Номер 4, страница 258 - гдз по физике 11 класс учебник Жилко, Маркович

4. К каким последствиям может привести облучение человека ионизирующим излучением?

4.

Облучение человека ионизирующим излучением может привести к широкому спектру последствий для здоровья, которые зависят от множества факторов: величины поглощенной дозы, типа излучения, продолжительности облучения (однократное или хроническое), распределения дозы по телу (общее или локальное) и индивидуальной радиочувствительности организма. Биологические эффекты облучения классифицируют на две основные категории.

• Детерминированные (пороговые) эффекты: Это эффекты, которые гарантированно проявляются при превышении определенной пороговой дозы облучения. Тяжесть этих последствий напрямую зависит от величины дозы. К ним относятся:
  • Острая лучевая болезнь (ОЛБ): Развивается при общем, относительно равномерном облучении всего тела в дозах свыше 1 Гр ($1 \text{ Грей}$) за короткое время. Характеризуется поражением кроветворной системы, желудочно-кишечного тракта, нервной системы и может привести к летальному исходу.
  • Местные лучевые поражения: Возникают при локальном облучении отдельных участков тела высокими дозами. Примерами являются лучевые ожоги кожи, лучевая катаракта (помутнение хрусталика глаза), лучевой пневмонит (воспаление легких).
  • Нарушение репродуктивной функции: Облучение половых желез может вызвать временную или постоянную стерильность.
• Стохастические (вероятностные) эффекты: Это отдаленные последствия, для которых не существует безопасного порога дозы. Любая, даже самая малая доза, увеличивает вероятность их возникновения, но тяжесть самого заболевания от дозы не зависит. К ним относятся:
  • Злокачественные новообразования (рак): Повышается риск развития различных онкологических заболеваний, таких как лейкемия (рак крови), рак щитовидной железы, молочной железы, легких и других органов.
  • Генетические (наследственные) эффекты: Возникают в результате повреждения ДНК в половых клетках (сперматозоидах и яйцеклетках). Эти мутации могут передаваться следующим поколениям, вызывая у потомства различные наследственные заболевания и пороки развития.

Ответ: Последствия облучения человека ионизирующим излучением делятся на детерминированные (острая лучевая болезнь, лучевые ожоги), возникающие при превышении пороговой дозы, и стохастические (повышенный риск рака, генетические мутации), вероятность которых растет с увеличением дозы без существования порога.

5.

Основными естественными (природными) источниками ионизирующего излучения, которые создают естественный радиационный фон и обуславливают основную часть дозы, получаемой населением Земли, являются:

• Космическое излучение: Это излучение, поступающее на Землю из космического пространства. Оно состоит из первичного излучения (протоны и ядра атомов, приходящие от Солнца и из Галактики) и вторичного излучения, образующегося при взаимодействии первичных частиц с атмосферой Земли. Интенсивность космического излучения возрастает с высотой над уровнем моря.
• Земное излучение: Это внешнее гамма-излучение от естественных радионуклидов, содержащихся в земной коре, почве, горных породах и строительных материалах (гранит, кирпич, бетон). Наибольший вклад вносят радиоактивные семейства урана-238 ($^{238}U$) и тория-232 ($^{232}Th$), а также калий-40 ($^{40}K$).
• Внутреннее облучение от инкорпорированных радионуклидов: Человек получает дозу облучения от радиоактивных веществ, которые попадают внутрь организма с пищей, водой и вдыхаемым воздухом. Основным таким источником является калий-40 ($^{40}K$), который является неотъемлемой частью нашего тела. Также вклад вносят углерод-14 ($^{14}C$), полоний-210 ($^{210}Po$) и другие.
• Радон и его дочерние продукты: Радон ($^{222}Rn$) — это тяжелый радиоактивный газ, продукт распада урана-238 в земной коре. Будучи инертным газом, он легко проникает из почвы в атмосферу и, особенно, в закрытые, плохо вентилируемые помещения (подвалы, первые этажи зданий). Вдыхание радона и его короткоживущих дочерних продуктов распада является главным источником облучения легких и вносит наибольший вклад в суммарную дозу от естественных источников.

Ответ: Основными естественными источниками ионизирующего излучения являются: космическое излучение, земное излучение от радионуклидов в почве и стройматериалах, радон и его продукты распада в воздухе, а также радионуклиды (в первую очередь калий-40), поступающие в организм с пищей и водой.