Контрольна робота №4 з теми «Електричний струм у різних середовищах» ІІ варіант У завданні 1 – 6 виберіть правильну відповідь 1. З підвищенням температури опір металів: а) не змінюється; б) збільшується; в) зменшується. 2. Носіями електричного струму у газах є: а) електрони; б) електрони та дірки; в) електрони та йони. 3. Для електрозварювання використовують: а) тліючий розряд; б) коронний розряд; в) дуговий розряд. 4. Процес виділення речовини на електроді – це: а) електроліз; б) електролітична дисоціація; в) електроліт. 5. Для отримання чистих металів, використовують: а) рафінування; б) гальванопластику; в) гальваностегію. 6. Різке спадання опору провідника при температури близької до абсолютного нуля а) надпровідності; б) рекомбінації; в) короткого замикання. У завданні 7 встанови відповідність між колонками таблиці 7. Встанови відповідність між електричним струмом у середовищі та його застосуванням А Струм у металах 1 Люмінісцетна лампа Б Струм у електролітах 2 Гальваностегія В Струм у газах 3 Електричний паяльник 4 Електро-променева трубка 8. Поясніть фізичний зміст прислів’їв. А) Від грози у воді не сховаєшся; Б) Гроза застала в полі – сідай на землю. Розв’яжіть задачі: 9. Напруга в електромережі 3 кВ, сила струму, яку споживає двигун, — 2 кА. Визначте потужність двигуна. 10. Сила струму в нагрівальному елементі електричної праски становить 5 А, опір елемента — 40 Ом. Яка кількість теплоти виділяється в нагрівальному елементі за 5 хв? 11. Під час нікелювання виробу за 0, 5 год на катоді виділилося 1 г нікелю. Якою приблизно була сила струму в процесі нівкелювання?

Кількість енергії, що передається радіацією порівняно мала — 5 джоулів на кілограм ваги є смертельною дозою. Проте, через те що енергія передається точково, на окремі електрони, хімічні наслідки опромінення є значними. Йони і вільні радикали, що утворюються після іонізації є надзвичайно хімічно активними. Під час взаємодії з ними малі молекули, руйнуються, а великі макромолекули (білки, ДНК, тощо) — зазнають структурних змін. Найбільш типовою реакцією є радіоліз води, в результаті якого утворюються радикали H• і OH•[13]. Локальне підвищення кислотності вздовж треків іонізуючих частинок руйнує ліпідні мембрани, що, в свою чергу, запускає механізми програмованої клітинної смерті[14]. Зруйновані і пошкоджені молекули продовжують брати участь у метаболічних процесах всередині клітини і після закінчення дії випромінювання, заважаючи нормальному їх протіканню, тому ефекти навіть від сильного опромінення проявляються не одразу, а впродовж кількох днів. Важливу роль у цьому відіграють ліпідні радіотоксини, що утворюються при окисненні ліпідів, і блокують процеси клітинного поділу[13].

Ефекти радіації поділяються на стохастичні і нестохастичні. Стохастичними називають такі ефекти, що можуть проявитися при будь-якій дозі отриманої радіації, але ймовірність їх зростає при збільшенні дози. До таких ефектів порушення у ДНК (одно- і дволанцюгові розриви, ушкодження азотистих основ[13]), що, в свою чергу, може призводити до появи злоякісних пухлин або формування генетичних захворювань у нащадків[15]. В середньому, 1 Грей (джоуль поглинутої енергії на кілограм маси) поглинутої радіації спричиняє 5000 ушкоджень азотистих основ, 1000 одноланцюгових і 10-100 дволанцюгових розривів ДНК на кожну клітину. Більшість цих дефектів усуваються механізмами репарації ДНК, проте ці механізми не можуть гарантувати виправлення кожного пошкодження[13].

Нестохастичні, або детерміновані ефекти виникають лише якщо отримана доза є вищою за деякий поріг. Та сама доза є більш небезпечною, якщо отримується за один раз, і менш шкідливою, якщо вона розподілена в часі. Це пов'язано з тим, що у органів є механізми як захисту від дії іонізуючого випромінювання, так і репарації отриманих ушкоджень.

На клітинному рівні в ушкоджених органах гаються наступні ефекти:

Затримка клітинного поділу — ефект гається незалежно від подальшої долі клітин. В середньому, кожен Грей поглинутої радіації затримує поділ клітин на 1 годину[13]

Репродуктивна загибель клітини (клітина не помирає, але ділитися вже не буде, або ж не можуть ділитися її нащадки). Іноді такі клітини зливаються, формуючи гігантські клітини[13].

Інтерфазна загибель — руйнування клітини до ділення (апоптоз). Для великих доз, кількість клітин, що виживають після опромінення експоненційно зменшується зі зростанням дози (для малих доз залежність складніша)[13].

На рівні усього тіла інтенсивне іонізаційне опромінення викликає променеву хворобу. Хід її протікання варіюється в залежності від отриманої дози опромінення і того, яка саме частина тіла зазнала впливу. Типовими основними симптомами є (у порядку зростання дози)[13]:

Пошкодження органів кровотворення (1-10 Гр)

Ураження органів травлення (10-50 Гр)

Пошкодження стінок судин (50-100 Гр)

Пошкодження нервової тканини (більше 100 Гр)

Варто зазначити, що поглинання більше ніж 10 Гр випромінювання на усім тілом майже завжди призводить до смерті.

Альфа-промені є більш небезпечними для здоров'я. Тому, щоб адекватно порівнювати різні види випромінювання використовують позасистемну одиницю зіверт (Зв). Зіверт еквівалентний грею для бета- і гамма-випромінювання, проте енергія поглинутого альфа-випромінювання при обчисленні враховується з множником 20. Нейтронне випромінювання має множник від 5 до 20 в залежності від енергії. Також, при нерівномірному опроміненні використовуються різні коефіцієнти для різних частин тіла, що відповідають їх радіаційній чутливості[3]. За правилом Бергоньє — Трибондо чутливішими є менш диференційовані клітини, а також ті, що швидше діляться[16].

У класичній (феноменологічній термодинаміці) під рівнянням стану ідеального газу розуміється рівняння Клапейрона, що об'єднує закон Бойля — Маріотта i закон Гей-Люссака або закон Бойля ─ Маріотта і закон Шарля. Об'єднання експериментальних газових законів у одне рівняння газового стану уперше було зроблено Бенуа Клапейроном у 1834 році. Різновид цього рівняння для довільної маси газу сформулював Д. І. Менделєєв у 1874 році. Він отримав назву рівняння Клапейрона ─ Менделєєва. Згодом з'ясувалось, що реальні гази ─ це насправді розріджені перегріті пари, досить віддалені від критичної точки, а отже, вони не підкоряються у всьому діапазоні досяжних температур і тисків газовим законам, виведеним за фізичних умов, близьких до нормальних. Проте, вказані газові закони були збережені для так званих ідеальних газів ─ граничних (практично недосяжних) станів реальних газів