Методика вивчення методів практичного виявлення та вимірювання радіоактивного випромінювання (стр. 3 из 6)

Дозиметри розділяють на декілька груп:

1. Дозиметричні прилади, призначені для вимірювання потужності дози (рівнів радіації), що іноді називають фоном.

2. Радіометричні прилади, за допомогою яких визначають радіоактивне забруднення поверхні різних предметів, а також їхню питому активність (радіоактивність).

3. Портативні пристрої, мініатюрні переносні прилади, призначені для індивідуального дозиметричного контролю.

Для визначення рівнів радіації, ступеня радіоактивності або дози випромінювання використаютьодин з методів: фізичний, хімічний, фотографічний, біологічний або математичний (розрахунковий).

В основі роботи дозиметричних приладіввикористаються наступні методи індикації:

· іонізаційний;

· сцинтиляційний;

· люмінесцентний;

· фотографічний;

· хімічний;

· калориметричний;

· нейтронно-активаційний.

Як же влаштований дозиметричний прилад?

Принципова схема будь-якого дозиметричного й радіометричного приладу однакова. Вона включає три обов'язкових блоки: детекторний пристрій (детектор), реєструючий прилад (індикатор) і блок живлення (акумулятори, батарейки, елементи, електромережа й ін.). Без кожного з них дозиметра або радіометра просто не може бути. Хоча сучасний прилад має безліч додаткових, допоміжних блоків, пристроїв, систем (підсилювачі, перетворювачі, формувачі імпульсів, стабілізатори, і ін.).

Типова блок-схема дозиметричного пристрою зображена на рисунку 1.1.

Рис 1.1. Типова блок-схема дозиметра.

Розділ 3. Методика вивчення основних понять дозиметрії

Розглянемо методику вивчення основних понять дозиметрії, які вводять при розгляді теми.

3.1. Методика вивчення поняття «доза випромінювання»

При введенні понять доза випромінювання потрібно зупинитися на встановленні особливостей кожного із типів доз опромінення. Дати характеристику експозиційної, поглинутої, біологічної дози. Дані дози відрізняються одна від одної по характеристиках тому, для кращого засвоєння матеріалу можна запропонувати, наприклад, викладений матеріал систематизувати за допомогою таблиці, де відобразити назву дози випромінювання, системні на позасистемні одиниці її вимірювання, прехід між одиницями вимірювання, тощо. Створена таблиця міститиме всі основні характеристики випромінювання і сприятиме закріпленню матеріалу.

3.2. Методика вивчення біологічної дії іонізуючого випромінювання

Вивчення біологічного впливу радіоактивного випромінювання повинно враховувати те, що схожі питання учні вже розглядали під час вивчення курсів біології, органічної хімії. Основ безпеки життєдіяльності. Тому потрібно лише нагадати їм про біологічну дію радіоактивного випромінювання. Також при розгляді даного питання потрібно зробити наголос на практичній цінності цього питання та на формування вмінь та навичок безпечного поводження із радіоактивними речовинами.

3.3. Методика вивчення методів практичного виявлення та вимірювання радіоактивного випромінювання

Вивчення методів практичного виявлення та вимірювання радіоактивного випромінювання передбачає користування дозиметричними приладами. Але головним у цій темі буде забезпеченість школи та кабінету фізики дозиметричними приладами. Потрібно перевірити на наявність дозиметрів шкільний кабінет військової підготовки, заводські лабораторії, формування цивільної оборони, де повинен бути радіометр-рентгенметр ДП-5А. якщо його не буде виявлено то можна скористатися будь-яким побутовим дозиметром. При викладанні даної теми доцільно розглянути класифікацію дозиметричних приладів за характером вимірювання радіоактивних випромінювань, узагальнену схему дозиметра на основі лічильника Гейгера, а далі розглянути практичну роботу із одним із виявлених дозиметричних пристроїв. При проведенні даного уроку потрібно роботи наголос на практичній складовій отриманих учнями знань. Показати їх практичну цінність для вимірювання рівня радіоактивного забруднення, визначення радіоактивного фону територій. Для цього слугує і запропонована лабораторна робота в складі лабораторного практикуму із фізики.

Розділ 4. Формування міжпредметних зв’язків під час поглибленого вивчення основних понять дозиметрії в 11 класі

Вивчення основних питань дозиметрії являється метою ще кількох інших шкільних предметів, які їх вивчають із ціллю не визначення рівня радіоактивного випромінювання, а для встановлення способів та методів захисту від нього, що є метою основ безпеки життєдіяльності, а також біології, де вивчають вплив іонізуючого випромінювання на живу клітину та її генетичні структури.

При вивченні питань дозиметрії вчитель фізики повинен використовувати інформацію про радіоактивні випромінювання, яку учні отримали із інших навчальних предметів, що дозволить поглибити їх знання із предмету, сформувати між предметні зв’язки, тощо.

4.1. Формування міжпредметних зв’язків із біологією

Радіоактивні випромінювання вивчаються також і біологією, особливо їх шкідлива дія на живі організми. В біології не виділено окремого заняття по вивченню радіоактивних випромінювань, це є завданням більше основ безпеки життєдіяльності, але в курсі біології вивчається вплив різних факторів на спадковий апарат ДНК та денатурація білків. Під час вивчення вказаних вище тем дається оцінка впливу радіації, радіоактивного забруднення на спадковий апарат ДНК. Вказується, що радіоактивні випромінювання шкідливо впливають на редуплікацію ДНК, особливо при формування та рості живого організму. При редуплікації ДНК можуть відбуватися збої, що приведе до розвитку мутацій та пошкодження генетичного коду. Особливо це небезпечно при формування зародка людини та для новонароджених. Для сформованого організму шкідливий вплив радіації має вже інші механізми (променева хвороба). Вимірювання рівня радіоактивного випромінювання в біології не вивчається.

При вивченні фізики потрібно звертатися до цього матеріалу, формувати між предметні зв’язки із біологією.

4.2. Формування міжпредметних зв’язків із основами безпеки життєдіяльності.

Питання радіаційної безпеки розглядаються також і таким предметом як основи безпеки життєдіяльності. В його курсі виділено 2 години на вивчення видів радіоактивного опромінення, їх небезпеки для життєдіяльності, також розглядається ядерні зброя в контексті вивчення зброї масового знищення.

В курсі основ безпеки життєдіяльності велику увагу приділяють, в основному, не питанням дозиметрії як таким, а питанням дій населення при небезпеці радіоактивного опромінення, профілактики та лікування радіоактивних уражень, променевої хвороби, тощо. Питання дозиметрії там розглянуті побічно, коли вказуються зони радіоактивного забруднення вводиться поняття дози радіоактивного забруднення – рентгена, тощо.

В курсі основ безпеки життєдіяльності значну увагу приділено такому питанню як радіаційна безпека, розглядаються питання безпечного поводження із радіоактивними матеріалами, охорони довкілля від радіоактивних опромінень та забруднення.

Значно більшу увагу питанням дозиметрії приділено в курсі початкової військової підготовки, але зважаючи на малу кількість годин по даному предмету та досить часто на відсутність підготованих викладачів викладання початкової військової підготовки у школах ведеться досить погано і розгляд таких питань як ядерна зброя, ядерних вибух у курсі початкової військової підготовки ведеться досить поверхнево. Але при вивченні питань дозиметрії вчителю фізики важливо отримати від вчителя початкової військової підготовки деякі прилади та матеріали, які перебувають у його віданні. Ще із часів СРСР у шкільному кабінеті військової підготовки були такі прилади як набори індивідуальних дозиметрів ИД – 1, хімічний дозиметр ДП – 70 та ДП – 70М (модернізований), індикатор – сигналізатор ДП – 64, рентгенометр ДП – 03, тощо. Не всі із вказаних у даному переліку приладів ще залишилися у шкільних кабінетах, але враховуючи те що за часів СРСР забезпечення кабінетів початкової військової підготовки було на досить високому рівні, то можливість знайти дані прилади є досить високою. На їх основі можна побудувати проведення як лабораторної роботи так і провести деякі демонстраційні досліди та експерименти. Якщо ж ці прилади і несправні і можливості їх відремонтувати немає (потрібно враховувати, що ми маємо справу із військовою технікою та технікою, яка розроблялася для формувань цивільної оборони, тому якщо ці прилади зберігалися в більш – менш нормальних умовах, то вони будуть у робочому стані) то можна використати для демонстраційного досліду джерело радіоактивного випромінювання, яке міститься у футлярі кожного рентгенометра ДП – 3 у верхній частині футляра за свинцевою перегородкою.

Висновки.

Метою роботи було розглянути методику вивчення основних понять дозиметрії у випускному класі.

В роботі було проведено аналіз шкільної програми із фізики як у типовому класі, так і у класі із поглибленим вивченням фізики та дано рекомендації щодо формування програми, яка передбачає поглиблене вивчення питань дозиметрії.

У роботі розглянуто основні питання дозиметрії, дано визначення біологічної дози випромінювання, поглинутої дози випромінювання, вказана різниця між ними, одиниці їх вимірювання. Розглянуто основні типи дозиметричних приладів, які можна використати для проведення як демонстраційного експерименту так і для проведення лабораторної роботи. Дано методику викладання матеріалу по основних питаннях дозиметрії в випускному класі.