Transcript Prezentacja - INF-WLF

Treści multimedialne - kodowanie,
przetwarzanie, prezentacja
Odtwarzanie treści multimedialnych
Andrzej Majkowski
informatyka +
1
ODDZIAŁYWANIE
PROMIENIONANIA JONIZUJĄCEGO
Z MATERIĄ; DZIAŁANIE
PROMIENIOWANIA NA ORGANIZMY
ŻYWE
Andrzej Dowgiert
Zbigniew Kazimierowicz
informatyka +
2
PROGRAM PREZENTACJI
1.
Promieniowanie jonizujące
2.
Elektronowolty
3.
Dawka pochłonięta
4.
Promieniowanie a organizmy żywe
5.
Dawka skuteczna
6.
Ochrona przed promieniowaniem
informatyka +
3
PROMIENIOWANIE JONIZUJĄCE
•
Promieniowanie przechodzące przez materię oddziałuje z jej cząsteczkami
i atomami, powodując odrywanie się elektronów, czyli innymi słowy jonizację.
•
Przelatujące przez materię cząstki promieniowania jądrowego, jonizując atomy,
tracą stopniowo swoją energię kinetyczną. Cząstki α wytwarzają jony najgęściej
więc tracą energię najszybciej. Znacznie rzadziej jony są wytwarzane przez cząstki
β i kwanty γ, dlatego utrata energii przez nie jest wolniejsza.
•
Zasięg cząstek α, β, lub kwantów γ zależy od ich początkowej energii kinetycznej.
informatyka +
4
PROMIENIOWANIE JONIZUJĄCE
•
Spośród trzech rodzajów promieniowania: α, β i γ, o jednakowej energii, zasięg
cząstek α jest najmniejszy i w powietrzu wynosi on zaledwie kilkanaście
centymetrów. Diagram prezentuje zdolność przenikania materii przez różne rodzaje
promieniowania jonizującego. Cząstki α są zatrzymywane już przez kartkę papieru,
podczas gdy promieniowanie β przenika ją i zatrzymuje się dopiero na arkuszu
aluminium. Promieniowanie γ pozwala zatrzymać dopiero gruba ściana betonowa
lub kilkunastocentymetrowa warstwa ołowiu.
informatyka +
5
ELEKTRONOWOLTY
•
Mówiąc o promieniowaniu jonizującym, podajemy nie tylko rodzaj
promieniowania, ale także energię kinetyczną cząstek tego promieniowania.
•
Jednostką energii w fizyce jądrowej jest elektronowolt (1 eV).
•
1 eV to energia kinetyczna, którą uzyskałoby ciało posiadające ładunek elektryczny
równy ładunkowi elementarnemu, poruszając się pomiędzy dwoma elektrodami,
między którymi napięcie wynosi 1 V.
1 eV = 1 e · 1 V ≈ 1,602 × 10-19 J
1 J ≈ 6,242 × 1018 eV
informatyka +
6
DAWKA POCHŁONIĘTA
•
Promieniowanie jonizujące, przechodząc przez jakiś obiekt, jest w nim pochłaniane
– przekazuje mu swoją energię.
•
Miarą promieniowania jonizującego pochłoniętego przez 1 kg materii jest dawka
pochłonięta.
•
Jednostką dawki pochłoniętej w układzie SI jest grej (Gy).
1 Gy = 1 J/kg.
•
Dawka pochłonięta wynosi jeden grej, gdy 1 kg materii pochłania promieniowanie
o energii 1 J.
•
Im większa jest dawka pochłonięta, tym większe zmiany w materii powoduje
przechodzące przez nią promieniowanie jonizujące.
informatyka +
7
DAWKA POCHŁONIĘTA
gdzie:
•
dE – energia przekazana przez promieniowanie jonizujące materii w elemencie
objętości,
•
dm – masa materii zawarta w elemencie objętości.
Średnią dawką pochłoniętą D przez daną substancję nazywamy energię E przekazaną
jednostce masy m tej substancji:
informatyka +
8
PROMIENIOWANIE A ORGANIZMY ŻYWE
•
Promieniowanie jonizujące wpływa również na organizmy żywe. Przechodząc
przez komórki, powoduje jonizację cząsteczek, zmianę ich struktury lub rozerwanie
wiązań. Wskutek tego mogą powstać nowe cząsteczki szkodliwe dla życia.
Uszkodzenie struktury DNA prowadzi często do zaburzeń w podziałach
komórkowych, zmiany w funkcjonowaniu komórek potomnych, aż w końcu do
choroby nowotworowej.
•
Koncentracja uszkodzeń zależy m.in. od rodzaju promieniowania i jego energii.
Uszkodzenia o największej koncentracji powodowane są przez cząstki α.
•
Cząstki β i γ powodują uszkodzenia o mniejszej koncentracji, ale wnikają głębiej do
organizmu.
informatyka +
9
DAWKA SKUTECZNA
•
Wrażliwość komórek różnych organów na działania promieniowania jonizującego
na organizmy żywe nie jest jednakowa. Do oceny skutków biologicznych działania
promieniowania jonizującego na organizmy żywe nie wystarcza więc informacja
o dawce pochłoniętej.
•
Miarą skutków biologicznych napromieniowania,
promieniowania oraz rodzaj tkanki, jest dawka skuteczna
•
Jednostką dawki skutecznej w układzie SI jest siwert (Sv).
•
Równomierne napromieniowanie całego ciała człowieka dawką powyżej 1 Sv może
doprowadzić do śmierci.
informatyka +
uwzględniając
.
rodzaj
10
DAWKA SKUTECZNA
gdzie:
•
– równoważnik dawki pochłoniętej dla tkanki T,
•
– współczynnik wagowy tkanki T,
•
– współczynnik wagowy promieniowania R,
•
– średnia dawka pochłonięta promieniowania R przez tkankę T.
informatyka +
11
DAWKA SKUTECZNA
•
dawka w siwertach, po której ok 50% osobników danego gatunku umiera w ciągu
30 dni:
Gatunek
Dawka w Siwertach
bakterie
5000
meduzy
1000
owady
1000
węże
800
ślimaki
200
nietoperze
150
ptaki
10
ryby
8,5
szczury
8
małpy
5
ludzie
2,5-3
psy
2,5
informatyka +
12
OCHRONA PRZED PROMIENIOWANIEM
•
Wpływ promieniowania na organizm człowieka od dawna interesował naukowców
z całego świata. Stosunkowo wcześnie odkryto, że duże dawki promieniowania są
szkodliwe. Nie wiadomo jednak na pewno, jaki wpływ na organizm człowieka mają
małe dawki promieniowania, np. rzędu kilku mSv. Przypuszcza się, że
powodowanie przez nie szkody organizm może naprawić bez widocznych efektów
ubocznych.
•
Biorąc to pod uwagę, opracowano podstawowe zasady ochrony radiologicznej
(przed promieniowaniem jonizującym). Jedna z nich mówi, że dawki otrzymywane
przez ludzi powinny być, w miarę możliwości, jak najmniejsze.
informatyka +
13
OCHRONA PRZED PROMIENIOWANIEM
W celu ochrony swojego zdrowia należy:
• przebywać jak najkrócej w pobliżu źródeł promieniowania jonizującego, ponieważ im
dłużej jesteśmy wystawieni na działanie promieniowania, tym więcej przyjmujemy
go do organizmu;
• przebywać jak najdalej od źródeł promieniowania jonizującego, gdyż im dalej, tym
promieniowanie jest słabsze;
• stosować osłony osłabiające, lub niwelujące promieniowanie.
informatyka +
14
OCHRONA PRZED PROMIENIOWANIEM
Międzynarodowe symbole źródeł promieniowania oraz miejsc ich stosowania
i przechowywania:
informatyka +
15
ŹRÓDŁA
•
Podręcznik „Świat fizyki” pod redakcją Marii Fiałkowskiej
•
Wikipedia
•
Własna wiedza
•
Zdjęcia: Wikipedia
informatyka +
16