Учебно-методический комплекс по дисциплине «Радиационная безопасность товаров», составлен в соответствии с примерной образовательной программой по специальности 080401 «Товароведение и экспертиза товаров».




Скачать 343.87 Kb.
НазваниеУчебно-методический комплекс по дисциплине «Радиационная безопасность товаров», составлен в соответствии с примерной образовательной программой по специальности 080401 «Товароведение и экспертиза товаров».
страница6/7
Дата15.11.2012
Размер343.87 Kb.
ТипУчебно-методический комплекс
1   2   3   4   5   6   7






7. Темы рефератов





    1. 1.Рентгеновское излучение.

    2. 2.Радиоактивность.

    3. 3.Закон радиоактивного распада.

    4. 4.Дозиметрические единицы измерения.

    5. 5.Оссновные методы измерения ионизирующих излучений.

    6. 6.Принцип работы счетчика Гейгера и ионизационной камеры.

    7. 7.Поражающее действие излучений на молекулярном, клеточном и организменном уровнях.

    8. 8.Действие излучений на организм человека.

    9. 9.Острая лучевая болезнь.

    10. 10.Допустимые нормы общего облучения человека.

    11. 11.Допустимые нормы содержания радионуклидов в основных кормах, в сельскохозяйственном сырье, в основных продуктах питания.

    12. 12.Допустимые нормы содержания радионуклидов в изделиях бытового и хозяйственного назначения.

    13. 13.Защита от ионизирующих излучений: физическая, химическая, биологическая.

    14. 14.Пути поступления радионуклидов в организм человека.

    15. 15.мероприятия по уменьшению содержания радионуклидов в продуктах растениеводства и животноводства.

    16. 16.Ускоренное выведение радионуклидов из организма.



8. Темы контрольных работ


8.1. Темы контрольных работ для студентов очной формы обучения (определяет преподаватель)



  1. Виды ионизирующих излучений и их характеристики.

  2. Основные методы регистрации и измерения ионизирующих излучений. Дозиметрические единицы.

  3. Биологическое действие излучений на организм человека.

  4. Защита от ионизирующих излучений – физическая, химическая, биологическая.

  5. Допустимые нормы содержащие радионуклидов в основных кормах, в сельскохозяйственном сырье, в основных продуктах питания, в изделиях бытового и хозяйственного назначения.



8.2. Темы контрольных работ для студентов

заочного отделения


Ниже приводится таблица (к) десяти вариантов контрольной работы

«Таблица вариантов к контрольной работе (к)»

Вариант







1

2

3

4

1

101

111

121

131

2

102

112

122

132

3

103

113

123

133

4

104

114

124

134

5

105

115

125

135

6

106

116

126

136

7

107

117

127

137

8

108

118

128

138

9

109

119

129

139

0

110

120

130

140


В столбце «вариант» указан номер варианта контрольной работы, который равен последней цифре номера зачетной книжки.

В следующих четырех столбцах указаны номера заданий:

101-110- закон радиоактивного распада

111-120 - ядерные реакции

121-130 –типы ионизирующих излучений

131-140- методы регистрации ионизирующих излучений


ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ И РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ


  • Условия всех задач переписываются полностью, без сокращений.

  • Все значения величин, заданных в условиях и привлекаемых из справочных таблиц, записываются для наглядности сокращенно(столбиком) в тех единицах, которые заданы, и в единицах той системы, в которой выполняются решения.

  • Необходимо указать законы, которые должны быть использованы, и аргументировать возможность их применения для решения данной задачи.

  • Вывод формул и решения задач следует сопровождать краткими, но исчерпывающими пояснениями.

  • Использованные в формулах буквенные обозначения должны быть согласованы с обозначениями, приведенными в условии задачи. Дополнительные буквенные обозначения следует сопровождать соответствующими объяснениями.

  • Каждая последующая задача в контрольной работе должна начинаться с новой страницы.

  • В конце контрольной работы необходимо указать учебные пособия, учебники, использованные при ее выполнении, а также дату сдачи работы и поставить свою подпись.

  • Если контрольная работа не допущена к зачету, то все необходимые дополнения и исправления представляют вместе с незачтенной работой. Исправления в тексте незачтенной работы не допускаются.

  • Допущенные к зачету контрольные работы с внесенными уточнениями предъявляются преподавателю на зачете. Студент должен быть готов дать во время зачета пояснения по решению всех выполненных им задач.


Примеры решения задач.


Для решения первой группы задач 101 – 110 необходимо знать, прежде всего, закон радиоактивного распада, а также такие понятия, как постоянная радиоактивного распада, «период полураспада» радиоактивных веществ и «активность» радиоактивных изотопов.


Закон радиоактивного распада имеет вид:

N = N0et ,

где N0 – число радиоактивных атомов в начальный момент времени (t = 0); λ – постоянная радиоактивная распада.

Постоянная распада имеет смысл вероятности распада отдельного атома в единицу времени, а обратная ее величина 1/λ = τ определяет среднее время жизни отдельного радиоактивного атома.

Период полураспада T (время, в течение которого распадается половина начального числа атомов) связан с постоянной распада соотношением:

λ = ln2 / T (ln2 = 0,693).


Активностью α радиоактивного изотопа называется произведение числа радиоактивных атомов на постоянную распада:

α = λN.

Активность определяет число распадов в единицу времени и уменьшается со временем по закону радиоактивного распада.

Единицами активности является:

в системе СИ – 1 Беккерель = 1 распад / сек.

Внесистемная единица 1 Кюри = 3,7 ∙ 1010 Беккерелей характеризует активность 1г радия.

Вес (в граммах) любого радиоактивного изотопа, активности которого a (в Кюри) можно рассчитать на основании соотношения

m = 2,8 10-6ATa, T (годы) – период полураспада и A – атомный вес изотопа.

Активность a (в Кюри) 1грамма любого радиоактивного изотопа может быть найдена из соотношения:


а=3,57 ∙_105

АТ

где Т берется в годах..


Пример №1. (пример решения задач первой группы 101-110)

За какое время распадается 20% атомов радиоактивного изотопа, если его период полураспада равен 4 суткам?

Решение. Из закона радиоактивного распада: N = N0et определим время распада t, для чего сделаем следующие простые преобразования

N / N0 = e-λtN0 / N eλtln (N0 / N) = λtt= =ln (N0 / N) / λ.


С учетом связи между постоянной распада λ и периодом полураспада T : λ = ln2 / T, находим t = T ln (N0 / N) ln2.

По условию за искомое время распадается на 20% от начального числа атомов. Следовательно, N = 0,8N0 и N0/N = 1,25.

Представляя численные значения в формулу для t, получим:

t= 4 ln1,25 / ln2 = 4 0,223 / 0,693 = 1,29 суток = 30 ч 55 мин.


Решение задач (111-120)


Для решения заданий 111-120 необходимо как минимум знать, во-первых, смысл и значение индексов, стоящих около символов ядер различных химических элементов zXA (например, 6C14 или 12Mg24 и т.д.), во-вторых, знать, что такое «дефект масс» в атомных ядрах и, наконец, в-третьих, что такое и как вычисляется «энергия связи» в атомных ядрах.

Ниже дается пояснение этих понятий.

Цифры около символов химических элементов ( zXA ) (например, 6С14 или 12Mg24 означают следующее : нижняя цифра (помимо порядкового номера элемента в таблице Менделеева) означает количество протонов в соответствующих ядрах – ( 6C и 12Mg ) – означает соответственно 6 или 12 протонов; верхняя цифра C14 или Mg24 означает суммарное количество протонов и нейтронов в этих ядрах ( 14 – для C14 и 24 – для Mg24), т.е массовое число.

Энергия связи любого изотопа ∆W = c2∆m, (закон Эйнштейна) где c – скорость света в вакууме; ∆m – дефект массы, определяемой разностью между суммарной массой частиц, составляющих ядро, и массой самого ядра, т.е.

∆m = [Zmp + (A – Z)mn ] – mя ,

где mp – масса протона; mn – масса нейтрона, mя – масса ядра.

Изменение энергии при ядерных реакциях определяется соотношением:

∆W = c2(∑m1 - ∑m2),

где ∑m1 – сумма масс частиц до реакции и ∑m2 – сумма масс частиц после реакции. Если ∑m1>∑m2, то реакция идет с выделением энергии. При ∑m1<∑m2 энергия поглощается.

В ядерной физике в качестве единицы массы применяется атомная единица массы (а.е.м.); 1 а.е.м. = 1,66 10-27кг; 1 а.е.м. эквивалентна энергии равной 931 МЭВ (в соответствии соотношением Эйнштейна E=mc2).

Пример №2.

При бомбардировке альфа – частицей ядер изотопа бора – 5В11 образуется нейтрон. Написать уравнение соответствующей ядерной реакции. Какой изотоп образуется в результате этой реакции.

Решение. Зарядовое Z и массовое A числа альфа – частицы (изотопа гелия - 2He4) изотопа бора -5В11и нейтрона соответственно равны: Z =2; Z=5;Z=0; и A = 4; А=11; А=1.

С учетом обозначения химических элементов можно написать:

5B11 + 2He4 ZXA + 0n1,

где ZXA – изотоп неизвестного элемента.

Так как суммарные зарядовые и массовые числа в отдельности до и после ядерной реакции остаются неизменными, то согласно законам сохранения электрического заряда и массового числа для неизвестного изотопа ZXA после несложного подсчета получаем Z = 5+2=7 и А =11+4-1= 14, что соответствует изотопу азота – 14.

В результате этой реакции образуется изотоп азот-14.

Пример №3.

С изотопами плутония 94Pu239 происходит альфа-распад:

94Pu23992U235 + 2He4

При данном распаде освобождается энергия, большая часть которой составляет кинетическую энергию альфа-частиц. Часть этой энергии остается у ядер урана, которые отдают ее, испуская гамма-излучение. Определите скорость, с которой вылетает альфа-частицы при распаде 94Pu239, если считать, что гамма-излучение уносит 0,09 МэВ энергии. Массы изотопов, участвующих в реакции:

mPu = 239,05122 а.е.м., mU = 235,0299 а.е.м., mHe = 4,00260 а.е.м.

Решение. Изменение массы при распаде изотопа плутония

∆m = mPu – (mU + mHe).

После подстановки численных значений получим:

∆m = 0,00563 а.е.м.

Освобождающаяся энергия ∆E = c2∆m

После перехода к единицам энергии – МэВ, имеем:

∆E = 0,00563 а.е.м. ∙ 931 Мэв/а.е.м. ≈5,24 Мэв

К альфа-частицам переходит часть энергии:

EHe = 5,24 МэВ – 0,09 Мэв = 5,15 Мэв = 5,12 ∙ 1,6 ∙ 10-13 Дж,

где – (1 МэВ = 1,6 ∙ 10-13 Дж)

Из формулы кинетической энергии:

mHe ν2 / 2 = EHe

находим скорость ν альфа-частиц, принимая во внимание, что масса α-частиц в системе СИ равна 4,026(а.е.м.)=1,66 ∙ 10-27=6,64 ∙ 10-27кг, а энергия EHe =8,19 ∙ 10-13 джоулей. Окончательно V=1.1 ∙ 107 м/с.

Пример №4.

В результате соударения α – частицы с ядром атома бора 5B10 образовались два новых ядра. Одним из этих ядер стало ядро атома водорода 1H1.

Определите порядковый номер и массовое число второго ядра. Дать символическую запись ядерной реакции и определить ее энергетический эффект.

Решение. Обозначим неизвестное ядро символом ZXA. Так как α – частица представляет собой ядро гелия 2He4, запись реакции имеет вид

2He4 + 5B101H1 + ZXA

Применив закон сохранения числа нуклонов, получим уравнение 4 + 10 = 1 + A, откуда А = 13. Применив закон сохранения заряда, получим уравнение 2 + 5 = 1 + Z, откуда Z = 6. Следовательно, неизвестное ядро является ядром атома изотопа углерода 6C13. Окончательно записываем реакцию:

2He4 + 5B101H1 + 6C13

В таблицах обычно указываются массы элементов в атомных единицах массы, а энергия в ядерной физике определяется в мегаэлектронвольтах (МэВ = 106эВ = 1,6 ∙ 10-13Дж).

В этих единицах c2 = 9 ∙ 1016м22 = 931 МэВ/а.е.м.

Тогда, энергетический эффект Q ядерной реакции, выражаемый в мегаэлектронвольтах, определяется по формуле

Q = [(mНе + mB) – (mp + mc)] ∙ 931 МЭВ.

В соответствии с таблицей на стр. 10 массы участвующих в реакции изотопов следующие: mНе = 4,00260 а.е.м., mB= 10,01294 а.е.м., mp = 1,00783 а.е.м., mc=13,00335 а.е.м.

Подставляя указанные значения масс изотопов в соотношение для определения энергетического эффекта реакции получим: Q = [(4.00260+10.01294)-(1.00783+13.00335)] ∙ 931= +4.06 МЭВ.

Знак + означает, что энергия выделяется.


Задания для очной и заочной форм обучения.


  1. Закон радиоактивного распада (задания 101-110)




  1. Найти постоянную распада радона, если известно, что число атомов радона уменьшается за 1 сутки на 18,2%.




  1. Определить число N атомов радиоактивного препарата йода 53I131 массой m=0.5мкг,распавшихся в течение времени: 1) t1 = 1мин; 2) t2 = 7сут.




  1. Определить активность А радиоактивного стронция 38Sr98, препарата массой m = 0.1 мкг.




  1. Найти период полураспада Т1/2 радиоактивного изотопа, если его активность за время t = 10 сут. уменьшилась на 24%, по сравнению с первоначальной.




  1. Определить , какая доля радиоактивного изотопа актиния 89Ac225 распадается в течение времени t = 6 сут.




  1. Активность А некоторого изотопа за время t = 10 сут уменьшилась на 20%. Определить период полураспада T1/2 этого изотопа.




  1. Определить массу m изотопа йода 53I131, имеющего активность А = 37 ГБк.




  1. Во сколько раз уменьшится активность изотопа фосфора 15P32 через время t = 20 сут.?




  1. За какое время распадается 20% атомов радиоактивного изотопа, если его период полураспада равен 4 суткам?




  1. Определить, какая доля радиоактивного изотопа углерода 6C14 распадается за 2000 лет.

II. Ядерные реакции (задания 111-120)


  1. Определите число протонов и нейтронов, входящих в состав двух изотопов углерода: 1) 6C14 , 2) 6C15 и двух изотопов магния: 3) 12Mg24 и 4) 12Mg25.




  1. Вычислить энергию связи Eсв ядра дейтерия 1H2 и трития 1H3.




  1. Вычислить энергетический эффект Q реакции 4Be9 + 2He46C12 + 0n1.




  1. Вычислить энергетический эффект реакции 3Li6 + 1H12He3 + 2He4.




  1. Определите энергию связи ядра атома гелия 2He4, если масса изотопа 2He4 равна 4,00388 а.е.м., масса протона mp= 1,00814 а.е.м., масса нейтрона mn= =1,00899 а.е.м.




  1. Определите энергию связи, приходящуюся на один нуклон в ядре атома бериллия 4Be9, если масса изотопа бериллия 4Be9 равна 9,01505 а.е.м.




  1. Найти энергию, освобождающуюся при ядерной реакции: 3Li7 + 1H12He4 + 2He4, если масса изотопа лития 3Li7 равна 7,01823 а.е.м.




  1. Определите энергию, выделяющуюся при термоядерной реакции: 1H2 + 2He31H1 + 2He4, если масса изотопа гелия 2He3 равна 3,01699 а.е.м.




  1. Дописать ядерную реакцию и определить порядковый номер и массовое число второго ядра. Дать символическую запись ядерной реакции и определить ее энергетический эффект. 88Ra226 → ? + 2He4.




  1. Дописать ядерную реакцию и определить порядковый номер и массовое число второго ядра. Дать символическую запись ядерной реакции и определить ее энергетический эффект. 90Th23083Ra226 + ?

III. Различные типы излучений (задания 121-130)


  1. Рентгеновское излучение.




  1. Естественная радиоактивность




  1. Искусственная радиоактивность.




  1. Процессы деления атомных ядер.




  1. Космические лучи.




  1. α – излучение.




  1. β – излучение.




  1. γ – излучение.




  1. Нейтронное излучение.




  1. Взаимодействие γ – излучения с веществом.

IV. Методы регистрации излучений (задания 131-140)


  1. Методы регистрации космических лучей.




  1. Методы регистрации рентгеновского излучения.




  1. Методы регистрации α – излучения.




  1. Методы регистрации β – излучения.




  1. Методы регистрации γ – излучения.




  1. Методы регистрации нейтронов.




  1. Химические методы регистрации излучений.




  1. Фотолюминесцентные методы регистрации излучений.




  1. Регистрация излучений с помощью газоразрядных счетчиков.




  1. Регистрация излучений с помощью сцинтилляционных детекторов.



Основные физические постоянные.




Физическая постоянная


Обозначение


Числовое значение

элементарный заряд

e

1,6 ∙ 10-19 Кл

гравитационная постоянная

G

6,67 ∙ 10-11 м3/кг ∙ с2

постоянная Планка

h

6,63 ∙ 10-34 Дж ∙ с

скорость света в вакууме

c

3 ∙ 108 м/с

масса электрона

me

9,1 ∙ 10-31 кг

1 атомная единица

масса (а.е.м.)

равна 1,66 ∙ 10-27 кг

масса протона

mp

1,00763 а.е.м.

масса нейтрона

mH

1,00867 а.е.м.

масса дейтерия

m(1H2)

2,01410 а.е.м.

масса трития

m(1H3)

3,016265 а.е.м.

масса гелия

m(2He3)

3,01699 а.е.м.

масса гелия

m(2He4)

4,00388 а.е.м.

масса лития

m(3Li6)

6,01512 а.е.м.

масса лития

m(3Li7)

7,01823 а.е.м.

масса бериллия

m(4Be9)

9,01505 а.е.м.

масса бора

m(5B10)

10,01294 а.е.м.

масса углерода

m(6C12)

12,0000 а.е.м.

масса радия

m(83Ra226)

226,02540 а.е.м.

Масса тория

m(90Th230)

230,03313 а.е.м.



1   2   3   4   5   6   7

Похожие:

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Радиационная безопасность товаров», составлен в соответствии с примерной образовательной программой по специальности 080401 «Товароведение и экспертиза товаров». iconУчебно-методический комплекс Специальности: 080401 «Товароведение и экспертиза товаров (продовольственных, непродовольственных)»
Учебно-методический комплекс «Поведение потребителей» составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Радиационная безопасность товаров», составлен в соответствии с примерной образовательной программой по специальности 080401 «Товароведение и экспертиза товаров». iconУчебно-методический комплекс по дисциплине «Таможенная и биржевая экспертиза товаров» составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности 080401 Товароведение и экспертиза товаров.
Курс «Таможенная и биржевая экспертиза товаров» входит в цикл дисциплин специализации, устанавливаемых вузом
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Радиационная безопасность товаров», составлен в соответствии с примерной образовательной программой по специальности 080401 «Товароведение и экспертиза товаров». iconУчебно-методический комплекс по дисциплине «Химия» составлен в соответствии с требованиями гос впо по специальности 080401 Товароведение и экспертиза товаров
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Химия» составлен в соответствии с требованиями гос впо по специальности 080401 – Товароведение...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Радиационная безопасность товаров», составлен в соответствии с примерной образовательной программой по специальности 080401 «Товароведение и экспертиза товаров». iconУчебно-методический комплекс по дисциплине «Товароведение и экспертиза товаров» составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования (Основной образовательной программой), примерной программой по дисциплине по специальности 080301
Дисциплина входит в федеральный компонент цикла общепрофессиональных дисциплин и является обязательной для изучения
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Радиационная безопасность товаров», составлен в соответствии с примерной образовательной программой по специальности 080401 «Товароведение и экспертиза товаров». iconУчебно-методический комплекс по учебно-ознакомительной практике составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по специальности 080401 «Товароведение и экспертиза товаров»
Учебно-ознакомительная практика: Учеб методический комплекс./ Авт и сост.: О. Д. Худякова. – Омск.: Типография «с-принт», 2006. –...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Радиационная безопасность товаров», составлен в соответствии с примерной образовательной программой по специальности 080401 «Товароведение и экспертиза товаров». iconРоссийской Федерации Федеральное Агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Учебно-методический комплекс «Правовое регулирование профессиональной деятельности» составлен в соответствии с требованиями Государственного...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Радиационная безопасность товаров», составлен в соответствии с примерной образовательной программой по специальности 080401 «Товароведение и экспертиза товаров». iconУчебно-методический комплекс Для специальности 080401 «Товароведение и экспертиза товаров»
Баскаков Владимир Анатольевич, старший преподаватель кафедры Маркетинга и Рекламы
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Радиационная безопасность товаров», составлен в соответствии с примерной образовательной программой по специальности 080401 «Товароведение и экспертиза товаров». icon1. Организационно-правовое обеспечение образовательной деятельности
Специальность 080401 «Товароведение и экспертиза товаров» (по областям применения) со специализацией «Товароведение и экспертиза...
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Радиационная безопасность товаров», составлен в соответствии с примерной образовательной программой по специальности 080401 «Товароведение и экспертиза товаров». iconУчебно-методический комплекс Специальности: 080401 «Товароведение и экспертиза товаров (продовольственных, непродовольственных)»
«Гуманитарные, естественнонаучные и правовые дисциплины» Омского института (филиала) ргтэу
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Радиационная безопасность товаров», составлен в соответствии с примерной образовательной программой по специальности 080401 «Товароведение и экспертиза товаров». iconУчебно-методический комплекс по дисциплине «Товароведение и экспертиза кондитерских и вкусовых товаров» составлен в соответствии с требованиями Государственного
Дисциплина входит в федеральный компонент цикла специальных дисциплин и является обязательной для изучения
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница