- •Новосибирск 2010
- •Введение
- •Общие методические рекомендации по изучению дисциплины
- •Методические указания по изучению содержания тем курса Введение
- •Раздел 1. Элементы ядерной физики
- •Основные формулы
- •Примеры решения задач
- •Основные формулы
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 2. Радиометрия и дозиметрия ионизирующих излучений
- •Пример решения задач
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 3. Основы радиоэкологии и радиотоксикологии
- •Основные формулы
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 4. Биологическое действие ионизирующих излучений
- •Раздел 5. Лучевые поражения
- •Раздел 6. Радиационная экспертиза объектов ветеринарного надзора
- •Раздел 7. Использование радиоактивных изотопов и ионизирующей радиации в животноводстве и ветеринарии
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 8. Организация ведения животноводства на территориях, загрязненных радиоактивными веществами
- •Основные формулы
- •Пример решения задач
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 9. Основы радиационной безопасности и организации работы с радиоактивными веществами
- •Вопросы для самопроверки
- •Методические указания по выполнению контрольной работы
- •Вопросы и задачи для контрольной работы
- •Библиографический список
- •Сельскохозяйственная радиобиология
Вопросы и задачи для контрольной работы
Радиология и радиобиология. Значение достижений и перспективы развития ядерной физики. Задачи. Краткая история возникновения и развития науки.
Содержание и задачи курса сельскохозяйственной радиобиологии, связь с другими дисциплинами, значение в подготовке специалистов сельского хозяйства.
Строение атома и физическая характеристика элементарных частиц, входящих в его состав.
Процессы, связанные с перемещением электрона в атоме: ионизация, излучение, возбуждение и рекомбинация.
Явление изотопии. Стабильные и нестабильные изотопы. Изомеры, изобары, изогоны.
Явление радиоактивности. Естественная и искусственная радиоактивность. Единицы измерения радиоактивности.
Электромагнитные и корпускулярные ионизирующие излучения. Происхождение ядерных излучении и их физические свойства.
Закон радиоактивного распада и его использование в радиологии. Единицы измерения радиоактивности.
Источники радиоактивного загрязнения окружающей среды.
Принципы и методы дозиметрии и радиометрии.
Дозы излучения, мощность дозы. Единицы измерения. Сущность коэффициента ОБЭ.
Взаимодействие альфа и бэта – излучений с веществом. Закон ослабления пучка бэта-частиц.
Основные эффекты взаимодействия нейтронов с веществом.
Взаимодействие гамма-излучений с веществом. Закон поглощения пучка гамма лучей. Слой половинного ослабления.
Типы радиоактивных превращений. Их характеристика.
Методы обнаружения и регистрации ядерных излучений.
Токсикологическая характеристика наиболее опасных для биосферы радиоактивных изотопов.
Радиометрическая и радиохимическая экспертиза объектов ветеринарного надзора.
Порядок определения дозы облучения, мощности дозы с помощью радиометрических и дозиметрических приборов.
Радиоэкология. Цели и задачи.
Нормативные документы, определяющие ПДК радионуклидов в продуктах животноводства и кормах.
Возможные пути поступления радионуклидов в организм животного. Распределение и накопление радиоактивных веществ в организме животного.
Радиотоксичность веществ. Понятие: критический орган.
Выведение радионуклидов из организма животных, способы и средства их выведения. Эффективный период полувыведения.
Современные представления механизма биологического действия ионизирующих излучений на молекулярном и клеточном уровнях.
Теории, объясняющие прямое и косвенное действие радиации на биологические объекты. Характеристика температурного и кислородного эффектов. Правило Бергонье и Трибондо и исключения из него.
Опосредованные пути воздействия ионизирующего излучения на организм.
Основные причины изменений, возникающих в организме животного при действии на него ионизирующего излучения.
Факторы, влияющие на выраженность биологического действия ионизирующих излучений.
Влияние состояния животного и внешних факторов на радиочувствительность и радиорезистентность.
Радиочувствительность клетки, тканей, органов, организма.
Общие сведения о лучевых поражениях.
Лучевая болезнь и ее формы. Диагностика лучевой болезни.
Профилактика лучевой болезни. Содержание заболевших животных. Радиопротекторы.
Сущность комплексного лечения сельскохозяйственных животных при лучевых поражениях. Комбинированные лучевые поражения.
Лучевые ожоги кожных покровов.
Отдаленные последствия облучения.
Генетическое действие ионизирующих излучений.
Действие радиации на эмбрион и плод.
Радиационная экспертиза объектов ветеринарного надзора. Цели и задачи.
Правила отбора и обработки проб кормов и продуктов животноводства для радиационной экспертизы.
Радиометрическая экспертиза объектов ветеринарного надзора. Методы прижизненного определения радионуклидов в организме животных.
Радиохимический и спектрометрический методы радиационного контроля. Роль носителя при радиохимическом анализе.
Применение радиоизотопного и радиоиммунологического методов исследования в животноводстве и ветеринарии.
Радиационная биотехнология и перспективы ее использования в животноводстве.
Использование ионизирующих излучений в сельском хозяйстве.
Применение радионуклидов и радиоактивных излучений для диагностики болезней и лечения животных.
Прогноз накопления радионуклидов в кормах, выращенных на территориях, загрязненных радионуклидами.
Прогноз перехода радионуклидов из кормов в продукты животноводства.
Методы снижения накопления радиоактивных веществ в кормах и продуктах животноводства.
Принципы нормирования поступления радионуклидов в организм животных.
Использование кормовых угодий на территории, загрязненной радиоактивными веществами.
Особенности кормления и содержания животных при радиоактивном загрязнении среды.
Использование веществ, ускоряющих выведение радионуклидов из организма с целью получения пригодной в пищу продукции.
Проведение ветеринарных мероприятий в зонах радиоактивного загрязнения.
Организация ведения животноводства на загрязненной радионуклидами территории.
Технологические приемы переработки продуктов животноводства, загрязненных радиоактивными веществами.
Краткий обзор основных регламентирующих документов радиационного воздействия в России.
Нормы радиационной безопасности – НРБ-99. Основные принципы радиационной безопасности. Основные пределы доз для различных категорий облучаемых лиц.
Требования безопасности, предъявляемые к устройству и оборудованию радиологических лабораторий. Методы защиты при работе с открытыми и закрытыми источниками излучения.
Постоянная распада λ рубидия Rb89 равна 0,00077 с-1 . Определить его период полураспада Т1/2.
Период полураспада Т1/2 радиоизотопа равен 1 ч. Определить среднюю продолжительность жизни τ этого нуклида.
Определить число N атомов, распадающихся в радиоактивном изотопе за время t =10 с, если его активность А = 0,1 МБк. Считать активность постоянной в течение указанного времени.
Выразить активность радиоизотопа Со60 в мКи, если известно, что его гамма-эквивалент М = 10 мг-экв.радия, гамма-постоянная Кγ =13,5 Р/ч.
Какую поглощенную дозу Дп получит мышечная ткань теленка при однократном поступлении цезия-137 начальной концентрацией С =2 мКи/г; плотность ткани р = 3,5 г/cм3, геометрический фактор q =1; эффективный период полувыведения Тэфф = 70 суток; гамма-постоянная цезия-137 = 3,55 р/ч.
Активность цезия -137 в суточном рационе коровы Арац = 8064 Бк. Коэффициент перехода радиоизотопа из рациона в 1 л молока К = 0,62%. ПДК цезия-137 в молоке – 50 Бк/л. Рассчитать прогноз содержания радиоактивного цезия А в 1 л молока и сделать вывод о безопасности продукта для человека.
Активность стронция -90 в суточном рационе коровы А = 17000 Бк. Коэффициент перехода радиоизотопа из рациона в 1 л молока К = 0,14%. ПДК стронция-90 в молоке – 25 Бк/л. Рассчитать прогноз содержания радиоактивного стронция А в 1 л молока и сделать вывод о безопасности продукта для человека.
Активность цезия -137 в суточном рационе коров А = 4000 Бк. Коэффициент перехода из рациона в 1 кг мяса К = 4%. Сделать вывод о безопасности говядины для человека, если ПДК цезия-137 в мясе – 160 Бк/кг.
Рассчитать прогноз безопасного содержания стронция -90 в рационе коров для получения молока, соответствующего санитарным нормам. ПДК стронция-90 в молоке – 25 Бк/л. Коэффициент перехода радиоизотопа из рациона в 1 л молока К = 0,14%.
Определить предел допустимого содержания ПДС цезия-137 в рационе овец, если известно, что среднегодовая допустимая концентрация СДК цезия-137 в баранине -160 Бк/кг; коэффициент перехода из рациона в баранину К = 15%.
Определить среднегодовую допустимую концентрацию СДК Cs137 в говядине, если учесть, что человек потребляет 0,2 кг мяса в день; ПДК радиоактивного цезия в мясе – 160 Бк/кг; доля радиоактивного цезия, вносимая с продуктом в рацион человека – 23%.
Определить среднегодовую допустимую концентрацию СДК стронция-90 в молоке и предел допустимого содержания этого радионуклида в рационе коров, если учесть, что человек потребляет 0,5 л молока в день; ПДК радиоактивного стронция в молоке – 25 Бк/л; доля радиоактивного стронция, вносимая с продуктом в рацион человека – 25,5%; коэффициент перехода Sr90 в молоко – 0,14%.
Оценить скорость накопления йода-131 в щитовидной железе кролика массой 4 г, если удельная активность радионуклида С в этом органе – 8,5 · 104 Бк/кг; активность радионуклида, ежесуточно поступающего в организм ĝ – 3,7 х 107 Бк.
Активность углерода-14 на 1 января 2002 г. составляла 10 мКи. Т1/2 = 55,68 года. Определить его активность на 1 января 2012 г.
На рабочем столе находится препарат цезия-137 активностью 0,5 мг-экв.радия. На каком расстоянии можно находиться, работая в течение 6 часов в день с данным источником излучения, учитывая, что предельно допустимая мощность дозы равна 0,1 Р в неделю.
Какую поглощенную дозу получит щитовидная железа кролика при однократном введении йода-131 активностью 1 мКи. Масса железы 4г. Гамма-постоянная иода-131 -2,3 Р/ч. Эффективный период полувыведения 7,5 дня. Плотность тканей железы 0,85 г/см3. Геометрический фактор 37,8 см.
Рассчитать эквивалентную поглощенную дозу от смешанного источника излучения, если доза от гамма-излучения составляет 2 рад, от бета-излучения - 1рад, от альфа-излучения - 3 рад, от быстрых нейтронов - 2 рад.
Определить мощность дозы и дозу от точечного источника кобальта-60 активностью 500 мг.экв. радия за 30 минут работы на расстоянии 0,4 м. Гамма-постоянная кобальта-60 -13,5 Р/ч.
На рабочем столе находится раствор йода-131 активностью 20 мг-экв.радия на расстоянии 50 см от экспериментатора. Какую дозу он получит за 5 дней работы в течение 4 часов ежедневно.
Определить эффективный период полувыведения стронция-90 из костной ткани, если известно, что биологический период полувыведения стронция-90 - 50 дней, а период полураспада 28 лет.
