Творческие работы студентов
творческая работа учащихся

Министерство общего и профессионального образования

Ростовской Области

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Ростовской Области

«Ростовский торгово-экономический колледж»

Поисково-исследовательская работа

по дисциплине Физика

на тему: «Влияние атмосферного давления и влажности воздуха на состояние здоровья студентов»

Выполнили:

Студенты 1 курса

Специальности:

«Технология продукции

 общественного питания»

группы ТП-12

Кукульян Ариадна

Чеботарёв Иван

Преподаватель по физике

ГБПОУ РО «РТЭК»:

О.В Логвиненко

Ростов-на-Дону

2019 год

Содержание

Введение

1. Атмосфера

1.1. История открытия атмосферного давления

2.  Измерение атмосферного давления;
3.  Что происходит при снижении атмосферного давления?
4. Что происходит при повышении атмосферного давления?

1.5. Таблица результатов

1.6. Исследования, подтверждающие наличие атмосферного давления.

2.Влажность воздуха

2.1. Характеристика влажности воздуха;

2.2. Способы измерения влажности;

2.3. Влияние влажности воздуха на здоровье человека;

2.4. Параметры температуры и относительной  влажности воздуха;

2.5. Признаки влияния влажности воздуха

Вывод

 Профилактика

Литература

Введение

Мы очень часто обвиняем погоду в плохом настроении и неважном самочувствии. Но неужели на самом деле погодные условия могут столь активно влиять на состояние нашего здоровья? Сообщая по радио о погоде, дикторы в конце обычно сообщают: атмосферное давление и влажность воздуха. Но многие ли понимают, что это значит, и откуда синоптики берут эти данные? О том, как измеряют атмосферное давление и влажность воздуха, как  изменяется и влияет на человека, вы узнаете из этой работы. Воздух – неотъемлемая часть в жизни каждого человека – это один из источников жизни. Человек не может жить без воздуха. А что такое воздух, из чего он состоит и как влияет на человека? Атмосферный воздух представляет собой смесь различных газов. В воздухе всегда есть и водяной пар. Он образуется в результате испарения воды с поверхностей океанов, морей, озер, водохранилищ, рек и т.д. От количества водяного пара, содержащегося в воздухе, зависит погода, самочувствие человека, функционирование многих его органов, жизнь растений, а также сохранность технических объектов, архитектурных сооружений, произведений искусства, книг. Влажность воздуха является одним из основных параметров микроклимата помещения, и поэтому оказывает большое влияние на жизнедеятельность человека.

Конденсация водяного пара приводит к образованию облаков и последующему выпадению осадков, что приводит к выравниванию климатических условий в достаточно удаленных друг от друга районах Земли. Известно, что большое значение имеет знание влажности в метеорологии для предсказания погоды.

В сухом воздухе, имеющем малую относительную влажность, испарение (и связанное с ним охлаждение) происходит быстро. В воздухе с большой относительной влажностью испарение замедляется и охлаждение незначительно.

Цели и задачи

поисково-исследовательской работы

Цель работы: Изучить воздействие атмосферного давления и влажности воздуха на организм  студентов.

Основные задачи:

• Изучить теоритический материал выбранной темы;

• Провести исследования, выявляющие факторы зависимости влияния самочувствия студентов на изменения атмосферного давления и влажности воздуха;
• Сравнить полученные данные;
• Внести предложения по решению данных проблем;
• Изучение устройства и принципа работы психрометра и гигрометра;
•  Познакомится с «природными» индикаторами воздуха;
• Изучить историю открытия атмосферного давления
• Изучить влияние воздуха на здоровье человека

1. Атмосфера

  Атмосфера Земли начинается  у  поверхности и простирается в космическое пространство приблизительно на 3000  км. С высотой резко уменьшаются плотность и давление атмосферы, а температура изменяется неравномерно и сложно, в том числе из-за влияния на атмосферу солнечной активности и магнитных  бурь. Следует отметить, что атмосфера имеет очень большое экологическое значение. Она защищает все живые организмы Земли от губительного влияния космических излучений и ударов метеоритов, регулирует сезонные температурные колебания, уравновешивает и выравнивает суточные. Если бы атмосферы не существовало, то колебание суточной температуры на Земле достигло бы ± 200 °С.

   Каким образом сохраняется атмосфера? Дело в том, что молекулы газов, составляющих атмосферу, находятся в непрерывном движении, но при этом они не улетают в мировое пространство.

Для того, чтобы покинуть Землю, молекуле, как и ракете, нужно иметь скорость не меньше второй космической — 11,2  километров в секунду, но скорость молекул в атмосфере, как правило, значительно меньше этого значения. Поэтому почти все молекулы атмосферы как бы «привязаны» к Земле силой притяжения, и только малая часть молекул может, имея вторую космическую скорость, улететь в космическое пространство, покинув Землю. Таким, образом, два фактора — беспорядочное движение молекул и действие на них силы притяжения приводят к тому, что молекулы располагаются вокруг Земли, образуя воздушную оболочку, или атмосферу.

1. История открытия атмосферного давления

Окружающий нас воздух настолько невесом, прозрачен и незаметен, что люди даже не сразу поняли, что он оказывает постоянное воздействие на всё живое.

Впервые на это обратили внимание в 1640 году. Поводом послужил неработающий фонтан на террасе дворца герцога Тосканского. Воду никак не удавалось поднять на значительную высоту. Объяснение такому явлению предложил Торричелли. Им было высказано предположение, что существует давление воздуха, которое воздействует на всё, находящееся на поверхности земли.

Эти выводы были подтверждены французским учёным Паскалем. Он предположил, что давление воздуха зависит от высоты над поверхностью земли. Чем выше, тем давление должно быть меньше.

Вспомним опыт, проведенный в 1654 году в городе Магдебурге немецким ученым Отто фон Герике. Он взял два полушария, соединил их между собой и откачал из внутреннего объёма воздух. Две упряжки лошадей, каждая из которых тянула в свою сторону, не смогли оторвать полушария друг от друга. Вот с какой силой их сжало давление воздуха.

• Опыт Торричелли

Первым атмосферное давление измерил итальянский ученый Эванджелиста Торричелли в 1643 году. Развивая учения Галилея, Торричелли после долгих опытов, доказал, что воздух имеет вес, и давление атмосферы уравновешивается столбом воды в 32 фута, или 10.3м. Он пошел в своих исследованиях ещё дальше и позже изобрел прибор для измерения атмосферного давления - барометр. Стеклянную трубку длиной 1 м , запаянную с одного конца, наполнили ртутью. Перевернув трубку и опустив её свободный конец в чашку с ртутью, заметили, что ртуть в трубке опустилась до определённого уровня и остановилась. Она не вылилась из трубки в чашку вся целиком потому, что воздух давит на ртуть в чашке и не даёт вылиться ртути из трубки. На уровне моря высота столбика ртути в трубке оказалась равной 760  мм, и давление атмосферы, соответствующее весу ртутного столба высотой 760  мм, приняли за нормальное атмосферное давление. Этот опыт был предложен  и объяснён в 17 веке.   Затем с этим несложным прибором подались вверх по склону горы и установили, что на каждые 10  метров  подъёма высота столбика ртути уменьшалась в среднем на 1  мм, что наглядно доказывало понижение атмосферного давления при увеличении высоты. Среднее давление в различных местностях земного шара будет разным — и большим, и меньшим, чем 760  мм ртутного столба. 

2. Измерение атмосферного давления

1. Барометр-прибор для измерения атмосферного давления. Ртутный барометр был изобретён итальянским математиком и физиком Эванджелистой Торричелли в 1644 году, это была тарелка с налитой в неё ртутью и пробиркой (колбой), поставленной отверстием вниз .        Жидкостные барометры работают на принципе, замеченным Э. Торричелли при проведении опыта связанным с атмосферным давлением. С изменением атмосферного давления изменяется ртутный столб в барометре. Прикреплённая к трубке с ртутью шкала показывает данные о давлении.

Механический барометр, который ещё принято называть анероидом работает следующим образом: с изменением атмосферного давления, крышка коробочки, к которой прикреплена пружина с передающим механизмом, деформируется, из-за чего стрелка на шкале показывает соответствующие данные.

Электронный (или цифровой) барометр - современная разновидность данного прибора, линейные показатели обычного барометра-анероида преобразовываются в электронный сигнал, который обрабатывается микропроцессором и выводится на жидкокристаллический экран. Имеет компактные размеры, прост и удобен в использовании, например, для рыбалки, туризма или как дачный вариант.

На данный момент уже существует цифровой вариант барометров, которые встроены как дополнительная функция в мобильное устройство или в часы-барометры.

2.Термогигрометр-Атмосферное давление измеряется не только с помощью различных видов барометров, но и такими универсальными цифровыми приборами, как термогигрометры. Несмотря на то, что основная задача данных устройств – определение относительной влажности и температуры, они прекрасно справляются и с измерением давления воздуха, показывая максимально точные величины. Поэтому такие многофункциональные приборы приобрести намного выгоднее, чем устаревшие барометры и психрометры.

3. Что происходит при снижении атмосферного давления?

При снижении атмосферного давления, повышается влажность воздуха, возможны осадки и повышение температуры воздуха. Первыми, снижение атмосферного давления чувствуют на себе люди с пониженным артериальным давлением (гипертоники), «сердечники», а также люди имеющие заболевания органов дыхания.

Чаще всего появляется общая слабость, затрудненный вдох, чувство нехватки воздуха, возникает одышка.

Понижение атмосферного давления, особенно остро и болезненно ощущают люди, имеющие высокое внутричерепное давление. У них обостряются приступы мигрени. В пищеварительном тракте, тоже не все в порядке – появляется дискомфорт в кишечнике, за счет повышенного газообразования.

4. Что происходит при повышении атмосферного давления?

Когда повышается атмосферное давление, погода становится ясной и не имеет резких перепадов влажности и температур.

При повышении атмосферного давления, ухудшается самочувствие у гипертоников, больных страдающих бронхиальной астмой и аллергиков. Когда погода становится безветренной, в городском воздухе увеличивается концентрация вредных промышленных примесей, которые являются раздражающим фактором для людей с заболеваниями дыхательных органов.

Частыми жалобами являются головные боли, недомогание, боль в сердце и снижение общей трудоспособности. Повышение атмосферного давления негативно влияет на эмоциональный фон. Еще одной отрицательной характеристикой повышенного атмосферного давления, является снижение иммунитета. Это объясняется тем, что повышение атмосферного давления, понижает количество лейкоцитов в крови, и организм становится более уязвимым, для различных инфекций.

1.5. Таблица результатов измерения атмосферного давления.

Табл.1.

1.6. Исследования, подтверждающие наличие атмосферного давления

Опыт I. Воздух занимает определенное место.

Цель: Продемонстрировать на опыте, что воздух занимает определенное место.

Оборудование: стакан, стеклянная воронка, широкая емкость с водой.

1. Держа стакан вверх дном, погружаем его на дно емкости с водой, придерживая рукой. При этом замечаем, что вода внутрь стакана почти не проникает: воздух не допускает ее.

2. То же самое проделаем и со стеклянной воронкой: повернув ее широким концом вниз, плотно закроем пальцем ее отверстие и погрузим в воду. Вода под воронку не проникает; но если отнять палец от отверстия и тем дать воздуху выход, то вода быстро поднимется в воронке до уровня окружающей воды.

Вывод: Вода не входит в воронку, ее не пускает воздух. Воздух занимает определенное место и не уступает его другим вещам, если ему некуда податься. Люди могут находиться и работать под водой в водолазном колоколе или внутри тех широких труб, которые называются «кессоны». Вода не проникает внутрь водолазного колокола или кессона по той же причине, по какой не втекает она под стакан в нашем опыте.

Опыт II. Демонстрация атмосферного давления

Цель: показать с помощью эксперимента существование атмосферного давления.

Оборудование: стакан, стакан с водой, лист бумаги.

1. Наполним обыкновенный стакан водой.
2. Накроем стакан листком бумаги и, плотно прикрыв его рукой, перевернём бумагой вниз.
3. Осторожно уберем руку, держа стакан за дно. Вода не выливается.

Вывод: Воду удерживает давление воздуха. Давление воздуха распространяется во все стороны одинаково (по закону Паскаля), значит, и вверх тоже. Бумага служит только для того, чтобы поверхность воды оставалась совершенно ровной.

2. Влажность воздуха

Воздух – неотъемлемая часть в жизни каждого человека – это один из источников жизни. Человек не может жить без воздуха. А что такое воздух, из чего он состоит и как влияет на человека? Атмосферный воздух представляет собой смесь различных газов. В воздухе всегда есть и водяной пар. Он образуется в результате испарения воды с поверхностей океанов, морей, озер, водохранилищ, рек и т. д. От количества водяного пара, содержащегося в воздухе, зависит погода, самочувствие человека, функционирование многих его органов, жизнь растений, а также сохранность технических объектов, архитектурных сооружений, произведений искусства, книг. Влажность воздуха является одним из основных параметров микроклимата помещения, и поэтому оказывает большое влияние на жизнедеятельность человека.

Конденсация водяного пара приводит к образованию облаков и последующему выпадению осадков, что приводит к выравниванию климатических условий в достаточно удаленных друг от друга районах Земли. Известно, что большое значение имеет знание влажности в метеорологии для предсказания погоды.

В сухом воздухе, имеющем малую относительную влажность, испарение (и связанное с ним охлаждение) происходит быстро. В воздухе с большой относительной влажностью испарение замедляется и охлаждение незначительно.

1. Характеристика влажности воздуха

Влажность воздуха - содержание в воздухе водяного пара. Водяной пар в воздухе, несмотря на огромные поверхности океанов, морей, озер и рек, не является насыщенным: атмосфера – «открытый сосуд». Перемещение воздушных масс приводит к тому, что в одних местах нашей планеты в данный момент испарение воды преобладает над конденсацией, а в других, наоборот, преобладает конденсация.

Содержание водяного пара в воздухе – его влажность – характеризуется рядом величин. За характеристику влажности воздуха может быть принята плотность водяного пара , содержащегося в воздухе. Эту величину называют абсолютной влажности и из-за ее малости выражают в граммах на кубический метр. Знания парциального давления водяного пара или абсолютной влажности ничего не говорят, насколько водяной пар далек от насыщения.

Для этого вводят величину, показывающую, насколько водяной пар при данной температуре близок к насыщению -относительная влажность.

Относительной влажностью воздуха называют отношение абсолютной влажности воздуха к плотности 0насыщенного водяного пара при той же температуре, выраженной в процентах.

• Абсолютная влажность

За характеристику влажности воздуха может быть принята плотность водяного пара r, содержащегося в воздухе. Эту величину называют абсолютной влажностью и из-за ее малости выражают в граммах на кубический метр. Абсолютная влажность, таким образом, показывает, сколько водяного пара в граммах содержится в 1 кубическом метре воздуха.

Абсолютная влажность и парциальное давление водяного пара связаны уравнением Менделеева-Клапейрона p = r/M*RT

• Относительная влажность

Знание парциального давления водяного пара или абсолютной влажности ничего не говорит о том, насколько водяной пар в данных условиях далек от насыщения. А именно от этого зависит интенсивность испарения воды и, следовательно, потеря влаги живыми организмами. От этого же зависит быстрота высыхания тканей, почвы, увядание растений и многое другое. Вот почему вводят величину, показывающую, насколько водяной пар при данной температуре близок к насыщению, - относительную влажность. Относительной влажностью воздуха j называют выраженное в процентах отношение парциального давления водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению насыщенного пара при той же температуре:

j = p/р0*100%.

Воспользовавшись уравнением, можно для относительной влажности получить еще одну формулу: j = r/r0*100%, где r - абсолютная влажность, а r0 – плотность насыщенного водяного пара при данной температуре.

Итак, для вычисления относительной влажности надо знать парциальное давление или плотность пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, и давление или плотность насыщенного водяного пара при этой же температуре. Давление и плотность насыщенного водяного пара при разных температурах можно найти, воспользовавшись специальными таблицами, которые имеются в справочниках.

2. Способы измерения влажности воздуха

Гигрометрический способ измерения влажности

Рис. 1. Гигрометр

Гигрометр – прибор для измерения влажности воздуха (см. рис. 1). Данный способ измерения влажности основан на изменении длины гигроскопических нитей (волос, или синтетических нитей). Использование приборов, в основе которых лежит гигрометрический способ измерения, ограничено, прежде всего, из-за класса точности, т.к точность таких измерений составляет около ±5% относительной влажности.

Психрометрический способ измерения влажности

Рис. 2. Психрометр

Психрометр – прибор для измерения влажности воздуха (см. рис. 2). Психрометрический способ измерений основан на физическом эффекте охлаждения при процессах испарения. Один термометр считывает температуру окружающего воздуха, а другой - считывает температуру влажного термометра. Термометр (считывающий температуру окружающего воздуха) увлажнен хлопковой тканью и обдувается воздухом. Испарение охлаждает термометр, и при наступлении состояния равновесия, влажность подсчитывается по показаниям сухого и влажного термометра.

Степень точности 1% относительной влажности достигается при использовании точных термометров, а также, при условии аккуратного обслуживания оборудования.

Для определения относительной влажности воздуха использовалась психрометрическая таблица, которую можно взять в любой справочной литературе

3. Влияние влажности воздуха на здоровье человека

Показатель влажности, в условиях которой человек чувствует себя комфортно, колеблется в пределах от 30 до 60%. Зависит это от температуры, уровня физической нагрузки и даже от возраста. Например, младенцы очень плохо переносят сухой воздух, а влага благоприятно действует на их кожу и слизистые оболочки, облегчает дыхание.

Рассмотрим по отдельности влияние высокой и слишком низкой влажности на организм и здоровье человека.

Повышенная влажность.

Насыщенное влагой тепло – идеальные условия для развития бактерий и всевозможных грибков, что может привести к возникновению и усилению аллергических реакций. Большая концентрация влаги не позволяет телу человека поддерживать нормальную температуру – не работает должным образом механизм терморегуляции. Чтобы охладить себя, человеческое тело использует потоотделение. Пот, испаряясь с поверхности кожи, выводит лишнее тепло. Но если испарятся некуда? Тогда организм начинает работать с повышенной силой, а это приводит к обратному результату – перегреву. Возможны вялость, рвота, потеря сознания, сильная вязкость крови и, как следствие, проблемы с сердцем. Даже возможно кислородное голодание мозга. Люди, страдающие от атеросклероза, гипертонии, всевозможных заболеваний сердечно-сосудистой системы, должны быть особенно осторожны в жару при высокой влажности. Существует возможность резкого обострения заболеваний и неконтролируемых приступов. Большая влажность в сочетании с низкой температурой опасна слишком сильным переохлаждением и обморожениями. Это может произойти и около 0°C, а не только при минусе.

Пониженная влажность.

При избыточной сухости воздуха организм начинает усиленно испарять влагу, что может стать причиной пересыхания слизистых оболочек рта, носа и глаз. Астматикам слишком сухой воздух также чрезвычайно вреден, они начинают хуже себя чувствовать, возможны обострения болезни. Достаточно долгое пребывание в сухом воздухе грозит снижением иммунитета и частыми респираторными заболеваниями. Это случается из-за того, что пересушенная слизистая препятствует нормальному дыханию, вследствие чего организм не получает достаточного количество кислорода.

К сожалению, мы не можем влиять на влажность воздуха на улице. Но в своем доме, офисе или квартире вполне возможно создать комфортный микроклимат. Ведь постоянная влажность, как повышенная, так и пониженная, может привести к множеству негативных последствий: плохое самочувствие, быстрая утомляемость, различные заболевания, вплоть до туберкулеза и ревматизма.

2.4. Оптимальные и допустимые параметры температуры и относительной влажности воздуха в учебных помещениях учреждений представлены в таблице 2.

Таблица 2

5. Признаки влияния влажности воздуха

Влажность воздуха для человека играет огромную роль. Большое содержание влаги приводит к увеличенной отдаче тепла. Организм может быстро перегреться. При длительном нахождении в подобной среде снижается иммунитет. Происходит обострение сердечных заболеваний, гипертонии и атеросклероза. Данная ситуация негативно воздействует не только на человеческий организм. Появление сырости способствует ускоренному размножению грибковых образований. Разрушаются строительные сооружения. Портятся предметы мебели и интерьера.

От состава воздушных масс зависит не только наше хорошее самочувствие. Значение влажности в быту подлежит особому рассмотрению.

Сухой воздух не менее опасен для бытовых предметов. Это становится особенно заметно при наступлении холодов и включении центрального отопления:

В вечернее время, при отсутствии ветра, температура воздуха падает. Над землёй часто можно увидеть парообразную влагу – туман. По его поведению также можно судить о предстоящей погоде. По приметам поднятие тумана вверх свидетельствует о будущем дожде. Если он ложится на поверхность земли, можно ожидать сухую погоду. Ночной и утренний туман в долине, который исчезает с восходом солнца, говорит о предстоящей хорошей погоде. Такой же прогноз можно поставить при наличии утренней обильной росы.

Если увеличивается содержание влаги в воздушных массах, у многих цветов наблюдается сжатие соцветий. Запах рябины становится острее. У хвойных деревьев опускаются ветви. При сухом воздухе они поднимаются.

Содержание влаги в воздушных массах является важным параметром, которые оказывает влияние на организм человека и весь окружающий мир.

Вывод

Исследовав данную тему, мы разработали ряд профилактических мероприятий, которые помогут улучшить самочувствие

Профилактика

Важным моментом является нормализация своего артериального давления и поддержание его на привычном (нормальном) уровне.

• Пейте больше жидкости (чай зеленый, с медом)
• В эти дни не стоит отказываться от утреннего кофе
• Принимайте настойки женьшеня, лимонника, элеутерококка
• После рабочего дня примите контрастный душ
• Ложитесь спать раньше обычного времени
• Сделайте легкую утреннюю зарядку
• Примите контрастный душ
• Утренний завтрак должен содержать больше калия (творог, изюм, курага, бананы)
• Не переедайте в течение дня
• Если у Вас повышенное внутричерепное давление, примите заранее лекарственные препараты, которые назначил Вам невролог
• Поберегите свою нервную и иммунную систему - не начинайте важных дел в этот день
• Постарайтесь провести этот день с минимальными затратами физических сил и эмоций, потому как Ваше настроение будет оставлять желать лучшего
• По приходу домой отдохните, минут 40, займитесь повседневными делами и постарайтесь пораньше лечь спать.

Что касается влажности воздуха в помещении, то его можно отрегулировать с помощью различного рода увлажнителей.

Литература

1. Дмитриева В.Ф. Физика: учебник для студентов образовательных учреждений среднего профессионального образования – М.: 2017
2. Тихомирова С.А. Яворский Б.М. Физика 10  Мнемозина 2012
3. Тихомирова С.А. Яворский Б.М. Физика 11  Мнемозина 2012
4. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б, Сотский Н.Н Физика 10 Просвещение 2006

Министерство общего и профессионального образования Ростовской области

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Ростовской области

“Ростовский торгово-экономический колледж”

Реферат

«Ядерная физика: История возникновения и области её применения»

Выполнил:

Студент 1 курса

Специальность: «Технология продукции

общественного питания» группы ТП-11

Минников Александр

Преподаватель физики:

Логвиненко О. В.

г. Ростов-на-Дону

2019 г

Содержание

Введение

1. Что такое ядерная физика?

2.  История возникновения

3. Уран

4. Основные понятия

5. Области применения ядерной физики

5.1. Ядерная медицина

5.2. Ядерная энергетика (Атомная энергетика) 

5.3. Атомная электростанция (АЭС) 

5.4. Ядерное оружие

 6. Вывод

 Литература

Введение

Ядерная физика раздел физики, посвященный изучению структуры атомного ядра, процессов радиоактивного распада и механизма ядерных реакций. Придавая этому термину более общий смысл, к ядерной физики часто относят также физику элементарных частиц. Иногда разделами ядерной физики продолжают считать направления исследований, ставшие самостоятельными ветвями техники, например ускорительную технику, ядерную энергетику. Исторически Ядерная физика возникла ещё до установления факта существования ядра атомного. Возраст ядерной физики можно исчислять со времени открытия радиоактивности.

Прикладное значение ядерной физики в жизни современного общества огромно, её практические приложения фантастически разнообразны - от ядерного оружия и ядерной энергетики до диагностики и терапии в медицине. Вместе с тем она остаётся той фундаментальной наукой, от прогресса которой можно ожидать выяснения глубоких свойств строения материи и открытия новых общих законов природы.

Цель данной работы состоит в том, чтобы узнать каково современное значение ядерной физики.

 Я выбрал данную тему из-за того, что она является одной из самых интересных и удивительных.

1. Что такое ядерная физика? Слайд 2

Ядерная физика — раздел физики, изучающий структуру и свойства атомных ядер, а также их столкновения (ядерные реакции)

Атомное ядро — центральная часть атома, в которой сосредоточена основная его масса (более 99,9 %). Ядро заряжено положительно, заряд ядра определяет химический элемент, к которому относят атом.

2.  История возникновения Слайд 3,4,5

В 1896 году французский химик Антуан Анри Беккерель(1852-1908гг) случайно открыл радиоактивность солей урана, проявляющуюся в самопроизвольном испускании невидимых лучей, способных вызывать ионизацию воздуха и почернение фотоэмульсий. Через два года Пьер Кюри и Мария Склодовская-Кюри открыли радиоактивность тория и выделили из солей урана полоний и радий, радиоактивность которых оказалась в миллионы раз сильнее радиоактивности урана и тория.

Детальное экспериментальное изучение радиоактивных излучений было произведено Резерфордом. Он показал, что радиоактивные излучения образованы, соответственно, α-, β- и γ-лучами. Бета-лучи состоят из отрицательно заряженных электронов, альфа-лучи — из положительно заряженных частиц (альфа-частиц, которые, как выяснилось несколько позднее, являются ядрами гелия-4), гамма-лучи аналогичны лучам Рентгена (не имеют заряда), только значительно более жесткие.

Ядерная природа радиоактивности была понята Резерфордом после того, как в 1911 г. он предложил ядерную модель атома и установил, что радиоактивные излучения возникают в результате процессов, происходящих внутри атомного ядра.

 3. Уран   Слайд 6

Уран (U, лат. uranium; устаревший вариант ура́ний) — химический элемент с атомным номером 92 в периодической системе, атомная масса — 238,029; относится к семейству актиноидов. Уран — слаборадиоактивный элемент, он не имеет стабильных изотопов. Самыми распространёнными изотопами урана являются уран-238 (имеет 146 нейтронов, в природном уране составляет 99,3 %) и уран-235 (143 нейтрона, природная распространённость 0,7204 %). Уран и его соединения ядовиты.

 4. Основные понятия Слайд 7

Радиоактивный распад (от лат. radius «луч» и āctīvus «действенный», через фр. radioactif, букв. — «радиоактивность») — спонтанное изменение состава (заряда Z, массового числа A) или внутреннего строения нестабильных атомных ядер(нуклидов) путём испускания элементарных частиц, гамма-квантов и/или ядерных фрагментов. Процесс радиоактивного распада также называют радиоактивностью, а соответствующие нуклиды — радиоактивными (радионуклидами). Радиоактивными называют также вещества, содержащие радиоактивные ядра.

Естественная радиоактивность — самопроизвольный распад атомных ядер, встречающихся в природе.

Искусственная радиоактивность — самопроизвольный распад атомных ядер, полученных искусственным путём через соответствующие ядерные реакции

 5. Области применения ядерной физики   Слайд 9

 «Ядерная медицина»

5.1. Ядерная медицина — раздел клинической медицины, который занимается применением радионуклидных фармацевтических препаратов в диагностике и лечении. Иногда к ядерной медицине относят также методы дистанционной лучевой терапии. Как отрасль медицины, официальный статус получила в 1970—1980 годах. Применяется главным образом при кардиологических и онкологических заболеваниях, потребляет свыше половины радиоактивных изотопов в мире.

«Ядерная энергетика» слайд 10

5.2. Ядерная энергетика (Атомная энергетика) — отрасль энергетики, занимающаяся производством электрической и тепловой энергии путём преобразования ядерной энергии.

Слайд 11

5.3. Атомная электростанция (АЭС) — ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используется ядерный реактор (реакторы) и комплекс необходимых систем, устройств, оборудования и сооружений с необходимыми работниками (персоналом) 

Принцип работы АЭС   Слайд 12

   В основе работы любой атомной электростанции лежит мощная реакция, которая возникает при делении ядра атома. В этом процессе чаще всего участвуют атомы урана-235 или же плутония. Ядро атомов делит нейтрон, попадающий в них извне. При этом возникают новые нейтроны, а также осколки деления, которые имеют огромную кинетическую энергию. Как раз эта энергия и выступает главным и ключевым продуктом деятельности любой атомной станции

   Атомная электростанция работает в определенных условиях и в строго заданных режимах. Кроме ядерного реактора (одного или нескольких), в структуру АЭС входят и прочие системы, специальные сооружения и высококвалифицированный персонал. В чем же заключается принцип работы АЭС?

 Главный элемент любой АЭС - это ядерный реактор, в котором происходят все основные процессы. О том, что происходит в реакторе, мы писали в предыдущем разделе. Ядерное топливо (как правило, чаще всего это уран) в виде небольших черных таблеток подается в этот огромный котел.

Энергия, выделяемая во время реакций, происходящих в атомном реакторе, преобразуется в тепло и передается теплоносителю (как правило, это вода). Стоит отметить, что теплоноситель при этом процессе получает и некоторую дозу радиации. Далее тепло из теплоносителя передается обычной воде (посредством специальных устройств - теплообменников), которая в результате этого закипает. Водяной пар, который при этом образуется, вращает турбину. К последней подсоединен генератор, который и генерирует электрическую энергию. Таким образом, по принципу действия АЭС - это та же тепловая электростанция. Разница лишь в том, каким способом образуется пар 

Проблемы АЭС и ядерной энергетики  Слайд 13

Радиоактивные отходы (РАО).

Это отходы, содержащие радиоактивные изотопы химических элементов и не имеющие практической ценности.

Особым видом РАО являются жидкие технологические радиоактивные отходы (используемые сокращения наименования: ЖРО и ЖРАО) — промышленные отходы, содержащие радиоактивные нуклиды техногенного происхождения, то есть образованные в результате деятельности предприятий оборонного и иного вида атомной промышленности, предприятий ядерного топливного цикла, атомных электростанций, при эксплуатации судов атомного флота, при производстве и использовании радиоизотопной продукции, а также при радиационных авариях

ЧЗО и ЧАЭС Слайд 14-19

26 апреля 1986 года примерно в 1:24 ночи, в ходе проведения проектного испытания турбогенератора № 8 на энергоблоке № 4 произошёл взрыв, который полностью разрушил реактор. Здание энергоблока, кровля машинного зала частично обрушились. В различных помещениях и на крыше возникло более 30 очагов пожара. Основные очаги пожара на крыше машинного зала к 2 часам 10 минутам и на крыше реакторного отделения к 2 часам 30 минутам были подавлены. К 5 часам 26 апреля пожар был ликвидирован.

С момента аварии на Чернобыльской АЭС прошло всего лишь тридцать лет. За эти годы зона отчуждения так и осталась практически не обитаема людьми, зато здесь сложились благоприятные условия для развития флоры и фауны. Как радиация влияет на животных и птиц, ученые пока установить не смогли, однако благодаря фотокамерам зафиксировали, что в лесах появилось много обитателей. Здесь есть рыси, лоси, волки, гигантские зубры и другие животные, многие из которых уже давно занесены в Красную книгу!

5.4. Ядерное оружие Слайд 20

«Ядерное оружие»

Ядерное оружие является одним из самых опасных видов вооружения. Оно способно своей мощностью поражать города и даже некоторые страны. Одним из применений ядерного оружия является бомбардировка Хиросимы и Нагасаки. Утром 6 августа 1945 года американский бомбардировщик B-29 «Enola Gay» сбросил на японский город Хиросима урановую атомную бомбу «Little Boy» («Малыш»). Мощность взрыва составила по разным оценкам от 13 до 18 килотонн в тротиловом эквиваленте.

Слайд 21 – Атомфлот

«Атомфлот»

Атомфлот (ФГУП «Атомфлот») — предприятие, в обязанности которого входит эксплуатация и обслуживание атомного гражданского ледокольного флота России. База судов расположена в городе Мурманске.

Всего на атомных ледоколах, атомном лихтеровозе, судах АТО (атомно-технологического обслуживания), находящихся на базе атомного флота Атомфлот работает около 1000 человек. Командный состав проходит специальное обучение в Государственной морской академии им. адм. С. О. Макарова в Санкт-Петербурге. Помимо грузоперевозок по Северному морскому пути, Атомфлот организует туристические круизы, прибыль от которых составляет 6—7 % в общей прибыли компании.

6. Вывод.

 «В завершении скажу. Я считаю, что за ядерной физикой лежит огромное будущее. Она является одной из самых востребованных наук. Всё то, что было с её помощью создано во многом упрощает жизнь человека, но, ведь не всё в жизни так просто, как нам кажется.

Девиз века машин - зуб за зуб.
Гуго Штейнгауз - польский ученый

Единственная проблема современности заключается в том, сумеет ли человек пережить свои собственные изобретения.

Литература

https://ru.wikipedia.org/wiki/Ядерная_физика

https://ru.wikipedia.org/wiki/Уран_(элемент) 

https://ru.wikipedia.org/wiki/Атомная_электростанция

https://ru.wikipedia.org/wiki/Чернобыльская_АЭС

Министрерство общего и профессионального образования Ростовской области

 Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Ростовской области

"Ростовский торгово-экономический колледж"

Доклад

Основные космические достижения СССР: Терешкова В.В.

г.Ростов-на-Дону

2019                                                        

Содержание

1. Основные космические достижения СССР.

Истрия развития отечественной космонавтики. 

2. Биография Валентины Терешковой

3. Космонавтика

4. Валентина Терешкова в молодости

5. Полет в космос

6. Последующая карьера

7. Вывод

8. Литература

1. Основные космические достижения СССР.

Истрия развития отечественной космонавтики.

(2-слайд)

Освоение космического пространства подарило миру много открытий. Развитие космонавтики повлекло за собой совершенствование техники, привело к открытиям в  разных областях знаний, от физики до медицины. Развитие космонавтики в России и за рубежом началось намного раньше появления первых космических кораблей.

В Советском союзе, в конце 1950-х годов начали запускать первые в мире космические аппараты. Эти аппараты преодолевали силы земного притяжения, воздушное пространство планеты и отправлялись в космос (на высоту более 100 км. над поверхностью Земли). Чтобы преодолеть силы тяготения, аппарату необходимо было развить скорость свыше 28 000 км в час. Для этого к нему прикрепляли сверхмощные ракетные двигатели, которые через несколько минут после взлета отделялись от основной конструкции аппарата.

Первым, кто серьезно заинтересовался освоением космоса, был простой школьный учитель Константин Эдуардович Циолковский 

Он родился в 1857 году, с детства  интересовался науками и восхищался красивым звездным небом. Константин Эдуардович считал, что развитие жизни на нашей планете способно преодолеть бесчисленные километры Вселенной.

Ученый  обосновал с научной и технической точек зрения использование ракет и ракетных установок для совершения космических полетов. В своих сочинениях Константин Эдуардович спроектировал управляемый аэростат. Он предложил разработать управляемый дирижабль в металлической оболочке. Позднее он изобрел чертеж металлического аэроплана с толстым крылом.

В начале двадцатого века Циолковский написал статью, в которой описал проект ракеты дальнего действия, снабженной жидкостным реактивным двигателем. Ученый осуществил математические расчеты, благодаря которым мог рекомендовать самое удобное распределение массы ракеты и траекторию ее полета. Константин Эдуардович исследовал возможность полета человека в условиях невесомости.

Сергей Павлович Королев - ученик Циолковского, продолжил дело своего наставника на практике. Он был патриотом и всеми силами ратовал за создание на родине ракетно-космической промышленности.                                                            

Сергей Павлович поспособствовал (со своим единомышленником) созданию реактивно-научного исследовательского института. Ученый был одним из первых конструкторов баллистических ракет.

Инициатором великих  полетов был Королев. Его союзниками стали такие российские ученые, как математик и механик Мстислав Всеволодович Келдыш и инженер-конструктор Михаил Клавдиевич Тихонравов. Они предложили правительству проект о выведении в открытый космос искусственного спутника Земли (ИСЗ). Власть одобрила это предложение, и научные работники  приступили к работе. 4 октября 1957 года, на орбиту Земли  был запущен первый  в истории человечества ИСЗ. Его так и назвали «Спутник  - 1». Он представлял собой небольшой металлический шар, оснащенный 4 антеннами, которые передавали сигналы на Землю.

«Спутник - 1» отправился в космос на ракете – носителе. Он провел там 92 дня и совершил 1440 оборотов вокруг Земли.

 Это событие показало  миру, что Россия – великая космическая держава. С этого времени началась эра советской космонавтики.

Для исследования радиационных поясов нашей планеты, через год Королев со своей командой выпустили на орбиту еще несколько спутников. Разрабатывались проекты по запуску на Луну автоматических станций, которые завершились невероятным успехом. Ученые разработали лунный аппарат, который был способен мягко приземлиться на космический объект и передать фотоматериалы с Луны на Землю. С того момента появилась возможность полета людей в межгалактических пространствах.

 Был создан пилотируемый космический корабль «Восток - 1», который являлся первым в мире аппаратом для осуществления полетов в космос.

Цель полета в космос  - выполнить одновитковый полет вокруг планеты Земля на высоте около двухсот километров.

У Президиума ЦК КПСС насчитывалось двадцать претендентов,  среди  которых были - Юрий Алексеевич Гагарин и Герман Степанович Титов. К полету был допущен Гагарин. К полету был допущен Гагарин.

Гагарин пролетел один раз вокруг Земли, катапультировался из корабля.  Благополучно приземлился  с парашютом на берегу реки Волга. Продолжительность его полета 1 час 48 минут.

Сенсация: впервые в космосе побывал человек, и этим человеком оказался советский космонавт.

Спустя четыре месяца 6-7 августа 1961 года  было совершено еще одно восхождение к звездам. Титов выполнил более продолжительный полет на корабле «Восток-2», равный двадцати пяти часам. Его аппарат совершил семнадцать оборотов вокруг планеты.

Россия  опережала развитые страны, такие как  Америка, Япония.  И первая женщина в межгалактическом пространстве принадлежит тоже  России. Ею оказалась Валентина Терешкова

2. Биография Валентины Терешковой

(3-слайд)

Валентина Терешкова – первая женщина, отправившаяся в космос. По сей день она остается единственной в мире женщиной, отправившейся в космический полет в одиночку, без помощников и напарников. Она также стала первой женщиной в России, удостоенной звания генерал-майора. Именно в этом звании Терешкова и ушла в отставку в 1997 году, в возрасте шестидесяти лет. Валентина Терешкова навеки вписала свое имя в историю Советского Союза, России и всего мира.

Детство и юность.  

 (4-слайд)

Биография этой женщины начинается в деревне Большое Масленниково Ярославской области. Родителями Валентины стали выходцы из белорусских крестьян. Мать будущей покорительницы космических просторов работала на текстильном предприятии, а отец был трактористом. Он участвовал в сражениях в ходе советско-финской войны и погиб. Юная Терешкова посещала Ярославскую школу, получала высокие отметки, а также училась играть на домбре (у девочки был хороший музыкальный слух). Завершив базовое семилетнее школьное образование, она решила помогать матери в содержании семьи и устроилась на должность браслетчицы в Ярославский шинный завод. Однако бросать образование целеустремленная девушка не собиралась: она совмещала работу с учебой в вечерней школе, а так же Валентина Терешкова увлеклась парашютным спортом.

Следующий этап жизни Валентины Владимировны также не предвещал тех высот, которых ей предстояло достичь.

Она с удовольствием ходила в местный аэроклуб и бесстрашно прыгала с больших высот.

3. Космонавтика    

 (5-слайд)

Новое хобби Валентины предрешило ее судьбу. По счастливому стечению обстоятельств, как раз в то время советский ученый Сергей Королев загорелся идеей отправить в космос женщину. Идею приняли благосклонно, и в начале 1962 года начались поиски той представительницы прекрасного пола, которой предстояло получить гордое звание «космонавт». Критерии были следующие: парашютистка в возрасте до 30 лет, весом до 70 кг, ростом до 170 см.

4. Валентина Терешкова в молодости

 (6-слайд)

Советских женщин, желающих отправиться в космос, оказалось на удивление много. Работники советской индустрии космонавтики искали идеально подходящую претендентку из сотен кандидатур. В результате жесткого отбора определились пять «финалисток»: Ирина Соловьева, Татьяна Кузнецова, Жанна Ёркина, Валентина Пономарева и Валентина Терешкова. Девушки были официально призваны на воинскую службу, получили звания рядовых и начали усердно тренироваться. Изначально Терешкова проходила обучающую программу в ранге слушателя-космонавта второго отряда, но уже в 1962 году, успешно сдав экзамены, стала космонавтом первого отряда первого отдела. Тренировки включали в себя приемы для развития устойчивости организма к особенностям космического полета. Так, например, девушки учились перемещаться в невесомости, испытывали ресурсы организма в термокамере и сурдокамере, выполняли парашютную подготовку, осваивали использование скафандра. Тренировки в сурдокамере (помещении, изолированном от внешних звуков) длились на протяжении 10 суток. Каждая из пяти претенденток на роль первой женщины-космонавта провела 10 суток в иллюзии полной тишины и одиночества.

При выборе той претендентки, которой предстояло совершить запланированный полет, учитывалось:

• прохождение тренировок, уровень практической подготовки, знание теории, результаты медицинских обследований;
• происхождение (то, что Валентина Владимировна была родом из простой рабочей семьи, лишившейся кормильца во время войны, сыграло ей на руку);
• умение вести общественную деятельность, прославляя коммунистическую партию.

Если по первым двум пунктам другие кандидатки не уступали Терешковой, то в навыках выступлений на публике ей не было равных. Валентина Владимировна легко общалась с журналистами и другими людьми, давала лаконичные и естественные ответы на вопросы, при этом не забывала ввернуть несколько слов о величии коммунистической партии. В конце концов ее выбрали главным кандидатом на полет в космос. Статус дублирующего космонавта получила Ирина Соловьева, а запасной претенденткой назначили Валентину Пономареву.

5. Полет в космос

(7-слайд)

Первая женщина отправилась в космос 16 июня 1963 года. Полет продолжался 3 суток. Валентина Терешкова отправилась в космос на корабле «Восток-6», взлетевшем с Байконура (не с той площадки, с которой стартовал Юрий Гагарин, а с дублирующей). То, как первая женщина-космонавт провела старт, какие доклады озвучивала, получило высокую оценку специалистов. Они уверяли, что Терешкова провела старт лучше опытных космонавтов-мужчин. Вскоре после старта самочувствие Терешковой ухудшилось, она мало двигалась, не ела и вяло вела переговоры с наземными станциями. Тем не менее, она продержалась трое суток, 48 оборотов вокруг Земли, и на протяжении полета исправно вела бортовой журнал. За некоторое время до предполагаемой посадки у первой женщины-космонавта возникли проблемы с оборудованием космического корабля. Из-за неправильного монтажа проводов управления Валентина Терешкова не сориентировала корабль вручную.

Однако «Космос 6» все-таки был сориентирован и посажен на поверхность Земли благодаря использованию автоматического режима, в котором подобной проблемы не возникало. По завершении полета (корабль прибыл в Алтайский край) Валентина Владимировна раздала продукты из своего рациона местным жителям, а сама питалась традиционной пищей этих мест. Следующий подобный полет произошел намного позже ухода одаренного инженера из жизни.

6. Последующая карьера  

(8-слайд)

После легендарного полета был план: создать женский отряд космонавтов. Его нарушила череда трагедий. В 1966 году умер Королев, в 1968 году разбился Гагарин, а еще через несколько лет при возвращении на землю погибли космонавты Волков, Добровольский и Пацаев. Из-за этого женский экипаж расформировали. Для Терешковой же смерть Гагарина обернулась не только личной трагедией, но и закатом карьеры космонавта. «Мне запретили летать даже на самолетах: настолько была велика потеря первого космонавта, что решили сохранить меня», - поясняет она.

С тех пор Валентина Терешкова больше не летала в космос. Она стала инструктором-космонавтом, работала в Центре подготовки космонавтов как старший научный сотрудник, даже окончила Военно-воздушную инженерную академию имени Жуковского, став профессором и написав свыше пяти десятков научных трудов. Валентина Владимировна заявляла, что готова отправиться в полет на Марс (в полет в один конец).

Валентина Терешкова продолжает заниматься политикой. Во времена Советского Союза она была членом КПСС, а в 2000-ых годах избиралась депутатом областной думы родного Ярославского региона от партии «Единая Россия». Она также участвовала в церемонии открытия сочинских Олимпийских игр 2014 года, стала президентом благотворительного фонда «Память поколений», поспособствовала открытию университета и ряда других учреждений в Ярославле.

8. Вывод

Память о важных космических событиях  СССР побуждает нас с надеждой смотреть в будущее

И в наши дни есть такие же смелые, умные и образованные люди, как Терешкова, Циолковский, Королев, Гагарин и другие,  поэтому появляется уверенность в том, что наука достигнет небывалых вершин и любимая родина Россия сохранит статус великой космической державы.

Литература

Логвиненко О.В, Астрономия. Учебник. КноРус, 2018

Источники Интернет

https://yandex.ru/search/?lr=39&text=%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B5%D1%88%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D0%B0%20%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B0%20%D0%B2%D0%BB%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BD%D0%B0%20%D0%BA%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BA%D0%B0%D1%8F%20%D0%B1%D0%B8%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D1%8F