірою впливає на підвищення радіаційного фону?

Запитання 57.4. Чому в літаку рівень йонізуючої радіації більший, ніж на поверхні Землі?

Запитання 57.5. За яких обставин людина в повсякденному житті отримує найбільшу дозу йонізуючого випромінювання? З чим це пов’язано?

Запитання 57.6. Чим зумовлена підвищена небезпека радіонуклідів, що потрапили всередину організму?

Запитання 57.7. Навіщо продукти харчування, перш ніж упакувати їх у герметичну тару, опромінюють -випромінюванням?

Запитання 57.8. Які зміни викликає радіація в живих організмах?

Запитання 57.9. Як уникнути додаткового впливу радіації?

5. Домашнє завдання.

Підручник: § 22-25.

Усне опитування по запитаннях до уроку.

6. Для допитливих.

Відео. Чорнобиль. Як це було (Час показу 32:10 хв.)