Номер 1, страница 199 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

1. Минимальное значение магнитной индукции магнитного поля МРТ равен 0,1 Тл, максимальное значение магнитной индукции магнитного поля Земли 65 мкТл.

а) Во сколько раз магнитное поле МРТ больше магнитного поля Земли?

б) Выясните, как длительное действие сильного магнитного поля действует на организм человека.

а)

Дано:

Минимальная магнитная индукция поля МРТ, $B_{МРТ} = 0,1$ Тл
Максимальная магнитная индукция поля Земли, $B_{Земли} = 65$ мкТл

Перевод в систему СИ:
$B_{Земли} = 65 \text{ мкТл} = 65 \times 10^{-6} \text{ Тл}$

Найти:

Во сколько раз магнитное поле МРТ больше магнитного поля Земли, то есть отношение $N = \frac{B_{МРТ}}{B_{Земли}}$.

Решение:

Чтобы определить, во сколько раз магнитное поле МРТ больше магнитного поля Земли, необходимо найти отношение их магнитных индукций.

$N = \frac{B_{МРТ}}{B_{Земли}}$

Подставим числовые значения в формулу, используя значения в системе СИ:

$N = \frac{0,1 \text{ Тл}}{65 \times 10^{-6} \text{ Тл}} = \frac{10^{-1}}{65 \times 10^{-6}} = \frac{10^5}{65} \approx 1538,46$

Округляя результат до целого числа, получаем, что минимальное значение магнитного поля МРТ примерно в 1538 раз больше максимального значения магнитного поля Земли.

Ответ: Магнитное поле МРТ больше магнитного поля Земли примерно в 1538 раз.

б)

Длительное действие сильного магнитного поля на организм человека является предметом многочисленных исследований, особенно в контексте безопасности магнитно-резонансной томографии (МРТ). На сегодняшний день научные данные свидетельствуют о следующем.

Долгосрочное воздействие: Согласно заключению Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) и большинства научных исследований, нет убедительных доказательств того, что длительное воздействие сильных статических (постоянных) магнитных полей, используемых в клинических МРТ (обычно 1,5–3 Тл), вызывает стойкие негативные эффекты, такие как развитие рака, генетические повреждения или другие хронические заболевания. Наблюдения за медицинскими работниками, которые десятилетиями работают с аппаратами МРТ, не выявили у них повышенного риска каких-либо заболеваний.

Кратковременные обратимые эффекты: При нахождении и особенно при движении внутри сильного магнитного поля могут возникать временные физиологические ощущения. К ним относятся головокружение и нарушение равновесия (вертиго) из-за воздействия на вестибулярный аппарат, появление металлического привкуса во рту и магнитофосфены (ложные зрительные ощущения в виде вспышек света). Эти эффекты полностью исчезают после прекращения движения или выхода из магнитного поля и не считаются вредными.

Важно отметить, что основные риски, связанные с процедурой МРТ, исходят не от самого статического поля, а от его взаимодействия с металлическими предметами (эффект притяжения), а также от воздействия переменных градиентных полей и радиочастотных импульсов, которые могут вызывать нагрев тканей и стимуляцию нервов.

Ответ: На основе текущих научных данных, длительное воздействие сильного статического магнитного поля считается безопасным для организма человека и не вызывает доказанных долгосрочных негативных последствий. Кратковременные эффекты, такие как головокружение, являются временными и полностью обратимыми.