Действие радиации и радиационные дозы

<div class="test"><pre><textarea>{"questions":[{"content":"В результате ионизации нейтральные атомы вещества превращаются в [[fill_choice_big-1]].","widgets":{"fill_choice_big-1":{"type":"fill_choice_big","options":["положительные ионы и свободные электроны","отрицательные ионы","свободные электроны и $\\gamma$-кванты","положительные ионы и $\\alpha$-частицы"],"answer":0}},"explanation":"Некоторые виды излучения способны выбивать электроны из атомов вещества. В результате этого процесса, называемого ионизацией, образуются положительные ионы и отрицательные электроны.","id":"0"},{"content":"Какое свойство $\\alpha$, $\\beta$ и $\\gamma$-излучений позволяет называть их ионизирующими?[[choice-10]]","widgets":{"choice-10":{"type":"choice","options":["Они способны выбивать электроны из атомов и молекул вещества.","Они невидимы для глаза человека.","Они обладают очень высокой проникающей способностью.","Они возникают только при работе атомных электростанций."],"answer":[0]}},"explanation":"При выбивании электронов в веществе образуются положительные ионы и свободные электроны. Этот процесс называется ионизацией.","id":"0"},{"content":"Какие виды излучения являются ионизирующими?[[choice-30]]","widgets":{"choice-30":{"type":"choice","options":["$\\alpha$-излучение","$\\beta$-излучение","$\\gamma$-излучение","Рентгеновское излучение","Нейтронное излучение","Инфракрасное излучение","Ультрафиолетовое излучение"],"answer":[0,1,2,3,4]}},"step":1,"explanation":"Энергия этих видов излучения достаточно для того, чтобы при взаимодействии с веществом выбивать электроны из атомов и молекул, превращая их в положительно заряженные ионы.","hints":["Не только радиоактивное ($\\alpha$, $\\beta$, $\\gamma$) излучение является ионизирующим.","Большая часть ультрафиолета обладает энергией, достаточной для возбуждения электронов и разрыва некоторых химических связей (поэтому мы загораем или обгораем). Однако этой энергии недостаточно для полного выбивания электрона из атома, то есть для ионизации.","Энергия фотонов инфракрасного излучения слишком мала. Когда ИК-лучи попадают на тело, они вызывают в основном колебательные и вращательные движения атомов и молекул. Мы ощущаем это как тепло."],"id":"1"},{"content":"Почему быстрые нейтроны при взаимодействии с веществом способны вызвать ионизацию?[[choice-102]]","widgets":{"choice-102":{"type":"choice","options":["Они выбивают заряженные частицы (например, протоны) из ядер атомов, и уже эти частицы ионизируют вещество.","Они нагревают вещество, и при высокой температуре происходит термическая ионизация.","Они испускают $\\gamma$-кванты, которые и вызывают ионизацию.","Они распадаются на протоны и электроны, которые и ионизируют вещество."],"explanations":["Это механизм косвенной ионизации. Не имея заряда, нейтрон глубоко проникает в вещество и сталкивается с атомными ядрами. Выбитые из ядер заряженные частицы (протоны, ядра отдачи) разлетаются и своей энергией ионизируют окружающие атомы.","","",""],"answer":[0]}},"id":"1"},{"content":"При облучении металлов или минералов ионизирующее излучение может вызывать в них структурные изменения, а именно [[fill_choice_big-148]].","widgets":{"fill_choice_big-148":{"type":"fill_choice_big","options":["смещение атомов из узлов кристаллической решетки","появление электрического тока","намагничивание материала","нагревание вещества до высоких температур"],"answer":0}},"explanation":"Такие дефекты структуры могут приводить к изменению механических свойств материала. Например, делать материал более прочным или, наоборот, более хрупким.","id":"2"},{"content":"Наведенная радиоактивность — это [[fill_choice_big-200]].","widgets":{"fill_choice_big-200":{"type":"fill_choice_big","options":["превращение стабильных ядер вещества в радиоактивные под действием ионизирующего излучения","загрязнение поверхности предмета радиоактивной пылью","разрушение кристаллической решетки материала","накопление электрического заряда в веществе под действием ионизирующего излучения"],"answer":0}},"explanation":"Иногда при облучении металлов возможны ядерные реакции в веществе. В этом случае некоторые атомы этого металла могут превращаться в радиоактивные изотопы. Так вещество становится радиоактивным.","id":"2"},{"content":"Какое биологическое действие оказывает ионизирующее излучение на живые ткани?[[choice-375]]","widgets":{"choice-375":{"type":"choice","options":["Повреждение молекул ДНК и нарушение деления клеток.","Увеличение массы клеток.","Ускорение деления клеток без изменений в генетическом материале.","Ионизирующее излучение не оказывает никакого действия на ткани живых организмов."],"explanations":["Ионизация приводит к разрыву химических связей в ДНК или к образованию свободных радикалов, что вызывает мутации или гибель клеток.","Масса клеток не изменяется под действием радиации.","Деление, наоборот, нарушается из-за повреждения ДНК.",""],"answer":[0]}},"id":"3"},{"content":"Как называется состояние организма, возникающее при воздействии большой дозы ионизирующего излучения за короткое время?[[choice-293]]","widgets":{"choice-293":{"type":"choice","options":["Лучевая болезнь","Тепловой удар","Радиационный ожог","Онкологическое заболевание"],"explanations":["Возникает при больших дозах облучения, сопровождается поражением кроветворной системы, ЖКТ и других органов.","Связан с перегревом, а не с радиацией.","Ожог — частное проявление, но не общее название состояния всего организма.","Рак может быть отдаленным последствием."],"answer":[0]}},"id":"3"},{"content":"Соотнесите вид излучения и его проникающую способность.[[matcher-468]]","widgets":{"matcher-468":{"type":"matcher","labels":["$\\alpha$-излучение","$\\beta$-излучение","$\\gamma$-излучение"],"items":["Задерживается листом бумаги или верхним слоем кожи.","Проникает в ткани на глубину до 1−2 см, задерживается алюминием.","Проходит через тело человека, требует толстого слоя бетона или свинца для ослабления."]}},"step":1,"explanation":"$\\alpha$-частицы тяжелые и быстро теряют энергию. $\\beta$-частицы (электроны) проникают глубже. $\\gamma$-кванты, не имея заряда и массы, проходят через вещество наиболее свободно.","hints":["Внешнее $\\alpha$-излучение обладает самой низкой проникающей способностью. У живого организма эти частицы останавливает верхний слой кожи.","$\\beta$-частицы проникают глубже, поражая кожу и поверхностные ткани.","Самой высокой проникающей способностью обладают $\\gamma$-кванты."],"id":"4"},{"content":"Расположите виды ионизирующего излучения в порядке увеличения их проникающей способности (от наименьшей к наибольшей).[[sorter-626]]","widgets":{"sorter-626":{"type":"sorter","items":["$\\alpha$-излучение","$\\beta$-излучение","Нейтронное излучение"]}},"step":1,"hints":["Тяжелые $\\alpha$-частицы обладают самой низкой проникающей способностью. Их останавливает лист бумаги или верхний слой кожи.","Нейтроны проникают глубже $\\beta$-частиц, так как не имеют заряда и слабо взаимодействуют с веществом."],"id":"4"},{"content":"Энергия излучения, переданная единице массы облучаемого вещества, называется [[fill_choice_big-735]].","widgets":{"fill_choice_big-735":{"type":"fill_choice_big","options":["поглощенной дозой","эквивалентной дозой","интенсивностью излучения","активностью источника"],"answer":0}},"explanation":"Это физическая величина, равная отношению поглощенной телом энергии  к массе этого тела: $D = \\frac{E}{m}$.","id":"5"},{"content":"Если тело массой $2 \\space кг$ поглотило $4 \\space Дж$ энергии ионизирующего излучения, то поглощенная доза $D$ равна [[fill_choice_big-864]].","widgets":{"fill_choice_big-864":{"type":"fill_choice_big","options":["$2 \\space Гр$","$8 \\space Гр$","$6 \\space Гр$","$0.5 \\space Гр$"],"answer":0}},"step":1,"hints":["Поглощенная доза излучения рассчитывает по формуле $D = \\frac{E}{m}$.","$D = \\frac{4 \\space Дж}{2 \\space кг} = 2 \\space Гр$."],"id":"5"},{"content":"Что показывает коэффициент качества $K$ излучения?[[choice-1029]]","widgets":{"choice-1029":{"type":"choice","options":["Во сколько раз биологическое действие данного излучения больше, чем у $\\gamma$-излучения при той же поглощенной дозе.","Сколько энергии излучение передало единице массы вещества.","Как глубоко излучение проникает в вещество.","Сколько распадов происходит в источнике."],"explanations":["Для $\\gamma$-излучения $K = 1$ (эталон). Для $\\beta$- и рентгеновского излучения также $K = 1$, для нейтронного $K = 10$, а для $\\alpha$-излучения $K = 20$. Это значит, что при одинаковой поглощенной дозе $\\alpha$-излучение примерно в $20$ раз опаснее $\\gamma$-излучения.","Это определение поглощенной дозы $D$.","Проникающая способность — это отдельная характеристика.","Это активность источника."],"answer":[0]}},"id":"6"},{"content":"Какой вид ионизирующего излучения обладает наибольшим коэффициентом качества $K$?[[choice-1196]]","widgets":{"choice-1196":{"type":"choice","options":["$\\alpha$-излучение","$\\beta$-излучение","$\\gamma-излучение","Нейтронное излучение"],"explanations":["Для $\\alpha$-частиц коэффициент качества равен $20$ — они вызывают наиболее серьезные повреждения в живых тканях.","Для $\\beta$-излучения коэффициент качества равен $1$.","Для $\\gamma$-излучения коэффициент качества равен $1$.","Для нейтронного излучения коэффициент качества равен $10$."],"answer":[0]}},"id":"6"},{"content":"Эквивалентная доза излучения рассчитывается по формуле [[fill_choice_big-1445]].","widgets":{"fill_choice_big-1445":{"type":"fill_choice_big","options":["$H = DK$","$D = \\frac{E}{m}$","$E = DH$","$K = H \\space + \\space D$"],"answer":0}},"explanation":"Эквивалентная доза $H$ равна произведению поглощенной дозы $D$ на коэффициент качества $K$, учитывающий вид излучения.","id":"7"},{"content":"Эквивалентная доза отличается от поглощенной тем, что она [[fill_choice_big-1664]].","widgets":{"fill_choice_big-1664":{"type":"fill_choice_big","options":["учитывает вид излучения через коэффициент качества","измеряется в джоулях","показывает только энергию излучения","не зависит от вида излучения"],"answer":0}},"explanation":"При одинаковой поглощенной дозе разные излучения действуют на организм по-разному. Например, при $D = 1 \\space Гр$ для $\\gamma$-излучения $H = 1 \\space Зв$, а для α-излучения $H = 20 \\space Зв$. То есть во втором случае повреждения клеток значительно сильнее.","id":"7"},{"content":"Эффективная доза излучения — это величина, которая [[fill_choice_big-1869]].","widgets":{"fill_choice_big-1869":{"type":"fill_choice_big","options":["учитывает общий риск для организма с учетом разных органов","показывает только энергию, переданную веществу","учитывает только вид излучения","зависит только от времени облучения"],"answer":0}},"explanation":"Эффективная доза рассчитывается на основе эквивалентных доз для отдельных органов и объединяет их вклад в один показатель, учитывая различную степень повреждения тканей.","id":"8"},{"content":"Коэффициенты радиационного риска (тканевые коэффициенты) показывают, [[fill_choice_big-2036]].","widgets":{"fill_choice_big-2036":{"type":"fill_choice_big","options":["насколько чувствительны к облучения разные органы","сколько энергии получает организм","какое именно излучение воздействовало на организм","на протяжение какого времени организм может без последствий подвергаться облучению"],"answer":0}},"explanation":"Разные органы по-разному реагируют на радиацию. Например, костный мозг повреждается сильнее, чем кожа при одинаковом облучении.","id":"8"},{"content":"Соотнесите величины и их единицы измерения.[[matcher-2264]]","widgets":{"matcher-2264":{"type":"matcher","labels":["Поглощенная доза","Эквивалентная доза","Эффективная доза"],"items":["Грей ($Гр$)","Зиверт ($Зв$)","Зиверт ($Зв$)","Джоуль ($Дж$)","Фарад ($Ф$)"]}},"step":1,"hints":["Поглощенная доза измеряется в грэях.","Эквивалентная и эффективная дозы измеряются в зивертах."],"id":"9"},{"content":"Установите соответствие между величиной и тем, что она показывает.[[matcher-2545]]","widgets":{"matcher-2545":{"type":"matcher","labels":["Поглощенная доза","Эквивалентная доза","Эффективная доза"],"items":["Количество энергии, переданной единице массы вещества.","Биологическое действие данного вида излучения.","Суммарный риск для всего организма."]}},"step":1,"hints":["Поглощенная доза учитывает только энергию излучения, полученную организмом.","Эквивалентная доза учитывает вид излучения через коэффициент качества.","Эффективная доза показывает суммарный риск для всего организма, учитывая чувствительность разных органов."],"id":"9"},{"content":"Основными источниками естественного радиационного фона являются [[fill_choice_big-2881]].","widgets":{"fill_choice_big-2881":{"type":"fill_choice_big","options":["космическое излучение и радиоактивные вещества в земной коре","атомные электростанции и промышленные заводы","электрические приборы","медицинские исследования (рентген, КТ)"],"answer":0}},"explanation":"Эти источники формируют основную часть природного радиационного фона.","id":"10"},{"content":"Что называется естественным радиационным фоном?[[choice-3108]]","widgets":{"choice-3108":{"type":"choice","options":["Постоянное ионизирующее излучение окружающей среды, не связанное с деятельностью человека.","Излучение от атомных электростанций.","Излучение, возникающее при авариях.","Суммарное излучение, получаемое человеком за счет медицинских процедур."],"answer":[0]}},"explanation":"Оно существует всегда и создается складывается из нескольких источников: космического излучения, радиоактивных веществ в земной коре, воздухе и воде, а также естественных радиоактивных веществ, входящих в состав некоторых продуктов и организма человека.","id":"10"},{"content":"Какой из перечисленных источников вносит наибольший вклад в ежегодное облучение среднестатистического человека (около $2–3 \\space мЗв$ в год)?[[choice-3431]]","widgets":{"choice-3431":{"type":"choice","options":["Естественный радиационный фон (космос, почва, воздух)","Просмотр телевизора и использование компьютера","Проживание рядом с атомной электростанцией","Пищевые продукты, обработанные консервантами"],"explanations":["Основную дозу (более $80 \\%$) человек получает именно от природных источников. Вклад АЭС в нормальных условиях ничтожно мал.","","",""],"answer":[0]}},"id":"11"},{"content":"Какова предельно допустимая дополнительная доза облучения для населения в год?[[choice-3658]]","widgets":{"choice-3658":{"type":"choice","options":["$1 \\space мЗв$","$20 \\space мЗв$","$0.1 \\space мЗв$","$1000 \\space мЗв$"],"explanations":["Это допустимая дополнительная доза сверх естественного фона, не учитывающая медицинские исследования.","Это допустимая доза для работников, связанных с источниками излучения.","Это слишком малая величина, характерная, например, для отдельных медицинских процедур.","Такая доза может вызвать лучевую болезнь при однократном облучении."],"answer":[0]}},"id":"11"},{"content":"Какие три из перечисленных способов являются основными принципами защиты от внешнего ионизирующего излучения?[[choice-3992]]","widgets":{"choice-3992":{"type":"choice","options":["Увеличение расстояния до источника излучения","Сокращение времени пребывания вблизи источника","Экранирование защитными материалами","Прием йодсодержащих препаратов","Тщательное мытье продуктов перед едой"],"answer":[0,1,2]}},"step":1,"hints":["Чем дальше человек находится от источника, тем меньшее количество энергии излучения ему передается.","Чем меньше человек находится рядом с источником, тем меньше суммарная доза.","Разные виды излучения возможно остановить или существенно ослабить, используя специальные защитные материалы."],"id":"12"},{"content":"Если расстояние до точечного источника увеличить в $2$ раза, то интенсивность излучения [[fill_choice_big-4388]].","widgets":{"fill_choice_big-4388":{"type":"fill_choice_big","options":["уменьшится в $4$ раза","уменьшится в $2$ раза","увеличится в $2$ раза","увеличится в $4$ раза"],"answer":0}},"explanation":"Интенсивность обратно пропорциональна квадрату расстояния: <br />$I \\sim \\frac{1}{r^2}$.","id":"12"},{"content":"Для защиты от $\\gamma$-излучения наиболее эффективны [[fill_choice_big-4671]].","widgets":{"fill_choice_big-4671":{"type":"fill_choice_big","options":["свинец или толстый слой бетона","лист бумаги","стекло толщиной $1 \\space мм$","воздух"],"answer":0}},"explanation":"$\\gamma$-излучение имеет высокую проникающую способность, поэтому требуется плотный и толстый материал для его ослабления.","id":"13"},{"content":"Почему для защиты от $\\beta$-излучения чаще используют пластик, а не металл?[[choice-4965]]","widgets":{"choice-4965":{"type":"choice","options":["При торможении $\\beta$-частиц в металлах может возникать дополнительное рентгеновское излучение.","Пластик полностью отражает $\\beta$-излучение.","Металл не задерживает $\\beta$-излучение.","Пластик легче металла."],"explanations":["В тяжелых материалах быстрые электроны резко замедляются, и часть их энергии излучается в виде рентгеновских квантов. Поэтому используют пластик, чтобы избежать возникновения дополнительного излучения.","Излучение не отражается, а поглощается.","Металл задерживает, но может давать побочный эффект.","Масса не является причиной выбора."],"answer":[0]}},"id":"13"}],"mix":1}</textarea></pre></div>