Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

литосфера шпора устойчивое

.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
31.03.2019
Размер:
158.72 Кб
Скачать
  1. Из чего складывается массовое число нуклидов?

Нуклид —это каждый отдельный вид атомов какого-либо химического элемента с ядром, состоящим из строго определённого числа протонов (Z) и нейтронов (N), и которое находится в определённом энергетическом состоянии (основном состоянии или одном из изомерных состояний).

Число протонов Zпредставляет собой атомный номер элемента, а сумма A = Z + N — массовое число. Нуклиды, имеющие одинаковый атомный номер (обладающие одинаковым числом протонов), называются изотопами. Применение термина изотоп в единственном числе вместо термина нуклид хотя и, строго говоря, неверно, однако широко распространено. Относительная атомная масса нуклида округлённо равна его массовому числу, только для углерода-12 она по определению точно равна 12.

  1. Каких нуклидов больше – стабильных или радиоактивных:

Нуклиды подразделяют на стабильные и радиоактивные (радионуклиды). У каждого элемента с четным Z (до Z = 82) существует 2 или более стабильных нуклидов, встречающихся в природе, у элементов с нечетными Zм. б. 1 или самое большее 2 стабильных нуклида; у "нечетных" элементов Тс (Z = 43), Pm (Z = 61) и у всех "нечетных" элементов с Z >= 85 стабильных нуклидов нет, все нуклиды радиоактивны.

Всего стабильных нуклидов ок. 270; из всех радионуклидов ок. 50 встречаются в природе, остальные радионуклиды (ок. 1700) получены искусственно.

  1. Какие виды радиоактивного распада Вы знаете?

Радиоактивный распад - это испускание, выбрасывание с огромными скоростями из ядер атомов "элементарных" (атомных, субатомных) частиц, которые принято называть радиоактивными частицами или радиоактивным излучением. При этом, в подавляющем большинстве случаев, ядро атома (а значит, и сам атом) одного химического элемента превращается в ядро атома (в атом) другого химического элемента; или один изотоп данного химического элемента превращается в другой изотоп того же элемента.

Альфа-распад - Это испускание из ядра атома альфа-частицы (альфа-частицы), которая состоит из 2 протонов и 2 нейтронов. Альфа-частица имеет массу 4 единицы, заряд +2 и является ядром атома гелия.

В результате испускания альфа-частицы образуется новый элемент, который в таблице Менделеева расположен на 2 клетки левее, так как количество протонов в ядре, а значит, и заряд ядра, и номер элемента стали на две единицы меньше. А масса образовавшегося изотопа оказывается на 4 единицы меньше.

Бета-распад наиболее распространённый вид радиоактивного распада (и вообще радиоактивных превращений), особенно среди искусственных радионуклидов. Он наблюдается практически у всех известных на сегодня химических элементов. Это означает, что у каждого химического элемента есть, по крайней мере, один бета-активный, то есть подверженный бета-распаду изотоп. При этом чаще всего происходит бета-минус распад.

Бета-минус распад (бета-) - это выбрасывание (испускание) из ядра бета-минус частицы - электрона, который образовался в результате самопроизвольного превращения одного из нейтронов в протон и электрон. При этом тяжёлый протон остаётся в ядре, а лёгкий электрон - бета-минус частица - с огромной скоростью вылетает из ядра. И так как протонов в ядре стало на один больше, то ядро данного элемента превращается в ядро соседнего элемента справа - с большим номером.

Бета-плюс распад (- это выбрасывание (испускание) из ядра бета-плюс частицы - позитрона (положительно заряженного "электрона"), который образовался в результате самопроизвольного превращения одного из протонов в нейтрон и позитрон. В результате этого (так как протонов стало меньше) данный элемент превращается в соседний слева (с меньшим номером, предыдущий).

Нейтронный распад - испускание из ядра атома нейтрона (n) - нейтральной частицы с массой 1 ед. При испускании нейтрона один изотоп данного химического элемента превращается в другой с меньшим весом. Так, например, при нейтронном распаде радиоактивный изотоп лития литий-9 превращается в литий-8, радиоактивный гелий-5 - в стабильный гелий-4.

Если стабильный изотоп йода йод-127 облучать гамма-квантами, то он становится радиоактивным, выбрасывает нейтрон и превращается в другой, тоже радиоактивный изотоп йод-126.

Протонный распад - крайне редкий вид распада -это испускание из ядра атома протона (р) - частицы с массой 1 ед. и зарядом +1. При испускании протона данный химический элемент превращается в соседний слева (с меньшим номером, предыдущий), а атомный вес уменьшается на единицу.

  1. Что такое активность, постоянная распада, период полураспада, в каких единицах они измеряются?

Активность - это количество актов распада (в общем случае актов радиоактивных, ядерных превращений) в единицу времени (как правило, в секунду). Единицами измерения активности являются беккерель и кюри.

  • Беккерель (Бк) - это один акт распада в секунду (1 расп/сек). Единица названа в честь французского физика, лауреата Нобелевской премии Антуана Анри Беккереля.

  • Кюри (Ки) - 3,7·1010 Бк (расп/сек). Эта единица возникла исторически: такой активностью обладает 1 грамм радия-226 в равновесии с дочерними продуктами распада. Именно с радием-226 долгие годы работали лауреаты Нобелевской премии французские учёные супруги Пьер Кюри и Мария Склодовская-Кюри.

Радиоактивная постоянная (постоянная или константа распада) λ - это доля атомов, распадающихся в 1 секунду.

Период полураспада (T1/2)- время, в течение которого половина радиоактивных атомов распадается и их количество уменьшается в 2 раза. Периоды полураспада у всех радионуклидов разные - от долей секунды (короткоживущие радионуклиды) до миллиардов лет (долгоживущие).

λ = 0,693/Т1/2 (сек-1), где

0,693 - это ln 2 из закона радиоактивного распада

Nt = N0 * e - λ t, где

N0 и Nt - число радиоактивных атомов в начальный (нулевой) момент времени и число атомов, оставшихся к моменту t;

t - время в секундах.

  1. В чем сходство и в чем различие понятий – поглощенная доза, эквивалентная доза, эффективная эквивалентная доза? В каких единицах они измеряются:

Доза, поглощённая доза (от греческого – доля, порция) – энергия ионизирующего излучения (ИИ), поглощённая облучаемым веществом и часто рассчитанная на единицу его массы. То есть доза измеряется в единицах энергии, которая выделяется в веществе (поглощается веществом) при прохождении через него ионизирующего излучения. Измеряется в рад и грэй.

  • Рад – внесистемная единица поглощённой дозы. Соответствует энергии излучения 100 эрг, поглощённой веществом массой 1 грамм (сотая часть “Грэя” – см.).

1 рад = 100 эрг/г = 0,01 Дж/кг = 0,01 Гр = 2,388 x 10-6 кал/г

  • Грэй (Гр.) – единица поглощённой дозы в системе единиц СИ. Соответствует энергии излучения в 1 Дж, поглощённой 1 кг вещества.

1 Гр. = 1 Дж/кг = 104 эрг/г = 100 рад.

В области радиационной безопасности для оценки возможного ущерба здоровью человека при хроническом облучении введено понятие эквивалентной дозы Н, которая равна произведению поглощенной дозы D на средний коэффициент качества ионизирующего излучения k в данном элементе объёма биологической ткани:

Измеряется в бэр и зиверт

H=Dk

Значения коэффициента k:

рентгеновское, гамма, бета-излучение, электроны и позитроны – 1

протоны с Е более 2 Мэв – 5

нейтроны с Е менее 10 кэв) – 5

нейтроны с Е от 10 кэв до 100 кэв – 10

альфа-частицы, осколки деления, тяжёлые ядра – 20

и так далее.

Бэр – биологический эквивалент рентгена (в некоторых книгах – рада). Внесистемная единица измерения эквивалентной дозы. В общем случае:

1 бэр = 1 рад * К = 100 эрг/г * К = 0,01 Гр * К = 0,01 Дж/кг * К = 0,01 Зиверт

При коэффициенте качества излучения К = 1, то есть для рентгеновского, гамма-, бета-излучений, электронов и позитронов, 1 бэр соответствует поглощённой дозе в 1 рад.

1 бэр = 1 рад = 100 эрг/г = 0,01 Гр = 0,01 Дж/кг = 0,01 Зиверт

Зиверт (Зв) – единица эквивалентной и эффективной эквивалентной доз в системе СИ. 1 Зв равен эквивалентной дозе, при которой произведение величины поглощённой дозы в Грэях (в биологической ткани) на коэффициент К будет равно 1 Дж/кг. Иными словами, это такая поглощённая доза, при которой в 1 кг вещества выделяется энергия в 1 Дж.

В общем случае:

1 Зв = 1 Гр . К = 1 Дж/кг . К = 100 рад . К = 100 бэр

При К=1 (для рентгеновского, гамма-, бета-излучений, электронов и позитронов) 1 Зв соответствует поглощённой дозе в 1 Гр:

1 Зв = 1 Гр = 1 Дж/кг = 100 рад = 100 бэр.

Для оценки ущерба здоровью человека при неравномерном облучении введено понятие эффективной эквивалентной дозы Нэфф, применяемый при оценке возможных стохастических эффектов – злокачественных новообразований:

Нэфф = WT∙HT

где НТ – среднее значение эквивалентной дозы в органе или ткани; WT – взвешенный коэффициент, равный отношению ущерба облучения органа или ткани к ущербу облучения всего тела при одинаковых эквивалентных дозах.

Значения коэффициентов WT для различных органов и тканей:

Половые железы 0.25

Молочные железы 0.15

Красный костный мозг 0.12

Лёгкие 0.12

Щитовидная железа 0.03

Кость (поверхность) 0.03

Остальные органы (ткани) 0,3

Всё тело 1,0

Для оценки полной эффективной эквивалентной дозы, полученной человеком, рассчитывают и суммируют указанные дозы для всех органов.Единицы измерения те же, что и для эквивалентной дозы.

((((((Поглощенная доза - энергия ионизирующего излучения, поглощенная

облучаемым телом (тканями организма) пересчете на единицу массы

Эквивалентная доза - поглощенная доза, умноженная на коэффициент, отражающий

способность данного вида излучения повреждать ткани организма

Эффективная эквивалентная доза - эквивалентная доза, умноженная на

коэффициент, учитывающий разную чувствительность различных тканей

к облучению

Коллективная эффективная эквивалентная доза - эффективная

эквивалентная доза, полученная группой людей от какого-либо

источника радиации

Полная коллективная эффективная эквивалентная доза -

коллективная эффективная эквивалентная доза, которую

получат поколения людей от какого-либо источника за все

время его дальнейшего существования)))))

  1. Какие источники облучения человека Вы знаете? Оцените их долю в общем облучении человека.

  • Естественные 2 мЗв

В естественные входят

- Земного происхождения, внутреннее облучение 1,325 мЗв

- Земного происхождения, внешнее облучение 0,35 мЗв

- Космические, внешнее облучение 0,3 мЗв

- Космические, внутреннее облучение 0,015 мЗв

  • Источники, использующиеся в медицине 0,4 мЗв

  • Радиоактивные осадки 0,02 мЗв

  • Атомная энергетика 0,001 мЗв

  1. Каковы источники и роль радионуклидов радона в облучении человека.

Средняя доза внутреннего облучения за счет радионуклидов земного происхождения составляет 1.35 мЗв/год. Наибольший вклад (около 3/4 годовой дозы) дают не имеющий вкуса и запаха тяжелый газ радон и продукты его распада. Поступив в организм при вдохе, он вызывает облучение слизистых тканей легких. Радон высвобождается из земной коры повсеместно, но его концентрации в наружном воздухе существенно различается для различных точек Земного шара. Однако большую часть дозы облучения от радона человек получает, находясь в закрытом непроветриваемом помещении. В зонах с благоприятным климатом концентра дня радона в закрытых помещениях в среднем примерно в 8 раз выше, чем в наружном воздухе. Источниками радона являются также строительные материалы. Так, например, большой удельной радиоактивностью обладают гранит и пемза, кальций-силикатрий, шлак и ряд других материалов. Радон проникает в помещение из земли и через различные трещины в межэтажных перекрытиях, через вентиляционные каналы и т.д. Источниками поступления радона в жилые помещения являются также природный газ и вода.

Основную часть дозы облучения от радона человек получает в закрытом помещении

В России при проектировании зданий с 1991 г. активность радона в воздухе помещений не должна превышать 100 Бк/м3. В домах, построенных до 1991 г. - 200 Бк/м3. Если активность радона превышает 400 Бк/м3, рекомендовано переселить жильцов в другие помещения.

  1. Оцените вклад курения табака в облучение человека.

при сгорании табака вместе с сигаретным дымом в воздух выделяется полоний-210. Человек, курящий по две пачки в день, в итоге получает 7-кратную годовую дозу облучения, введенную для людей, работающих с радиоактивными веществами (50 мЗв). И это только при подсчете альфа-облучения. С учетом бета-частиц висмута-210 и свинца-210, суммарная годовая доза облучения в 20 превышает уровень, установленный НРБ 99/2009.

Впоследствии в сигаретах были обнаружены и другие радиоизотопы – радий-226, радий-228, свинец-210, цезий-226, торий-228 и калий-40, аккумулируемые в костном мозге, легких, эндокринных железах и служат источником ионизирующего облучения.

  1. Ваше представление о ядерно-топливном цикле.

ядерный реакторный цикл), совокупность технол. процессов, связанных с получением энергии на ядерных установках (в ядерных реакторах). В зависимости от ядерного горючего возможно осуществление трех типов ядерных топливных циклов: 1) урановый топливный цикл, в к-ром делящимся материалом служит 235U, а воспроизводящим - 238U.

2) Уран-плутониевый топливный цикл. Горючее для этого цикла состоит из прир. или обедненного (0,2-0,3% 235U) урана с добавкой 239Рu в кол-ве, эквивалентном соответствующему обогащению по235U.Воспроизводящий - 238U.

3) Уран-ториевый топливный цикл. Делящийся материал - 235U или 233U, воспроизводящий- 232Th.

Первый этап ядерного топливного цикла - получение ядерного горючего. На следующих этапах ядерного топливного цикла проводят радиохим. переработку отработавшего горючего. Завершается ядерный топливный цикл подготовкой к окончат. захоронению радиоактивных отходов.

  1. Строение литосферы. На основании каких исследований сделаны выводы о строении литосферы?

Слои Земли (на основании данных о скоростях прохождения сейсмических волн)

При переходе от земной коры к внутренней оболочке (B) происходит скачкообразное изменение скорости распространении сейсмических волн. Эта граница - поверхность Мохоровича

Слои B и C отличаются друг от друга и от слоя D скоростью распространения сейсмических волн

  1. Какие группы горных пород Вы знаете. По каким признакам определяют кислотность горных пород?

По происхождению горные породы делятся на три группы:

Магматические (эффузивные и интрузивные)

Осадочные

Метаморфические,

Магматические и метаморфические горные породы слагают около 90 % объёма земной коры, однако на современной поверхности материков области их распространения сравнительно невелики. Остальные 10 % приходятся на долю осадочных пород, занимающие 75 % площади земной поверхности.

Магматические горные породы по своему происхождению делятся на эффузивные и интрузивные. Эффузивные (вулканические) горные породы образуются при изливании магмы на поверхность Земли. Интрузивные горные породы, напротив, возникают при изливании магмы в толще земной коры.

По какому признаку? Учитывается, прежде всего, содержание оксида кремния, по которому магматические породы условно делят на четыре группы кислотности: ультраосновные породы, содержащие более 45% кремнезема (SiO2), основные - 45-52, средние-52-65 и кислые-более 65%.

  1. Процессы почвообразования

Почвообразоанием называют сложный природный процесс перехода горной породы в качественно новое состояние.

1.Трансформация минералов

2. Накопление органических остатков и их трансформация

3. Образование органоминеральных соединений

4. Накопление биогенных элементов (азот, фосфор, калий)

5. Миграция продуктов трансформации вглубь слоя и по поверхности,

Этот процесс протекает при взаимодействии минерального вещества земной коры с живыми организмами и продуктами их жизнедеятельности. Такое взаимодействие в земных условиях происходит при прямом и косвенном влиянии других факторов внешней среды._____________________

Растительные сообщества извлекают из горных (материнских) пород питательные элементы, синтезируют сложные органические соединения – биомассу – и возвращают их в почву в виде отмершей и опавшей на землю растительной массы корней.

Одним из главных факторов являются дождевые черви , личинки насекомых и микроорганизмы. В процессе питания они измельчают растительную массу, перемещают ее, перемешивая органические и минеральные вещества.

Формула Докучаева-Йенни

Sin situ=f(cl, o, r, p)t

S – почва

In situ – на месте образования

F – функция

cl- климат, o- организмы, r-рельеф,

p-исходный состав(материнская порода), t-время

Основные стадии почвообразовательного процесса

1. Начальная стадия.

  • Отсутствуют почвенные признаки.

  • Незначительные масштабы малого круговорота.

2. Стадия формирования почв.

2 а. Фаза ускоренного развития.

  • Рост масштабов малого круговорота.

  • Формирование почвенных признаков.

2 б. Фаза замедленного развития.

  • Снижение интенсивности роста масштабов малого кругооборота.

  • Развитие профилеобразования

3. Стадия равновесного функционирования.

  • Стабилизация биогеохимических процессов.

  • Стабилизация главных признаков почв.

13. Что такое почва?

  • слой вещества, лежащий поверх горных пород земной коры

  • особое природное образование, играющее очень важную роль в наземных экосистемах

  • почва является связующим звеном между биотическим и абиотическим факторами биогеоценоза

14. Чем отличается воздух в почве и тропосфере?

Содержание диоксида углерода выше, чем в атмосферном воздухе (от 0,1 до 12%), а кислорода, наоборот, ниже (на 0,5-1,5% )

В почвенном воздухе могут содержаться сероводород, метан, гемиоксид азота и органические соединения.,

15. Состав почвенного раствора. Чем отличается состав почвенного раствора от состава поверхностных вод.

Почвенный раствор – жидкая фаза почвы, существующая в природных условиях

Состав почвенных растворов меняется в очень широких пределах

Наиболее типичные катионы – Са²+,Mg²+,K+, NH₄+,Na+ - в поверхностных водах нет NH4

 Наиболее типичные анионы –

HCO₃-, SO₄2-, NO₃-, Cl- - в поверхностных водах нет NO3

16. Оцените абсолютный возраст большинства почв на территории России.

Возраст почв нашей полосы – 10-12 тысяч лет. Из-за ледникового периода почва была покрыта ледниками, отступая он разрушил все до магматических пород

17. Круговорот азота в природе. Дайте краткую характеристику.

Здесь следует еще упомянуть о связывании азота электрическими разрядами в атмосфере. Этот азот в виде азотной кислоты с дождем попадает в почву.

Высшее растение синтезирует белок в своем теле из связанного азота и углеводов. Растения поедаются животными, которые сами не в состоянии синтезировать белки из углеводов и минерального азота. Отмирая, живот­ные и растения делаются жертвой гнилостных бактерий, разлагающих бел­ки до аммиака; эти же бактерии разлагают и белки, находящиеся в навозе. Аммиак усваивается растением или нитрифицируется. Нитраты могут быть усвоены растением или денитрифицироваться. Азотфиксаторы фикси­руют атмосферный азот и переводят его опять в белковый, который в даль­нейшем может разлагаться гнилостными бактериями. Так происхо­дит круговорот азота в природе. Различные его формы переходят из одной в другую, подтверждая великий закон сохранения вещества, открытый гениальным Ломоносовым.

18. Круговорот фосфора в природе. Особенности круговорот фосфора в природе

Круговорот фосфора крайне медленный. Фосфор, находящийся в камнях и минералах (литосфере) под силами эрозии размывается и попадает в почву. Там он соединяется с различными веществами, например маленькими органическими частицами, ионами железа и становится пригодным для впитывания растениями. Фосфор также используется как удобрение для растений.

В животных и человека фосфор попадает вместе с пищей. Затем, когда животные,

растения умирают, то под действием редуцентов (грибов и бактерий) их тело разлагается на простые органические вещества и минералы. Тем самым высвобождается фосфор, который поступает обратно в почву.

Особенности: В природе не существует дополнительного поставщика фосфора.

Круговорот фосфора разомкнут – все идет через подземные воды в океан и накапливаются глубинные отложения. Многие соединения фосфора нерастворимы и происходит фосфотизация – накопление фосфора в недоступной для растений формы.

19. Основные отличия кругооборотов азота и фосфора?

  • Круговорот азота замкнут, в отличие от круговорота фосфора, он разомкнут

  • В природе нет дополнительного поставщика, а азот имеет резервный фонд элемента.

  • Скорость круговорота азота выше, чем круговорота фосфора

  • В круговороте фосфора отсутствует газовая фаза

20. Причины и меры борьбы с деградацией почв. Сохранение и восстановление почвы

  • Упор на мелко- и среднемасштабное производство фруктов, овощей, различные породы животных. Отказ от монокультур.

  • Использование местных биологических ресурсов

  • Минеральные удобрения и пестициды использовать в минимальных количествах

  • Использование альтернативной энергии

Калькулятор

Сервис бесплатной оценки стоимости работы

  1. Заполните заявку. Специалисты рассчитают стоимость вашей работы
  2. Расчет стоимости придет на почту и по СМС

Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности и на обработку персональных данных.

Номер вашей заявки

Прямо сейчас на почту придет автоматическое письмо-подтверждение с информацией о заявке.

Оформить еще одну заявку