ТАБИИЙ ФАНЛАРНИ УЗВИЙЛИК АСОСИДА ЎҚИТИШ
A. Каримов, О. Каримова. Навоий давлат педагогика
Маьлумки, педагогика институтларининг бир неча факультетларида физика умумтаьлим
фан сифатида ўқитилади. Талабаларга умумтаьлим фанларидан чуқур назарий билим бериш,
куникма ва малакалар ҳосил қилиш Олий мактаб педагогикасининг асосий вазифасидир.
Бунинг учун ҳар бир фан ўқитувчиси талабаларни мутахассислик фанларига нисбатдан меҳр
ўйғотиши, уни чуқур ўзлаштиришига кумаклашиши лозим. Дарҳақиқат, халқ хужалигининг
жадал суръатлар билан ривожланиб бораётганлиги, бунинг натижасида фан-техника тинимсиз
тараққий этаётган ҳозирги кунда талабаларнинг касбий билимларини чуқурлаштиришга
“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr.
128
йуналтириш бўйича қилинаётган ишлар Олий мактаб педагогикасининг актуал масалаларидан
бири бўлиб келмоқда.
Мазкур мақолада физикани маьруза кўринишидаги машғулоти билан педагогик
институтларнинг табиатшунослик факультети талабаларининг касбий билимларини
чуқурлаштиришга йуналтириш бўйича баьзи мулоҳазалар баён қилинади. Жумладан,
талабаларга физиканинг асосий тушинчалари, фундаментал қонуниятлари асосида
мутахассислик билан боғлиқ бўлган биологик ва кимёвий ҳодисаларнинг физик моҳияти
ёритилади. Масалан, талабалар биология дарсларида фотосинтез жараёнларини ўрганишларида
ёруғлик энергияси тушинчаси билан танишадилар. Бундай тушинчани чуқур тушинтириш эса
талабаларнинг биология ва химия соҳасидаги касбий билимларининг ошишини кузатиш
мумкин. Бу вазифани амалга ошириш учун “Ёруғликнинг квант табиати, фотоннинг массаси ва
импульси, фотоэффект ҳодисаси” деб номланган мавзуларни мутахассислик билан боғлиқ
бўлган “Фотокимёвий реакция, фотосинтез ҳодисаси” мавзулари билан боғлаб ўтиш мисолида
кўрсатиб ўтмоқчимиз.
Талабаларга ёруғликнинг квант табиатининг мазмунини Планк томонидан айтилган
гепотеза - моддалар атомлари ёруғликни узлуксиз равишда тарқатмай ва ютмай, балки квантлар
ёки фотонлар деб аталувчи маьлум қатьий порцияларда тарқатилиши ёки ютилиши ҳамда
ёруғлик кванти билан унинг нурланиш частотаси орасида Е=h·ν муносабат мавжудлиги
тушинтирилади.
Барча элементар зарралар каби фотон ҳам энергиядан ташқари импульсга эга. Е=m·c
2
дан
фойдаланиб, фотоннинг массаси m
ф
=h·ν/c
2
ва унинг импульси p
ф
=m
ф
c=hν/c ҳам энергияси каби
нурланиш частотасига боғлиқ эканлиги келиб чиқади.
Кўпгина оптик ҳодисаларни, жумладан, фотоэффект ҳодисасининг физик моҳиятини
ёруғликнинг квант назарияси асосида - ёруғлик моддага тушганда ҳар бир фотон битта
электрон билан ўзаро таьсирлашади деб, бу таьсир натижасида фотон моддада ютилади ва
фотоннинг hν энергиясининг бир қисми моддадан электроннинг А чиқиш ишига, қолган қисми
эса фотоэлектроннинг mυ
2
/2 кинетик энергиясига сарфланишини таькидлаб, энергиянинг
сақланиш қонунига асосан hν=А+mυ
/2 тушунтириш мумкин.
Ёруғлик нури ютилганда модданинг атом ва молекулалари ўзларининг нормал ҳолатидан
уйғонган ҳолатига ўтади . Бу ҳолатда уларнинг кимёвий активлиги ошиб, фотокимёвий
реакцияга киришади ва унинг асоси фотосинтез жараёнидир. Ёруғлик таьсирида ўсимлик
баргидаги яшил пигмент - хлорофилл таркибидаги электрон билан таьсирлашиб, унга маьлум
миқдорда энергия беради. Энергия квантини ютган электрон асосий энергетик сатҳ (нормал)
дан юқори (уйғонган) сатҳга ўтади. Бунда электроннинг энергияси шу икки энергетик сатҳлар
миқдорича ортади. Уйғонган ҳолатдаги электрон жуда қисқа вақт ичида яна асосий энергетик
сатҳга ёки қуйи энергетик сатҳлардан бирига ўтиши мумкин. Бу ўтишда у ортиқча
энергиясининг бир қисмини оксидланиш - қайтарилиш реакциясига, қолган қисмини эса
кимёвий энергияга айлантиради. Ўсимликдаги хлорофилл шундай ажойиб хусусиятга эгаки, у
ўз таркибидаги уйғонган электронларнинг энергиясини ҳужайрадаги бошқа бирикмаларга
ўзата олади. Бунинг натижасида оддий ноорганик бирикмалардан мураккаб органик
бирикмалар ҳосил бўлади. Масалан, фотосинтез натижасида ноорганик бирикма – сув ва
карбонат ангидриддан органик бирикма – глюкоза ҳосил бўлади ёки фотокимёвий энергиянинг
бир қисми паст энергияли аденозиндифосфат билан H
3
PО
4
ни бириктириб,
аденозинтрифосфатга айлантирилади. Бу жараён фотофосфорланиш жараёнидир. Бунда
ўсимликда аденозинтрифосфат синтезланади ва у организмда аккумлятор вазифасини
бажаради. Шунинг учун у ҳужайрада энергия манбаи бўлиб ҳисобланади.
Биз бу ерда фотосинтез ҳодисасини энергетик нуқтаи назардан тушинтирдик. Шундай
қилиб, фотосинтез ҳодисасида фотон томонидан узатилган электроннинг энергияси кимёвий
энергияга айланар экан. Энергиянинг ўсимликлар учун тасодифий сарфи бутун тирик
мавжудодларнинг ҳаётида ниҳоятда катта аҳамиятга эгадир.
“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr.
129
Юқорида баён этилганлардан кўринадики, фотокимёвий реакцияни, жумладан,
фотосинтезни ёруғликнинг квант назарияси асосида тушунтириш мумкин экан.
Фойдаланилган адабиётлар.
1. Г. Аҳмедова ва бошқа. “Атом физикаси”. Т., “Истиқлол”, 2013 й.
2. А. Абдуллаев. “Атом ва ядро физикаси элементар асослари”. Т., “Ўзбекистон”, 1967 й..
3. И. Асқаров, К. Ғофуров ва Ш. Қирғизбоев. “Кимёвий билимлар сарчашмаси”. Т.
“Ўзбекистон”, 2013 й.
KIMYOVIY TERMODINAMIKA MAVZUSINI O`TISHDA FIZIK QONUNLARNING
O`RNI
Kirgizov Sh.M, Nasriddinova F.T, Pattojonova N.D.
Andijon davlat universiteti
Fizika fanining kimyo faniga bog`liqligi shunchalik yaqinki, ikkala fanning ohiri borib bir-biriga
tutashib ketadi. Ana shunday tutashgan mavzulardan biri –termodinamikadir. Huddi fizika fanida
bo`lganidek, kimyo fanida ham termodinamika mavzusi muhim hisoblanadi.
Termodinamika molekula va atom tushunchalaridan foydalanmay va jarayonarni mikroskopik
nuqtai nazardan tekshirmay turib ham bu jarayonlarning borishi to’g’risida qator xulosalar chiqarishga
imkon beradi. Termodinamikada juda ko’p tajribalardan olingan faktlarni umumiylashtirish orqali bir
nechta qonunlar asos qilib olingan. Shuning uchun ham termodinamika xulosalari juda umumiy
xarakterga ega. Modda holatining o’zgarishlarini tekshirishga turli xil nuqtai nazardan yondashib
termodinamika bilan molekulyar-kinetik nazariya bir-birini to’ldiradi va aslida borib birlashib
ketadi[1].
Kimyoning reaksiya sodir bo‘lishdagi energetik o‘zgarishlarni o‘rganuvchi qismi kimyoviy
termodinamika deb ataladi.
Kimyoviy reaksiyalar ko‘pincha issiqlik yoki boshqa energiya turlarini yutish yoki chiqarish
bilan sodir bo‘ladi. Kimyoviy reaksiyalarda yutiladigan yoki ajralib chiqadigan issiqlik reaksiyaning
issiqlik effekti deyiladi.
Issiqlik chiqishi bilan boradigan reaksiyalar ekzotermik reaksiyalar, issiqlik yutilishi bilan
boradigan reaksiyalar endotermik reaksiyalar deyiladi.
Issiqlik effektining qiymati termodinamika qoidalariga ko‘ra ekzotermik reaksiyalarda ajralgan
issiqlik miqdori musbat (+Q), endotermik reaksiyalarda yutilgan issiqlik esa manfiy (–Q) ishora bilan
belgilanadi. Reaksion sistemaning bosim o‘zgarmas sharoitdagi (izobarik jarayon) energiyasining
o‘zgarishi sistema entalpiyasining o‘zgarishi bo‘lib, ΔH bilan belgilanadi. Δ belgisi o‘zgarish, farqni
anglatadi. Ekzotermik reaksiyada reaksion sistemadan issiqlik ajralib chiqqani uchun sistema
entalpiyasining o‘zgarishi manfiy (–ΔH), endotermik reaksiyalarda esa musbat (+ΔH) qiymatga ega
bo‘ladi. Demak, reaksiyaning issiqlik effekti Q ayni reaksion sistema entalpiyasining ozgarishi bilan
quyidagi munosabatda bo‘ladi:
ΔH = –Q.
Kimyoviy reaksiya tenglamalarida uning issiqlik effekti ko‘rsatilsa, bunday reaksiyalar
termokimyoviy tenglamalar deyiladi. Termokimyoviy tenglamalarni tuzishda moddalarning agregat
holati ham ko‘rsatilishi shart. Chunonchi, gaz holat (g), suyuq holat (s), kristall holat (k) yoki qattiq
holat (q) bilan ko‘rsatiladi.
Oddiy moddalardan bir mol birikmani hosil bo’lishida ajralib chiqadigan issiqlik miqdori shu
moddaning hosil bo’lish issiqligi deyiladi.
Moddalarning hosil bo‘lish issiqligi va entalpiyasi standart sharoitda (25
o
C yoki 298 K harorat
va 101,325 kPa bosim) 1 mol modda uchun o‘lcanadi. Masalan, bir mol gaz holatdagi suvning vodorod
va kisloroddan hosil bo‘lish entalpiyasi
mol
kJ
H
g
O
H
f
/
8
,
241
0
,
)
(
2
. Ong tomondagi chap
“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr.
130
burchakdagi
"0"
belgi termodinamik kattalikning standart sharoitda, ya'ni 25
o
C = 298 K harorat va
101,325 kPa bosimda o‘lchnganligini bildiradi, pastki burchakdagi
"f"
harfi inglizcha formation-
shakllanish, hosil bo‘lish so‘zidan olingan. Gaz holatdagi suvning vodorod va kisloroddan hosil bo‘lish
reaksiyasining termokimyoviy tenglamasi
H
2(g)
+
2
1
O
2(g)
= H
2
O
(g)
,
mol
kJ
H
g
O
H
f
/
8
,
241
0
,
)
(
2
; yoki
H
2(g)
+
2
1
O
2(g)
= H
2
O
(g)
+ 241,8 kJ/mol; yoxud
H
2(g)
+
2
1
O
2(g)
= H
2
O
(g)
+ Q
ko‘rinishda yozilishi mumkin. Oddiy moddalar (H
2
, O
2
, N
2
, Cl
2
va hokazo) ning hosil bo‘lish
entalpiyasi nolga teng deb qabul qilingan. Moddalardan yoqilg‘i sifatida foydalanishda uning yonish
issiqligiga katta ahamiyatga ega.
1 mol modda to’liq yonganda ajralib chiqadigan issiqlik miqdori uning yonish issiqligi deyiladi.
1840 yilda G.I.Gess tajriba asosida termokimyoning asosiy qonunini ta'rifladi:
Reaksiyaning issiqlik effekti jarayonning qanday usulda olib borilishiga bog’liq bo’lmay, faqat
reaksiyada ishtirok etayotgan dastlabki va oxirgi moddalarning holatiga bog’liq.
Masalan, CO
2
ni ikki usulda olish mumkin:
1. a) C
(q)
+
2
1
O
2 (g)
→ CO
(g)
+ 110,5 kJ (
0
1
H
=–110,5 kJ);
b) CO
(g)
+
2
1
O
2 (g)
→ CO
2 (g)
+ 283,0kJ (
0
2
H
=–283,0 kJ)
2. C
(q)
+ O
2 (g)
→ CO
2 (g)
+ 393,5 kJ (
0
3
H
=–393,5 kJ)
Ko‘rinib turibdiki, birinchi usulda 1 mol uglerodning ikki bosqichda yonish reaksiyalarining
issiqlik effektlari yig‘indisi ikkinchi usuldagi bir bosqichli reaksiya issiqlik effektiga teng (
0
2
0
1
0
3
H
H
H
). Demak, ayrim bosqichlarning issiqlik effektlari yig‘indisi umumiy
jarayonning issiqlik effektiga tengdir[2].
Yuqoridagi mavzu kabi yana boshqa bir qator mavzular, jumladan, elektrolitik dissotsiyalanish,
tuzlar gidrolizi, elektroliz, yadro reaksiyalari kabi mavzularni o`tishda, yuqorida aytilgani kabi
ekzotermik va endotermik reaksiyalarda hamda mavzuni chuqurroq tushuntirishda fizakaviy
tushunchalardan unumli foydalanish maqsadga muofiqdir.
Foydalanilgan adabiyotlar:
1.“Fizik kimyo” X. Rustamov “o`zbekiston” 2000 y. 487 b.
2.N.A.Parpiyev, R.V.Reshetnikova, O.F.Xodjayev, X.A.Xamidov, SH.A.Kadirova. “Noorganik
kimyodan laboratoriya mashg‘ulotlari” 2004 y. 210 b.
FIZIKADAN OLIMPIADA MASALALARINI YECHISHDA FANLARARO
BOG’LANISHNING AHAMIYATI.
M.B.Qurbonov BuxDU maxsus sirtqi bo’lim talabasi
Umumiy o’rta ta’lim maktabi o’quv dasturidagi o’zgarishlar va uning yanada takomillashuvi
hozirgi zamon o’qituvchisidan muntazam ravishda o’z ustida ishlashni o’qitish jarayonini metodik
jihatdan to’g’ri yo’lga qo’yishni talab qiladi.
Fizika o’qituvchisi yuqori malakali bo’lishi eksperiment o’tkaza olishi, eng asosiysi
o’quvchilarning qobiliyatini hisobga olgan holda nafaqat o’quv dasturi hajmidagi masalalarni yecha
olishi, undan tashqari qiyinlik darajasi yuqori bo’lgan olimpiada masalalarini ham sodda usullarda
tushuntira olishi kerak.
“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr.
131
𝑵
⃗⃗
→
𝑭
𝒀
⃗⃗⃗⃗
α
𝒎𝒈
⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗
𝑭
⃗⃗
𝑭
𝑿
⃗⃗⃗⃗⃗
x
𝑭
𝒊𝒔𝒉
⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗
y
α
𝑭
⃗⃗
Yosh avlodni komil inson qilib tarbiyalashda va bilim berishda fanlararo bog’lanishda metod va
uslublardan samarali foydalanish talab qilinadi.
Biz quyida fizikadan olimpiada masalalarini yechishda fanlararo bog’lanishlardan foydalanishga
bir nechta misollar keltiramiz:
Masala:
Rasmda ko’rsatilgan gorizantal tekislikda yotgan m massali jismga qanday minimal kuch tasir
qilib uni siljitish mumkin. Jism va tekislik orasidagi sirpanish ishqalanish koeffitsiyenti k ga teng
Bu masalani yechishda jismning harakatini Dekart koordinatalar sistemasidan foydalanamiz.
𝐹𝑥
𝐹
=
cos 𝛼 =>F
x
=F
∗ cos 𝛼
𝐹𝑦
𝐹
=
sin 𝛼=>F
y
=F
*
sin 𝛼
F kuch ox va oy o’qlariga tushmaydi, lekin uning soyalari mavjud.
Nyutonning ikkinchi qonuniga asosan,
m
𝑎 =𝑚𝑔 +𝐹
ishq
+
𝑁⃗⃗ +𝐹
x
+
𝐹
y
a=0 dan
𝑜𝑥
𝑜𝑦 {
𝐹𝑥 − 𝐹𝑖𝑠ℎ𝑞 = 0
𝑁 + 𝐹𝑦 − 𝑚𝑔 = 0 => {
𝐹𝑥 = 𝐹𝑖𝑠ℎ𝑞
𝑁 = 𝑚𝑔 − 𝐹𝑦 => {
𝐹 cos 𝛼 = 𝑀𝑁
𝑁 = 𝑚𝑔 − 𝐹 sin 𝛼
𝐹 cos 𝛼 = 𝐾(𝑚𝑔 − 𝐹 sin 𝛼)
𝐹 cos 𝛼 = 𝐾𝑚𝑔 − 𝐾𝐹 sin 𝛼
𝐹 cos 𝛼 +𝐾 𝐹 sin 𝛼 = 𝐾𝑚𝑔
𝐹 (cos 𝛼 +𝐾 sin 𝛼)=Kmg
F=
𝐾∗𝑚𝑔
cos 𝛼+𝐾 sin 𝛼
>> bu kuch minimal bo’lishi uchun hosilasi nol bo’lishi kerak.
F(α) kuch burchakka bog’liq funksiyadir (
F(α))˙=0
Kuch minimal bo’lishi uchun maxraj maksimal bo’lishi kerak.
(cos 𝛼 + 𝐾 sin 𝛼)˙=0 − sin 𝛼 + 𝐾cos𝛼=0 sin 𝛼 = 𝐾cos𝛼
“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr.
132
K
= tan 𝛼 =>> 1+tan
2
𝛼=
1
𝑐𝑜𝑠
2
𝛼
=>
𝑐𝑜𝑠
2
𝛼 =
1
1+𝑡𝑎𝑛
2
𝛼
=
1
1+𝐾
2
sin 𝛼 = √1 − 𝑐𝑜𝑠
2
𝛼=
𝐾
√1+𝐾
2
𝐹(𝛼) =
𝐾𝑚𝑔
1
√1 + 𝐾
2
+
𝐾
2
√1 + 𝐾
2
=
𝐾𝑚𝑔(√1 + 𝐾
2
)
(1 + 𝐾
2
)
=
𝐾𝑚𝑔
√1 + 𝐾
2
Javob:
𝐹 =
𝐾𝑚𝑔
√1+𝐾
2
Texnikada kuchlarni tejash va samarali foydalanish uchun minimal kuchlardan foydalanish
maqsadlidir.
Masalani yechish
davomida matematikadagi trigonometrik ayniyatlardan geometriyadagi proyeksiya va vektor
tushunchalaridan hamda turli matematik amallardan,ya’ni fizikaning matematika fani bilan
bog’liqligidan foydalanildi.
Demak,o’qitishning bunday usullari o’qitish samaradorligini ancha oshiradi va o’quvchilarning
fizika faniga hamda uni o’rganishga bo’lgan qiziqishi ortadi.Ana shunday usullar bilan o’quvchilarga
fanlar aloqadorligi singdirib boriladi.
ФИЗИКАНИ ФАНЛАРОРА ЎҚИТИШДА ЭКОЛОГИК ТАЪЛИМ.
Очилов Ш.Б. Навоий давлат педагогика институти
Фанлараро боғланиш асосида ўқувчилар табиатдаги нарса ва ҳодисалар ҳақида маълум
даражада билимга эга бўлишлари керак. Акс ҳолда ўқувчиларга бир бутун билимлар системаси
берилмайди. Ўқитувчи шуни яхши билмоғи лозимки, ўзи ўрганаётган нарса, объект ва
бошқарув фанларида ўрганилади.
Мактабда бу масалани ижобий ҳал этиш учун фанлараро асосида янги мавзуларни баён
этишда, ўқувчиларга янги билимлар беришда ва уларда маълум малакалар ҳосил қилишда
такрорланишларга алсо йўл қўймаслик лозим. Айни пайтда ҳар бир дарсга ажратилган вақтдан
самарали фойдаланишга ҳаракат қилиш керак.
Физика фанининг бошқа фанлар билан боғланиши сўзсиз самарадорлигини оширишга
олиб келади. У дарсларнинг илмийлигини, берилаётган билим ва малакаларнинг кетма
кетлигини таминлайди, ўқувчиларнинг билим фаолиятини фаоллаштиради, таълимни ҳаёт
билан боғлаб олиб боришга ёрдам беради. Фанлараро боғланишни йўлга қўйиш қуйидагилар
билан боғлиқ;
Физикада ўрганиладиган тушунчалар, асосан қуйидагилардан иборат:
- тупроқ, сув, ҳаво, Қуёш радиацияси, шунингдек Ер сирти ва унинг бағридаги барча
заҳиралар, айниқса энергетика заҳираларидан рационал фойдаланиш;
- атроф-муҳитни шовқин ва радиоактив моддалардан ва бошқа чиқиндилардан ҳимоя
қилиш;
- табиий муҳитнинг ҳарорати кўтарилишига йўл қуймаслик;
- тебранишлар ва тўлқинларнинг жонили организмларгисальбий таъсирини
тушунтиришда;
Фанлараро боғланиш ҳозирги вақтда янги поғонага кўтарилмоқда. Эндиликда жамиятда
вужудга келган муҳим муаммоларни фанлараро ҳамкорликда ҳал этиш керак бўлади. Хусусан,
экология ғоялари, тушунчалари, фанларни ўзаро бирлаштириб уни интеграллайди.
FIZIKA
MATEMATIKA
000
“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr.
133
Келажакда табиий фанларни бирлаштирувчи янги экология фани вужудга келиб мактаб
ўқувчиларига бир бутун билимлар системасини беради[1].
Фанлараро боғланиш асосида ўқувчиларга экологик таълим – тарбия бериш масаласи
ниҳоятда мураккаб бўлганлигидан; бу масалани дарсда ҳал этиб бўлмайди, чунки дастур
асосида дарсда ўтиладиган материаллар кўп. уни ўрганиш учун ажратилган вақт эса чекланган.
Бундан ташқари, экологик материалларни дарсда ўрганишда кўплаб мисоллар, фактлар,
тажрибаларга ва кургазмалиликка эътибор беришга тўғри келади. Бу масала амалга оширилади:
Тугарак машғулотларда, дарсдан ташқари машғулотларда мустақил ўрганиш ва кузатиш
асосида яхши ҳал этилади.
Табиатни муҳофаза этиш ва унинг бойликларидан оқилона фойдаланиш учун
ўқувчиларнинг экологик компетенцияларини ривожлантириш муҳим аҳамиятга эга. Ўқувчилар
табиатда бўладиган физик, химик, биологик жараёнларни аниқ билиш учун уни фанлар
хамкорлигида ўрганиш зарур. Экологик таълим жараёнида физика, техника фанларини
табиатни ўрганишдаги роли муҳим аҳамиятга эга бўлади.
Фанлараро боғланишни амалга ошириш тизимига экологик таълимни қўшиб олиб бориш
таълим сифати ва мазмунини янада юқори даражага кўтаришга имкон беради. Чунки физика
фанининг ҳар бир мавзуси ва қонуниятлари ишлаб чиқаришдаги маълум технологик жараён
асосини ташкил этади. Узлуксиз таълим тизимида фанлараро боғланиш ва экологик таълимни
юқорида баён этилган таҳлиллар асосида амалга ошириш таълим сифати ва самарадорлигини
оширишга хизмат қилади.
Адабиётлар.
1.
Худойбердиев Э.Н., Очилов Ш.Б, Худойбердиев М.Э. «Айланма ҳаракатни ўрганишда
фанлараро боғланиш ва экологик таълим», “Физика, математика ва информатика” журнали, 2-
сон, 2013йил.
RADIOAKTIV NURLANISHNING INSON ORGANIZMIGA TA’SIRI
Xolov D.M. Ro’ziyeva Z.J. NavDPI
Inson radioaktiv nurlanishlar hisobiga doimiy ravishda ichki va tashqi tomondan nurlanishga
uchrab turadi. Tabiiy va sun’iy radioaktiv fonlar tashqi nurlanish manbalari, ichkisi esa havo, suv va
oziq zanjiri orqali organizmga tushuvchi radioaktiv nurlanishlar hisoblanadi (atmosfera – tuproq –
o’simlik – hayvonlar – odam).
Nurlanishning obyektga ta’siri quyidagicha xarakterlanadi:
o
yutilgan nurlanish dozas:
D =
, (1)
bu yerda E
nur
– yutilgan energiya, m – obyekt massasi. Uning birligi Grey – 1Gr = 1J/kg;
o
ekspozitsion nurlanish dozasi:
X =
, (2)
bu yerda q – quruq havo hajmida hosil qilinuvchi elektr zaryadi (har ikkala ishorali).
Uning birligi Kulon taqsim kilogram (Kl/gr) bo’lib, avval Rentgendan foydalanilgan va 1R =
2.58·10
-4
Kl/kg ga teng bo’lib, u inson yumshoq to’qimalari nurlantirilganda 1gr
226
Ra manbasining
(1Ku aktivlikli) 1m masofada 1m
3
hajmli quruq havoda 1 soatda 2·10
9
ta ion jufti hosil qilishiga to’g’ri
keluvchi nurlanish dozasidir;
o
ekvivalent nurlanish dozasi:
H = kD, (3)
buyerdak – nisbiy biologik ekvivalentlik koeffitsienti va γ va β – nurlanishlaruchun k=1; sekin
neytronlar uchun k=5; tez neytronlar va protonlar uchun k=10; mavjud sistemadagi birlik bo’lib Zivert
qabul qilingan va 1Ze – 100 Rentgen biologic ekvivalentiga teng, 1Ze=100R; ruxsat etilgan chegaraviy
doza (RCHD) – inson uchun zararsiz nurlanish va RCHD = 50 mZe/yil = 5 R/yil.
“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr.
134
1-jadvalda turli manbalardan olinuvchi o’rtacha yillik nurlanish dozalari keltirilgan (radiatsion
sharoitlarda ishlash bilan bog’liq bo’lmagan holda).
1-jadval Turli nurlanish manbalaridan olinadigan o’rtacha yillik nurlanish dozalari
Manba
Doza, R/yil
Tabiiy fon
0,2
Binolar materiallari
0,14
Atom energetikasi
2·10
-4
Tibbiy tekshiruvlar
0,14
Yadro sinovlari
2,5·10
-3
Samolyotdagi parvozlar
5·10
-4
Maishiy texnikalar
4·10
-3
Televizorlar va EHM ekranlari
10
-4
Jami:
0,5
Radiatsion nurlanishning biologik ta’siri inson to’qimalaridagi molekula va atomlarning
uyg’onishi va ionlanish jarayonlari hisobiga yuzaga keladi. Bu esa o’z navbatida yutilish dozasi
kattaligiga, quvvatiga, nurlanish turiga, radiosezgirlikka, fizik holat va boshqa omillarga bog’liq. U 4
ta fazaga ajratiladi:
o
atomlarning uyg’onishi va ionizatsiyasi (davomiylik 10
-13
s);
o
kimyo-fizikaviy o’zgarishlar. Bu o’zgarishlar kimyoviy jihatdan yuqori aktiv radikallarning
(10
-10
s) hosil bo’lishiga olib keladi va ularning turli xil birikmalar bilan o’zaro ta’sirlashuvidan ancha
uzoq yashovchi ikkilamchi radikallar tug’iladi;
o
radikallar xujayraning organik molekulalari bilan reaksiyaga kirishadi va natijada ularning
biologik xususiyatlarini buzadi (davomiyligi 10
-6
s).
o
molekulalarning kimyoviy o’zgarishlari hujayrani tubdan o’zgartiradi va bu hujayra yadrosida
eng kuchli nomoyon bo’ladi, ya’ni irsiy ma’lumotlarni o’zida saqlovchi DNK buzilishiga olib keladi.
Yutilish dozasiga bog’liq holda hujayra o’ladi yoki funksional aloqalar uchun yaroqsiz bo’lib qoladi.
Ushbu fazalar davomiyligi sharoitdan bog’liq holda ko’plab yillarni tashkil qilishi mumkin.
– Nurlanishlardan olinadigan nurlanishning biologik ta’siri asosan biologik
hujayralar molekula va atomlarining ionizatsiyalari bilan bog’liq.
α – Nurlanish kichik o’tkazuvchanlikka ega (4 MeV energiyali α - zarralarning havoda o’tish
yo’li – 2.5 sm, biologik to’qimalarda – 31 mkm), shu sababli teri qatlami orqali o’ta olmaydi. U
organizmga nafas olish va hazm qilish yo’llari orqali tushgan vaqtda juda xavfli hisoblanadi (nisbiy
biologik effektivligi k = 10).
– Nurlanish α– nurlanish bilan taqqoslaganda ancha o’tuvchandir (4 MeV energiyali –
zarralarning havoda o’tish yo’li – 17.8 m, biologik to’qimalarda 2.6 sm), shu sabali ham biologik
to’qimalar uchun ularning tashqi nurlanishi ham xavfli hisoblanadi.
Issiq neytronlardan olinadigan nurlanishning biologik ta’siri yadro reaksiyasi mahsulotlari –
1
Н(n, γ)
2
Н,
2
Н(n, γ)
3
Н va
14
N(n, р)
14
С hisobiga yuzaga keladi. Ushbu reaksiyalarda biologik ta’sirni
kuchaytiruvchi
3
Н,
14
С va deytronlar hosil bo’ladi.
2-jadval Nurlanish dozalari va ulaning oqibatlari
Dozalar, Gr/yil
Natija
(0,7 – 2)·10
-3
Tabiiy nurlanish dozasi
0,05
Ruxsat etilgan dozaning professional chegarasi
0,1
Gen mutatsiyalari ehtimolining ikki marta oshish sathi
0,25
Favqulotda vaziyatlarda to’g’ri deb hisoblanadigan bir martalik doza
>1
O’tkir nur kasallgining vujudga kelishi
3 – 5
Ilik hujayralari faoliyatining buzilishi, 1-2 oy davomida 50% o’lim
10 – 50
Oshqozon-ichak traktining buzilishi (o’lim oqibatiga ega)
>100
Markaziy nerv sistemasining buzilishi, bir necha soat yoki kundan so’ng o’lim
Insonning radiatsion nurlanishi asoratlarini o’rganish natijalari ularning dozalarini
klassifikatsiyalash (2-jadval) va quyidagi faktlarni o’rnatish imkonini beradi:
“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr.
135
o
tana lokal sohalarining o’lim dozasidan maqsadli nurlantirilishi organizm holatiga nisbatan
kuchsiz ta’sir ko’rsatishi mumkin;
o
ayni bir xil dozaning ta’siri nurlantirish davomiyligidan bog’liq – nurlantirish davomiyligi
pasayishi bilan zararlangan hujayralarning doimiy ravishda tiklanish jarayoni hisobiga shikastlovchi
ta’sir susayadi;
o
moddalar almashinuvi natijasida organizmga kiruvchi radionuklidlar alohida organlarda bir
xilda to’planmaydi. Nafas olish, hazm qilish organlari va qalqonsimon bez – jigar – skelet –
ketmaketligini hosil qiluvchi, yuqori radionuklid to’plash qobiliyatiga ega organlar eng intensiv
nurlanishga uchraydi;
o
nurlanish organizm immun tizimiga jiddiy zarar yetkazishi va uning turli kasalliklarga
ta’sirchanligini oshirishi mumkin;
o
muntazam ravishda nurlanishga uchrashning eng jiddiy oqibati (hatto nisbatan kuchsiz
dozalarda ham) rak kasalligi bo’lib, birinchi navbatda leykoz – oq qon kasalligi turadi;
o
har qanday nurlanish dozasida genetik buzilish yuzaga kelishi mumkin va doza oshishi bilan
uning paydo bo’lish ehtimolligi oshadi. Qabul qilingan gipotezaga muvofiq inson organizmida genetik
buzilishlarning uzoq nomoyon bo’lishlari ehtimolligi quyidagicha aniqlanadi:
B = qD (4)
bu yerda q = 7·10
-2
– xavflilik koeffitsienti.
Radioaktiv nurlanishlarning radiatsion sharoitlarda ishlash, mahsulot va materiallardan iste’mol
va ishlab chiqarish ehtiyojlari uchun fodalanish jarayonida insonga ko’rsatadigan ta’sirini ruxsat
etilgan dozagacha kamaytirish uchun tegishli radiatsion xavfsizlik qoida va me’yorlari ishlab
chiqilgan.
Foydalanilgan adabiyotlar
1.
Н.Н.Базарбаев,
С.К.Махмудов,
И.Т.Муминов,
Б.Х.Мухаммадиев,
И.Холбаев,
М.Х.Чиндалиев, Ш.Х.Эшкобилов. Космогенный радилнуклид
7
Ве в атмосферных выпыдениях
2018 г. в г.Ташкенте. РИАК-12, НУУз, Ташкент, 2019, 3 с.
2.
Давыдов М. Г. И др. Радиоактивность приземного слоя воздуха. Обзор литературы. –
Ростов-на-Дону, Изд-во ЮФУ, 2007. 67 с.
http://Phys.rsu.ru/Web/Students/RadSec/13.pdf
Dostları ilə paylaş: |