Stiahnite si prezentáciu o rádioaktivite. Prezentácia na tému „rádioaktivita“. Fáza prípravy na štúdium novej témy

Rádioaktivita -

Otvorenie - 1896

• fenomén spontánnej premeny

nestabilné jadrá na stabilné,

sprevádzané emisiou

častice a energetické žiarenie.

Výskum rádioaktivity

Všetky chemické prvky

počnúc od čísla 83 ,

sú rádioaktívne

1898 –

objavené polónium a rádium

Príroda rádioaktívne žiarenie

rýchlosť až 1 000 000 km/s

Druhy rádioaktívneho žiarenia

• Prírodná rádioaktivita;

• Umelá rádioaktivita.

Vlastnosti rádioaktívneho žiarenia

• Ionizuje vzduch;
• Pôsobiť na fotografickú platňu;
• Spôsobuje, že niektoré látky žiaria;
• Preniknúť cez tenké kovové platne;
• Intenzita žiarenia je úmerná

koncentrácia látky;

• Intenzita žiarenia nezávisí od vonkajších faktorov (tlak, teplota, osvetlenie, elektrické výboje).

Ochrana proti rádioaktívnemu žiareniu

žiarenia

Neutróny – voda, betón, zem (látky s nízkym atómovým číslom)

Röntgenové žiarenie, gama žiarenie –

liatina, oceľ, olovo, barytová tehla, olovnaté sklo (prvky s vysokým atómovým číslom a vysokou hustotou)

Rádioaktívne premeny

Pravidlo posunu

Izotopy

1911, F. Soddy

Existujú jadrá

rovnaký chemický prvok

s rovnakým počtom protónov,

ale s rôznym počtom neutrónov – izotopov.

Izotopy majú to isté

Chemické vlastnosti

(určené nábojom jadra),

ale rozdielne fyzikálne vlastnosti

(kvôli hmotnosti).

Zákon rádioaktívneho rozpadu

Polovičný život T –

časový interval,

pri ktorej činnosti

rádioaktívny prvok

zníži o polovicu.

Rádioaktivita okolo nás (podľa Zelenkova A.G.)

Metódy zaznamenávania ionizujúceho žiarenia

Absorbovaná dávka žiarenia -

Pomer ionizačnej energie

Žiarenie absorbované hmotou

k hmotnosti tejto látky.

1 Gy = 1 J/kg

Prírodné pozadie na osobu 0,002 Gy/rok;

PDN 0,05 Gy/rok alebo 0,001 Gy/týždeň;

Smrteľná dávka 3-10 Gy v krátkom čase

Scintilačný počítač

V roku 1903 W. Crooks

si všimol, že častice

emitované rádioaktívnym

látka nastupujúca

pokryté sírou

zinková obrazovka, príčiny

jeho žiara.

OBRAZOVKA

Prístroj používal E. Rutherford.

Teraz sa pozorujú a počítajú scintilácie

pomocou špeciálnych zariadení.

Geigerov počítač

V argónom naplnenej trubici lietajúcej

cez plyn ho častica ionizuje,

dokončenie obvodu medzi katódou a anódou

a vytvorenie napäťového impulzu cez rezistor.

Wilsonova komora

1912

Komora je naplnená zmesou argónu a dusíka s nasýteným

výpary vody alebo alkoholu. Rozširovanie plynu piestom,

prechladzuje výpary. Lietajúca častica

ionizuje atómy plynu, na ktorých kondenzuje para,

vytvorenie kvapľovej stopy (stopy).

Bublinová komora

1952

D. Glaser navrhol komoru, v ktorej môžete

Preskúmajte častice s vyššou energiou, ako sú častice v komore

Wilson. Komora je naplnená rýchlo vriacou kvapalinou

skvapalnený propán, vodík). V prehriatej kvapaline

skúmaná častica zanecháva stopu bublín pary.

Iskrová komora

Vynájdený v roku 1957. Plnený inertným plynom.

Rovinno-paralelné dosky sú umiestnené blízko

medzi sebou. Na dosky sa aplikuje vysoké napätie.

Pri lietaní častice skáču po svojej dráhe

iskry, vytvárajúce ohnivú stopu.

Hrubovrstvové emulzie

Preletieť

fotoemulzia nabitá

častica pôsobí na

bromidové zrná

striebro a formy

skrytý obrázok.

Keď sa prejaví

vznikajú fotografické dosky

stopa – stopa.

Výhody: stopy

časom nezmiznú

a môže byť opatrne

študoval.

Metóda bola vyvinutá

V roku 1958

Ždanov A.P. A

Myšovský L.V.

Získanie rádioaktívnych izotopov

Získajte rádioaktívne izotopy

v jadrových reaktoroch a urýchľovačoch

elementárne častice.

Pomocou jadrových reakcií je to možné

získať rádioaktívne izotopy

všetky chemické prvky,

existujúci iba v prírode

v stabilizovanom stave.

Položky očíslované 43, 61, 85 a 87

Nemajú vôbec žiadne stabilné izotopy

A prvýkrát boli získané umelo.

Pomocou jadrových reakcií sme získali

transuránové prvky,

počnúc neptúniom a plutóniom

( Z = 93 – Z = 108)

Aplikácia rádioaktívnych izotopov

Označené atómy: Chemické vlastnosti

Rádioaktívne izotopy sa nelíšia

o vlastnostiach nerádioaktívnych izotopov tých

rovnaké prvky. Detekujte rádioaktívne

Izotopy možno identifikovať podľa ich žiarenia.

Použiť: v medicíne, biológii,

kriminológia, archeológia,

priemysel, poľnohospodárstvo.

Snímka 1

Rádioaktivita 1) Objav rádioaktivity. 2) Povaha rádioaktívneho žiarenia 3) Rádioaktívne premeny. 4) Izotopy.

Snímka 2

Francúzsky fyzik Antoine Becquerel pri štúdiu vplyvu luminiscenčných látok na fotografický film objavil neznáme žiarenie. Vyvinul fotografickú platňu, na ktorej bol istý čas v tme umiestnený medený kríž potiahnutý uránovou soľou. Fotografická doska vytvorila obraz v podobe výrazného tieňa kríža. To znamenalo, že uránová soľ sa spontánne vyžaruje. Za objav fenoménu prírodnej rádioaktivity dostal Becquerel v roku 1903 Nobelovu cenu.

Snímka 3

RÁDIOAKTIVITA je schopnosť niektorých atómových jadier spontánne sa premeniť na iné jadrá emitovaním rôznych častíc: Každý spontánny rádioaktívny rozpad je exotermický, to znamená, že k nemu dochádza pri uvoľňovaní tepla. ALFA ČASTICA (a-častica) je jadro atómu hélia. Obsahuje dva protóny a dva neutróny. Emisia a-častíc je sprevádzaná jednou z rádioaktívnych premien (alfa rozpad jadier) niektorých chemických prvkov. BETA PARTICLE – elektrón emitovaný počas beta rozpadu. Prúd beta častíc je typ rádioaktívneho žiarenia s penetračnou silou väčšou ako alfa častíc, ale menšou ako gama žiarenie. GAMA ŽIARENIE (gama kvantá) je krátkovlnné elektromagnetické žiarenie s vlnovou dĺžkou menšou ako 2 × 10–10 m Vzhľadom na krátku vlnovú dĺžku sa slabo prejavujú vlnové vlastnosti gama žiarenia a do popredia sa dostávajú korpuskulárne vlastnosti. je reprezentovaný ako prúd gama kvánt (fotónov).

Snímka 4

Snímka 5

Čas, za ktorý sa rozpadne polovica pôvodného počtu rádioaktívnych atómov, sa nazýva polčas rozpadu.

Snímka 6

IZOTOPY sú odrody daného chemického prvku, ktoré sa líšia hmotnostným počtom jadier. Jadrá izotopov toho istého prvku obsahujú rovnaký počet protónov, ale rôzny počet neutrónov. Izotopy, ktoré majú rovnakú štruktúru elektrónových obalov, majú takmer identické chemické vlastnosti. Izotopy sa však môžu značne líšiť vo svojich fyzikálnych vlastnostiach.

Rádioaktivita je fenomén spontánnej premeny nestabilného
jadrá
V
udržateľný,
sprevádzaný
emisie častíc a emisie energie.
Kuchiev Felix RT-11
1

Antoine Henri Becquerel

Obrázok
fotografické dosky
Becquerel
V roku 1896 Becquerel náhodou objavil
rádioaktivita
v
čas
Tvorba
Autor:
štúdium fosforescencie v uránových soliach.
Pri skúmaní Roentgenovho diela sa otočil
fluorescenčný materiál - kvapkaný síran
draslík
do nepriehľadného materiálu spolu s
fotografické dosky na prípravu
experiment vyžadujúci jasné slnečné svetlo
Sveta.
Avšak
viac
predtým
implementáciu
experimentovať
Becquerel
objavil
Čo
fotografické dosky boli úplne exponované. Toto
objav podnietil Becquerela, aby to preskúmal
spontánna emisia jadrového žiarenia.
IN
1903
rok
On
prijaté
spolu
s Nobelovou cenou Pierra a Marie Curie
vo fyzike „Ako uznanie za jeho vynikajúce
zásluhy,
vyjadrený
V
otvorenie
spontánna rádioaktivita"
2

Pierre Curie
Marie Curie
*V roku 1898 objavili Marie a Pierre Curie
rádium
3

Druhy rádioaktívneho žiarenia

*Prirodzená rádioaktivita;
*Umelá rádioaktivita.
Vlastnosti rádioaktívneho žiarenia
*Ionizuje vzduch;
*Využíva fotografickú platňu;
*Spôsobuje žiaru niektorých látok;
* Preniknúť cez tenké kovové platne;
*Intenzita žiarenia je úmerná
koncentrácia látky;
*Intenzita žiarenia nezávisí od vonkajšieho prostredia
faktory (tlak, teplota, osvetlenie,
elektrické výboje).
4

Penetračná sila rádioaktívneho žiarenia

5

* emitované: dva protóny a dva neutróny
*penetrácia: nízka
* ožiarenie zo zdroja: do 10 cm
* rýchlosť žiarenia: 20 000 km/s
* ionizácia: 30 000 iónových párov na 1 cm dráhy
* biologický účinok žiarenia: vysoký
Alfa žiarenie je žiarenie ťažkých,
kladne nabité častice alfa, ktoré
sú jadrá atómov hélia (dva neutróny a dva
protón). Alfa častice sú emitované, keď sa rozpadajú viac ako
komplexné jadrá, napríklad pri rozpade atómov uránu,
rádium, tórium.
6

Beta žiarenie

* emitované: elektróny alebo pozitróny
*penetrácia: stredná
* ožiarenie zo zdroja: do 20 m

* ionizácia: od 40 do 150 iónových párov na 1 cm
najazdených kilometrov
* biologický účinok žiarenia: priemer
Beta (β) žiarenie nastáva, keď jeden
prvku do iného, ​​pričom procesy prebiehajú v
samotné jadro atómu látky so zmenou vlastností
protóny a neutróny.
7

Gama žiarenie

* emitované: energia vo forme fotónov
* penetračná schopnosť: vysoká
* ožiarenie zo zdroja: až stovky metrov
* rýchlosť žiarenia: 300 000 km/s
* ionizácia: od 3 do 5 iónových párov na 1 cm
najazdených kilometrov
* biologický účinok žiarenia: nízky
Gama (γ) žiarenie je energetické elektromagnetické
žiarenie vo forme fotónov.
8

Rádioaktívne premeny

9

Elementárne častice

Joseph John Thomson
Ernest Rutherford
James Chadwick
Objavil elektrón
Objavili protón
Objavil neutrón
10

Od roku 1932 Bolo objavených viac ako 400 elementárnych častíc

Elementárna častica je mikroobjekt, ktorý
nemožno rozdeliť na časti, ale môže mať
vnútorná štruktúra.
11

Veličiny charakterizujúce elementárne častice

*Hmotnosť.
*Nabíjačka.
*Život.
12

V roku 1931 angl
fyzik P. Dirac
teoreticky
predpovedané
existencie
pozitrón - antičastica
elektrón.
13

V roku 1932 bol pozitrón
experimentálne objavený
americký fyzik
Karl Anderson.
V roku 1955 - antiprotón av roku 1956
antineutrón.
14

PÁR ELEKTRON – POSITRON
nastáva, keď γ-kvantum interaguje s
látka.
γ→
e
+
+

RÁDIOAKTIVITA hodina fyziky 11. ročník

Snímka 2

RÁDIOAKTIVITA

Snímka 3

Objav röntgenových lúčov dal impulz pre nový výskum. Ich štúdium viedlo k novým objavom, jedným z nich bol objav rádioaktivity. Približne od polovice 19. storočia sa začali objavovať experimentálne fakty, ktoré spochybňovali myšlienku nedeliteľnosti atómov. Výsledky týchto experimentov naznačujú, že atómy majú zložitú štruktúru a že obsahujú elektricky nabité častice. Najvýraznejším dôkazom komplexnej štruktúry atómu bol objav fenoménu rádioaktivity, ktorý urobil francúzsky fyzik Henri Becquerel v roku 1896.

Snímka 4

Urán, tórium a niektoré ďalšie prvky majú schopnosť nepretržite a bez akýchkoľvek vonkajších vplyvov (t.j. pod vplyvom vnútorných príčin) vyžarovať neviditeľné žiarenie, ktoré podobne ako röntgenové lúče môže prenikať cez nepriehľadné clony a má fotografický a ionizačný efekt. . Vlastnosť spontánnej emisie takéhoto žiarenia sa nazýva rádioaktivita.

Snímka 5

Rádioaktivita bola výsadou najťažších prvkov periodickej tabuľky D.I. Spomedzi prvkov obsiahnutých v zemskej kôre sú všetky prvky s poradovým číslom väčším ako 83 rádioaktívne, t.j. nachádzajúce sa v periodickej tabuľke po bizmute.

Snímka 6

V roku 1898 francúzski vedci Marie Skłodowska-Curie a Pierre Curie izolovali z uránového minerálu dve nové látky, rádioaktívne v oveľa silnejšej miere ako urán a tórium. Tak boli objavené dva dovtedy neznáme rádioaktívne prvky – polónium a rádium.

Snímka 7

Vedci dospeli k záveru, že rádioaktivita je spontánny proces vyskytujúci sa v atómoch rádioaktívnych prvkov. Teraz je tento jav definovaný ako spontánna premena nestabilného izotopu jedného chemického prvku na izotop iného prvku; v tomto prípade sú emitované elektróny, protóny, neutróny alebo jadrá hélia (α-častice).

Snímka 8

Marie a Pierre Curie v laboratóriu CURIEOVICH MANŽELOV Počas svojej 10-ročnej spolupráce urobili veľa pre štúdium fenoménu rádioaktivity. Bola to nezištná práca v mene vedy – v zle vybavenom laboratóriu a pri nedostatku potrebných financií.

Snímka 9

Diplom laureátov Nobelovej ceny, udelený Pierrovi a Marii Curieovcom V roku 1903 bola manželom Curieovým a A. Becquerelovi udelená Nobelova cena za fyziku za objavy v oblasti rádioaktivity.

Snímka 10

Po objavení rádioaktívnych prvkov sa začal výskum fyzikálnej podstaty ich žiarenia. Tejto úlohy sa okrem Becquerela a Curieovcov ujal aj Rutherford. V roku 1898 začal Rutherford študovať fenomén rádioaktivity. Jeho prvým zásadným objavom v tejto oblasti bol objav nehomogenity žiarenia vyžarovaného rádiom.

Snímka 11

Rutherfordova skúsenosť

Snímka 12

Druhy rádioaktívneho žiarenia a-lúče -lúče b-lúče

Snímka 13

 - častica – jadro atómu hélia. Najmenej prenikavú schopnosť majú -lúče. Vrstva papiera s hrúbkou asi 0,1 mm už pre nich nie je priehľadná. Mierne sa odchyľujú v magnetickom poli. Pre -časticu existujú dve jednotky atómovej hmotnosti pre každý z dvoch elementárnych nábojov. Rutherford dokázal, že rádioaktívny a - rozpad produkuje hélium.

Snímka 14

β - častice sú elektróny pohybujúce sa rýchlosťou veľmi blízkou rýchlosti svetla. Silne sa vychyľujú v magnetických aj elektrických poliach. β - lúče sú pri prechode hmotou oveľa menej absorbované. Hliníkový plech ich úplne zastaví len hrúbkou niekoľkých milimetrov.

Snímka 15

 - lúče sú elektromagnetické vlny. Ich vlastnosti sú veľmi podobné röntgenovému žiareniu, ale ich prenikavosť je oveľa väčšia ako u röntgenového žiarenia. Nie je vychýlený magnetickým poľom. Majú najväčšiu penetračnú schopnosť. Vrstva olova v hrúbke 1 cm pre nich nie je neprekonateľnou bariérou. Pri prechode  - lúčov cez takúto vrstvu olova sa ich intenzita zníži len na polovicu.

Snímka 16

Vyžarovaním α - a  - žiarenia sa menia atómy rádioaktívneho prvku na atómy nového prvku. V tomto zmysle sa emisia rádioaktívneho žiarenia nazýva rádioaktívny rozpad. Pravidlá, ktoré označujú posunutie prvku v periodickej tabuľke spôsobené rozpadom, sa nazývajú pravidlá posunu.

Snímka 17

Druhy rádioaktívneho rozpadu a–rozpad -rozpad b-rozpad

Snímka 18

 - rozpad je samovoľný rozpad jadra atómu na  - časticu (jadro atómu hélia) a jadro produktu. Ukazuje sa, že súčin a - rozpad je posunutý o dve bunky na začiatok Mendelejevovej periodickej tabuľky.

Snímka 19

 – rozpad je samovoľná premena atómového jadra emisiou elektrónu. Jadro - produkt beta rozpadu sa ukáže ako jadro jedného z izotopov prvku s poradovým číslom v periodickej tabuľke, ktoré je o jednotku väčšie ako poradové číslo pôvodného jadra.

Snímka 20

 – žiarenie nie je sprevádzané zmenou náboja; hmotnosť jadra sa zanedbateľne mení. 

Snímka 21

Rádioaktívny rozpad Rádioaktívny rozpad je rádioaktívna (spontánna) premena pôvodného (materského) jadra na nové (dcérske) jadrá. Pre každú rádioaktívnu látku existuje určitý časový interval, počas ktorého aktivita klesne na polovicu.

Snímka 22

Zákon rádioaktívneho rozpadu Polčas rozpadu T je čas, počas ktorého sa rozpadne polovica dostupného počtu rádioaktívnych atómov. N0 je počet rádioaktívnych atómov v počiatočnom čase. N je počet nerozložených atómov v akomkoľvek čase.

Snímka 23

Použité knihy:

G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev Fyzika: učebnica pre 11. ročník inštitúcií všeobecného vzdelávania. – M.: Vzdelávanie, 2000 A.V. Peryshkin, E.M. Gutnikova fyzika: učebnica pre 9. ročník všeobecnovzdelávacích inštitúcií. – M.: Drop, 2004 E. Curie Marie Curie. – Moskva, Atomizdat, 1973

Zobraziť všetky snímky

• Staroveký grécky filozof Demokritos tvrdil, že telá pozostávajú z malých častíc - atómov (v preklade nedeliteľné).
• Do konca 19. stor. Objavili sa experimentálne fakty, ktoré dokazujú, že atóm má zložitú štruktúru.

Experimentálne fakty dokazujúce zložitú štruktúru atómu

• Elektrifikácia tiel
• Prúd v kovoch
• Fenomén elektrolýzy
• Ioffe-Millikanove experimenty

Objav rádioaktivity

v roku 1896 A. Becquerelom.

• Urán spontánne vyžaruje neviditeľné lúče

Vlastnosti lúčov

• Ionizujte vzduch
• Elektroskop sa otvára
• Nezáleží na tom, v ktorých zlúčeninách je urán zahrnutý

83 – rádioaktívny " width="640"

Vo výskume pokračovali Marie a Pierre Curieovci

• tórium 1898,
• polónium,
• rádium (žiarivé)

z 83 - rádioaktívne

• - emisia rôznych častíc jadrami niektorých prvkov: α -častice; elektróny; γ -kvanta (α , β , γ -žiarenie).
• - schopnosť atómov niektorých rádioaktívnych prvkov samovoľne vyžarovať

Zloženie rádioaktívneho žiarenia

1899 E. Rutherford

V magnetickom poli sa zväzok rádioaktívneho žiarenia rozdelil na tri zložky:

• Kladne nabité - α -častice
• Záporne nabité - β - častice
• Neutrálna zložka žiarenia - γ -žiarenie

Všetky žiarenia majú rôznu prenikavú silu

Oneskorený

• List papiera 0,1 mm – α -častice
• Hliník 5 mm – α - častice, β - častice
• Vedenie 1 cm - α - častice, β - častice, γ -žiarenie

Príroda α -častice

• Jadrá atómov hélia
• m = 4 amu
• q = 2 e
• V = 10000-20000 km/s

Príroda β -častice

• Elektróny
• V = 0,99 s
• c – rýchlosť svetla

Príroda γ - žiarenie

• Elektromagnetické vlny (fotóny)
• A = 10 - 10 m
• Ionizujte vzduch
• Pôsobiť na fotografickej platni
• Nie je vychýlený magnetickým poľom

ZAUJÍMAVÉ!

Huby sú akumulátory rádioaktívnych prvkov, najmä cézia. Všetky študované druhy húb možno rozdeliť do štyroch skupín: - slabo sa hromadiaca - jesenná medová huba; - stredne akumulačné - hríb, lišaj, hríb; - vysoko akumulačné - čierna mliečna huba, russula, zelená huba; - rádionuklidové batérie - olejnička, poľský hríb.

BOHUŽIAĽ!

• Jej vede boli doslova obetované životy oboch generácií vedcov – fyzikov Curie. Marie Curie, jej dcéra Irene a zať Frédéric Joliot-Curie zomreli na chorobu z ožiarenia v dôsledku dlhoročnej práce s rádioaktívnymi látkami.
• Tu je to, čo píše M. P. Shaskolskaya: „V tých vzdialených rokoch, na úsvite atómového veku, objavitelia rádia nevedeli o účinkoch žiarenia. Rádioaktívny prach sa víril okolo ich laboratória. Samotní experimentátori pokojne brali drogy rukami a držali ich vo vreckách, nevediac o smrteľnom nebezpečenstve. Ku Geigerovmu pultu je prinesený kus papiera zo zápisníka Pierra Curieho (55 rokov po tom, čo boli v zápisníku urobené poznámky!), a neustále bzučanie ustupuje hluku, takmer hukotu. List žiari, list akoby dýchal rádioaktivitou...“

Rádioaktívny rozpad

• - rádioaktívna premena jadier, ku ktorej dochádza spontánne.