Zadanie 1

Przykładowo wybrane ciekawsze zastosowania promieniowania jądrowego.


Czujki dymu - jest to urządzenie wykorzystujące promieniotwórczy izotop ameryku-241. Izotop ten wysyła promieniowanie alfa, które jest zbierane przez elektrodę czujnika i w obwodzie urządzenia przepływa prąd elektryczny, którego natężenie jest mierzone. Jeżeli do czujnika dostanie się dym, to wysyłane przez niego promieniowanie alfa jest silnie pochłaniane i mierzone natężenie prądu w czujniku znacząco spada.


Pomiar grubości - w badaniach przemysłowych metodą radioizotopową polega na przepuszczeniu przez badany materiał wiązki promieniowania jądrowego. Na podstawie osłabienia natężenia tej wiązki możemy obliczyć grubość danego materiału.


Oczyszczanie i sterylizowanie - promieniowanie jonizujące o dużym natężeniu niszczy drobnoustroje, stąd jest wykorzystywane do bezinwazyjnego oczyszczania przedmiotów.


Znaczniki promieniotwórcze - izotopy promieniotwórcze wprowadza się do badanego układu w celu śledzenia ich drogi, po której poruszają się. Ma to zastosowanie np. podczas badania prędkości przepływu różnych materiałów lub procesów ich mieszania się.


Zadanie 2

Na infografice podano, że roczna dawka otrzymana wskutek palenia 30 papierosów dziennie wynosi maksymalnie 0,16 mSv. Oznacza to wypalenie w ciągu roku liczby papierosów równej:

 

Chcemy, aby otrzymana dawka z wypalenia papierosów wynosiła 0,01 mSv (roczna dawka dla mieszkańców okolic elektrowni jądrowej).

Układamy odpowiednią proporcję:

 

 

W ciągu roku należałoby wypalić około 685 papierosów, aby pochłonięta dawka była równa 0,01 mSv. Zatem należałoby palić niecałe 2 papierosy dziennie.


Zadanie 3

Prawdziwe stwierdzenia to:

B. Szkodliwe są tylko niektóre rodzaje promieniowania.

Promieniowanie alfa nie jest szkodliwe dla człowieka (nie przenika ono przez skórę), jeśli izotop promieniotwórczy nie został wprowadzony do organizmu.


C. Szkodliwe są duże dawki promieniowania jądrowego.

Dla małych dawek promieniowania jądrowego nie obserwujemy widocznych negatywnych efektów.

 


 

Zdanie A. jest fałszywe, ponieważ stwierdzono, że małe dawki promieniowania mogą wywoływać pozytywne mutacje i wpływać na ogólną odporność organizmu.


Zadanie 4

Dawka promieniowania kosmicznego pochłoniętego przez pasażerów lotów kontynentalnych zależy głównie od wysokości na jakiej leci samolot, od długości lotu i od szerokości geograficznej na jakiej ten lot się odbywa. Na poziomie morza aż do wysokości gór dawki promieniowania kosmicznego są małe w porównaniu z dawkami od radioaktywności ośrodka, ale rosną szybko wraz z wysokością. 

Cząstki promieniowania kosmicznego przenikając poprzez organizmy żywe, powodują różne zmiany w ich komórkach. Cząstki naładowane elektrycznie głównie wzbudzają i jonizują atomy, z których komórki są zbudowane, a niekiedy powodują zmiany w jądrach atomowych - wskutek wywołanych reakcji jądrowych. W procesie jonizacji z atomów są wyrywane elektrony, zaś w reakcjach jądrowych jądra atomów ulegają destrukcji. W danej warstwie materii jest odkładana określona energia bombardujących ją cząstek. Określonym stratom energetycznym odpowiada określona dawka działająca na dowolny materiał. Zmiany biologiczne w napromieniowanych organizmach są proporcjonalne do dawek i mocy promieniowania. Uszkodzenia radiacyjne zależą nie tylko od dawki promieniowania, lecz i od tego, jaki organ jest wystawiony na działanie promieniowania. Najbardziej czuła jest komórka w stadium wczesnego okresu dzielenia. Destrukcja jąder atomów - z jakich są zbudowane komórki prowadzi do zmian w strukturze i budowie chemicznej porażonej komórki - może to wywołać nieprawidłowości rozwoju.  

W związku ze wzrostem dawki promieniowania kosmicznego wraz z wysokością szczególnie narażone są osoby często latające samolotami na dużym pułapie. Zgodnie z zaleceniami istnieje obowiązek prowadzenia oceny dawek otrzymywanych przez załogi, jeśli tylko dawki roczne mogą przekroczyć 1 mSv (w praktyce oznacza to załogi wszystkich samolotów o pułapie lotu ponad 8 km) oraz dążenie do zapewnienia by dawka nie przekroczyła 6 mSv. Zalecenia te stopniowo znajdują odzwierciedlenie w przepisach poszczególnych państw. W Polsce stało się to w roku 2000, z chwilą uchwalenia Prawa Atomowego.

Załogi samolotów, których trasy przebiegały nad okolicami biegunów są szczególnie narażone ponieważ w tamtych rejonach występuje szczególnie intensywne promieniowanie kosmiczne, ze względu na przebieg toru ruchu cząstek promieniowania kosmicznego w ziemskim polu magnetycznym (z tego samego powodu zorze polarne powstają głównie w okolicach kół podbiegunowych).