Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Міністерство освіти та науки України Тернопільська обласна державна адміністрація

Скачати 285.13 Kb.

Міністерство освіти та науки України Тернопільська обласна державна адміністрація




Скачати 285.13 Kb.
Сторінка1/3
Дата конвертації06.04.2017
Розмір285.13 Kb.
  1   2   3


Міністерство освіти та науки України

Тернопільська обласна державна адміністрація

Управління освіти та науки

Заліщицька районна державна адміністрація

Відділ з питань освіти

Районний методичний кабінет

Заліщицька державна гімназія
Засідання дискусійного клубу:

«Дві точки зору»
Підготувала та провела вчитель фізики, спеціаліст вищої кваліфікаційної категорії «Старший вчитель»

Горин Наталія Петрівна



155750.jpg

Заліщики, 2010


Мета: поглиблювати знання про вплив електромагнітного випромінювання, на біологічні об*єкти;
Св́ітло - електромагнітні хвилі видимого спектру. До видимого діапазону належать електромагнітні хвилі в інтервалі частот, що сприймаються людським оком (7.5×1014 - 4×1014 Гц), тобто з довжиною хвилі від 390 до 750 нанометрів.
удосконалювати навички ведення дискусії, формувати культуру спілкування, світоглядні уявлення про проблему та шляхи вирішення; виховувати ціннісні орієнтири щодо екологічних проблем і їх значення для людства, а також засвоєння навичок екологічно стійкого і безпечного стилю життя.

Хід заняття:

В підготовці диспуту вибирається три групи експертів:


  1. Група експертів, яка доводить, що дана проблема має позитивні наслідки.

  2. Група експертів, яка доводить, що дана проблема має негативний вплив на біологічні системи.

  3. Група експертів, яка виробляє рекомендації щодо ставлення до проблеми.

А також є ведучі диспуту, що контролюють його хід.

  1. Загальна характеристика проблеми.

Виступ експертів 1 групи:

Все живе існує і розвивається в світі випромінювання – від високоенергетичних гама-квантів до низькочастотних радіохвиль. Для біосфери Землі випромінювання – це джерело енергії , спосіб одержання інформації, найважливіший фактор мінливості. Такі фундаментальні біологічні процеси, як фотосинтез, фототаксис, фотоперіодизм, зір, радіаційний мутагенез, в своїй фізичній основі являють особливі випадки взаємодії випромінювання з біологічними структурами.

Різні види електромагнітних і корпускулярних випромінювань – найважливіший інструмент пізнання живої матерії. Сучасна біологія не уявляється без методів ультрафіолетової, видимої, та інфрачервоної спектрометрії, рентгеноструктурного аналізу.

Життєдіяльність - сукупність процесів, які відбуваються у живому організмі, слугують підтримці в ньому життя та є проявами життя. Для життєдіяльності характерний обмін речовин.
Рентгенострукту́рний ана́ліз - метод дослідження структури речовини, в основі якого лежить явище дифракції рентгенівського випромінювання на тривимірних кристалічних ґратках.
ЕПР і ЯМР-спектрії, променевої ультра мікрометрії, світлової та електронної мікроскопії.
Електронний мікроскоп - прилад для отримання збільшеного зображення мікроскопічних предметів, в якому використовуються пучки електронів. Електронні мікроскопи мають більшу роздільну здатність у порівнянні з оптичними мікроскопами, окрім того вони можуть застосовуватися також для отримання додаткової інформації щодо матеріалу й структури об'єкта.
Більшість найбільш вражаючих успіхів у пізнанні структури і властивостей живої матерії досягнуто завдяки широкому застосуванню цих методів досліджень.

Усі ЕМП і випромінювання поділяють на природні й антропогенні.

Оточуюче нас середовище завжди перебувало під впливом електромагнітних полів. Ці поля називаються фоновим випромінюванням та спричинені природою. При відсутності фонового ЕМП у біологічних системах відбуваються мутаційні процеси (фото 1).

Ведучий : отже випромінювання є однією з умов існування білкових структур? Яка ваша думка щодо цього? (Запитання до аудиторії).

2.Виступ незалежного експерта щодо характеристики електромагнітного випромінювання.

Типи електромагнітних випромінювань


Розглянемо з початку поля природного походження. Навколо Землі існує електричне поле середньої напруженості 130 В/м.
Електромагні́тне по́ле - це поле, яке описує електромагнітну взаємодію між фізичними тілами. Розділ фізики, який вивчає електромагнітне поле, називається електродинамікою. Постійні електричні поля вивчаються електростатикою, а галузь фізики, яка досліджує постійні магнітні поля називається магнетизмом.
Електромагн́ітне випром́інювання (англ. electromagnetic radiation) - взаємопов'язані коливання електричного (Е) i магнітного (B) полів, що утворюють електромагнітне поле а також, процес утворення вільного електро-магнітного поля при нерівномірному русі та взаємодії електричних зарядів.
Електричне поле (англ. Electric field) - одна зі складових електромагнітного поля, що існує навколо тіл або частинок, що мають електричний заряд, а також у вільному вигляді при зміні магнітного поля (наприклад, в електромагнітних хвилях).
Воно зменшується від середніх широт до полюсів та до екватора, а також з віддаленням від земної поверхні.
Географі́чна оболо́нка (англ. geography envelope; нім. geografischer Mantel, m) - верхня комплексна оболонка Землі, що утворилася внаслідок взаємопроникнення і складної взаємодії окремих геосфер - літосфери, гідросфери, атмосфери і біосфери.
Спостерігають річні, добові та інші варіації цього поля. Також це поле постійно змінюється під впливом грозових розрядів, опадів та інших природних катаклізмів.

Також існує магнітне поле напруженістю 47.8 А/м та 39.8 А/м на північному та південному полюсах відповідно.

Півде́нний по́люс (географічний або земний Південний полюс) - одна з двох точок перетину уявної осі обертання Землі та земної поверхні, де сходяться всі географічні меридіани. Розташовується в Південній півкулі, найпівденніша точка планети, розташована на протилежному від Північного полюса боці планети.
Це поле коливається з 80- та 11-річними циклами змін, а також більш короткочасними змінами з різних причин, пов’язаних із сонячною активністю. Також існує магнітне поле 19.9 А/м на магнітному екваторі. Це поле інколи змінюється під впливом магнітних бур. Також земля постійно знаходиться під впливом електромагнітного поля, що випромінюється сонцем. Діапазон частот цього випромінювання приблизно дорівнює 10МГц-10ГГц. Слід взагалі зазначити, що електромагнітне поле Землі постійно змінюється через низку факторів, як то сонячна активність, процеси у земних надрах та інше. Щодо спектра сонячного випромінювання, то він знаходиться біля короткохвильової області та поєднує у собі інфрачервоне та ультрафіолетове випромінювання.
Сонячна енергія - енергія від Сонця в формі радіації та світла. Ця енергія значною мірою керує кліматом та погодою, та є основою життя. Технологія, що контролює сонячну енергію називається сонячною енергетикою.
Со́нце (лат. Sol) - зоря, що є центром Сонячної системи.
Ультрафіолетове випромінювання (від лат. ultra - «за межами»), скорочено УФ-випромінювання або ультрафіолет - невидиме оком людини електромагнітне випромінювання, що посідає спектральну область між видимим і рентгенівським випромінюваннями в межах довжин хвиль 400-10 нм.
Інтенсивність цього випромінювання має постійну властивість періодично змінюватися та досить сильно збільшуватися під час атмосферних спалахів.

Ці поля впливають на біологічні об’єкти протягом всього часу їх життя. Тому у процесі еволюції людина пристосувалася до їх впливу і виробила здатність захищатися від можливих ушкоджень за рахунок природних чинників. Проте науковцями спостерігається зв’язок між спалахами сонячної активності і змінами електромагнітного поля, що спричиняється цим процесом та деякими групами захворювань людей.

Сонце містить у собі 99,87% маси усієї Сонячної системи
Також, вивчаючи це явище, вченні помітили зміну умовно-рефлекторної діяльності тварин у рамках цього процесу. Систематичні дослідження щодо впливу електромагнітних полів на організм людини почалися десь з 50-х років.
Людське тіло - фізична структура людини, людський організм. Тіло людини утворено клітинами різних типів, характерним чином організується в тканини, які формують органи, заповнюють простір між ними або покривають зовні.
Наведу на малюнку спектр електромагнітного випромінювання:

image0010

Існує така номенклатура діапазонів згідно регламенту радіозв’язку:



30-300 кГц

НЧ

300-3000 кГц

СЧ

3-30 МГц

ВЧ

30-300 МГц

метрові

300-3000 МГц

УВЧ

3-30 ГГц

СВЧ

30-300 ГГц

КВЧ

Електромагнітні поля НЧ часто використовують у термічній обробці.

Термі́чна обро́бка - технологічний процес, сутність якого полягає у зміні структури металів і сплавів при нагріванні, витримці та охолодженні, згідно зі спеціальним режимом, і тим самим, у зміні механічних та фізичних властивостей останніх.
В оптиці спе́ктром (лат. spectrum - привид) називається сукупність монохроматичних випромінювань, що належать до складу складного випромінювання. Спектр випромінювання може описуватися графічною, аналітичною або табличною залежністю.
ВЧ – у радіозв’язку, медицині, телебаченні, радіомовленні. Простір коло джерела поля поділяють на зони: ближню (зона індукції) та дальню (зона випромінювання). Границя між зонами дорівнює R=l/2pi. В залежності від розташування зони характеристиками поля є: у ближній зоні – складова вектора напруженості електромагнітного поля; у дальній – енергетична характеристика, інтенсивність щільності енергетичного потоку



3.Виступ групи експертів, яка доводить негативний вплив електромагнітного випромінювання на біологічні об*єкти:

Біологічна дія електромагнітного поля на людину

Розрізняють дві форми негативного впливу на організм людини електромагнітного випромінювання діапазону радіочастот — гостру і хронічну, яка, у свою чергу, поділяється на три ступені: легкий, середній і тяжкий. Хронічна форма характеризується функціональними порушеннями нервової, серцево-судинної та інших систем організму, що проявляються астенічним синдромом, і вегетативними порушеннями, переважно серцево-судинної системи.

Електромагні́тна хви́ля - процес розповсюдження електромагнітної взаємодії в просторі у вигляді змінних зв'язаних між собою електричного та магнітного полів. Прикладами електромагнітних хвиль є світло, радіохвилі, рентгенівські промені, гамма-промені.
Серцево-судинна система головним чином здійснює транспорт крові в замкненій трубчастій системі - кров'яній. До якої відноситься серце-артерії-капіляри-вени-серце. По ній циркулює рідка сполучна тканина - кров.

Особи, які перебувають під впливом хронічного випромінювання ЕМП, частіше (в 1,9 раза чоловіки та в 1,5 раза жінки), ніж ті, хто не зазнає опромінення, скаржаться на незадовільний стан здоров'я, у тому числі на головний біль (в 1,5 раза чоловіки та в 1,3 раза жінки), біль у серці (в 1,8 раза чоловіки та в 1,5 раза жінки), серцебиття, загальну слабкість, сонливість, шум у вухах, парестезію тощо.

Електромагнітне випромінювання — потужний фізичний подразник. Різні організми мають різну чутливість до природних та антропогенних (штучних) ЕМП: характер і вираженість біологічного ефекту залежать від параметрів ЕМП і рівня організації біосистеми. Міліметрові хвилі ЕМП впливають переважно на рецепторний апарат, хвилі більшої довжини — на центральну нервову систему.

Міліметрові хвилі (вкрай високі частоти, скор. ВВЧ, англ. EHF) - частотний діапазон радіохвиль з довжиною хвилі в межах від 1 до 10 мм і частотою від 30 до 300 ГГц. Міліметровий частотний діапазон охоплює частково Ka-діапазон і повністю V-, W- і mm-діапазони РЛС.
Головни́й біль (або цефалгія) - частий симптом різноманітних захворювань і патологічних станів, відчуття болю в області мозкового черепа.
Нервова система - цілісна морфологічна і функціональна сукупність різних взаємопов'язаних нервових структур, яка спільно з гуморальною системою забезпечує взаємопов'язану регуляцію діяльності усіх систем організму та реакцію на зміну умов внутрішнього та зовнішнього середовища.

Радіочастотне випромінювання різні органи і системи організму поглинають по-різному: істотне значення мають їх форма та лінійні розміри, орієнтація відносно джерела ЕМП. Первинні зміни функцій центральної нервової системи і пов'язані з ними порушення спричинюють біологічні ефекти на рівні органів і систем.

Центра́льна нерво́ва систе́ма (ЦНС) - система органів, побудована з нервових клітин, яка координує функціонування та взаємозв'язок всіх інших органів та систем органів організму. Центральна нервова система може бути вузлового та трубчастого типів.
Тривала дія високих рівнів електромагнітного випромінювання призводить до перенапруження адаптаційно-компенсаторних механізмів, істотних відхилень функцій органів і систем, порушення обміну речовин і ферментативної активності, гіпоксії, органічних змін. Оскільки у виробничому середовищі електромагнітне випромінювання діє, як правило, в комплексі з іншими факторами, його вплив на організм людини посилюється.

Захисно-пристосувальні реакції, що з'являються у людини під впливом електромагнітного випромінювання, мають неспецифічний характер. Найчастіше пристосувальними реакціями є збудження центральної нервової системи і підвищення рівня обміну речовин.

Ефекти від впливу на біологічні тканини людини електромагнітного випромінювання радіочастотного діапазону малої потужності поділяються на теплові й нетеплові.

Радіохви́лі - діапазон електромагнітних хвиль з довжиною хвилі від 10−5 до 1010 метра.
Тепловий ефект може виявлятись у людини або підвищенням температури тіла, або вибірковим (селективним) нагріванням окремих його органів, терморегуляція яких утруднена (жовчного і сечового міхурів, шлунка, кишок, яєчок, кришталиків, склистого тіла та ін.).
Температура тіла - комплексний показник теплового стану організму людини, тварин.
Дія електромагнітного випромінювання на біологічний об'єкт виявляється тоді, коли інтенсивність випромінювання нижча від теплових порогових його значень, тобто спостерігаються нетеплові ефекти або специфічна дія радіохвиль, яка визначається інформаційним аспектом електромагнітного випромінювання, що сприймається організмом і залежить від властивостей джерела ЕМП та каналу зв'язку. Очевидно, що інформаційні процеси відіграють також певну роль при тепловій дії електромагнітного поля на організм.
Інформаці́йні проце́си- послідовна зміна стану та (або) уявлення про інформацію в результаті дій, які з нею можна виконувати. Такими діями є - створення, збирання, зберігання, обробка, відображення, передавання, розповсюдження, використання, захист, знищення інформації.
Крім того, дія електромагнітного випромінювання малої інтенсивності призводить до локального нагрівання — мікронагрівання.

Умовно розрізняють такі механізми біологічної дії ЕМП:

• безпосередня дія на тканини та органи, коли змінюється функція центральної нервової системи і пов'язана з нею нейрогуморальна регуляція;

• рефлекторні зміни нейрогуморальної регуляції;

• поєднання основних механізмів патогенезу, дії ЕМП з переважним порушенням обміну речовин, активності ферментів. Питома вага кожного з цих механізмів визначається фізичними та біологічними змінами в організмі людини.

В окремих випадках у людини з'являються біль у серці, задишка, серцебиття, запаморочення, підвищена пітливість, посилюється функція щитовидної залози, порушується менструальний цикл у жінок і спостерігається статева слабкість у чоловіків;

Нейрогуморальна регуляція (від грец. neuron, нерв + лат. humor, рідина) - одна з форм фізіологічної регуляції в організмі людини і тварин, при якій нервові імпульси і переносяться кров'ю і лімфою речовини (метаболіти, гормони, а також інші нейромедіатори) приймають спільну участь в єдиному регуляторному процесі.
Щитоподібна залоза (лат. glandula thyroidea) - непарний орган ендокринної системи, що складається з двох долей, перешийка та рудиментарної пірамідальної долі. Розташований на передній поверхні шиї, попереду трахеї, і є периферійним гіпофіз-залежним органом ендокринної системи, який регулює основний обмін і забезпечує кальцієвий гомеостаз крові.
Менструальний цикл - цикл, що існує в самок ссавців впродовж дітородного віку, коли організм готовий до розмноження. На початку циклу в яєчнику розвивається Граафів пухирець (яйце), внутрішні стінки матки покриваються м'якою пористою тканиною.
змінюється формула крові (зменшується кількість лейкоцитів і тромбоцитів). Одним із специфічних уражень людини є катаракта, яка може виникнути або одразу після опромінення, або через 3-6 днів, або розвиватися поступово впродовж кількох років. Катаракта спричинюється нагріванням кришталика до температури понад допустимі фізіологічні межі. Окрім катаракти можливе пошкодження строми рогівки і кератит.

Отже, вплив електромагнітного випромінювання має системний характер і потребує відповідних системних заходів захисту від нього.

Ведучий: питання аудиторії..

  1   2   3


Скачати 285.13 Kb.

  • Загальна характеристика проблеми. Виступ експертів 1 групи
  • Ведучий : отже випромінювання є однією з умов існування білкових структур Яка ваша думка щодо цього (Запитання до аудиторії).
  • 3.Виступ групи експертів, яка доводить негативний вплив електромагнітного випромінювання
  • Міліметрові хвилі
  • Ведучий: питання аудиторії..