"Descoberta da Radioatividade. Radiação alfa, beta e gama

Lição nº 50 Tópico da lição: Radioatividade como evidência da estrutura complexa dos átomos Preparado por: professor de física D.A. Melentiev KURSK 2013

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Hoje vamos aprender: 1. A radioatividade como evidência da estrutura complexa dos átomos. 2. Descoberta do fenômeno da radioatividade. 3. Experiência na detecção da composição complexa da radiação radioativa. 4.5.

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Demócrito Filósofo grego antigo, fundador da doutrina atomística. Segundo Demócrito, só existem átomos e vazios. Átomos - elementos materiais indivisíveis, eternos, indestrutíveis, impenetráveis, diferem em forma, posição no vazio, tamanho; eles se movem em direções diferentes, ambos os corpos separados e todos os incontáveis ​​mundos são formados a partir de seu “vórtice”; invisível para os humanos; expiração deles, agindo sobre os órgãos dos sentidos, causam sensações.

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Antoine Henri Becquerel Em 1896, Becquerel descobriu acidentalmente a radioatividade enquanto trabalhava na fosforescência em sais de urânio. Físico francês, ganhador do Prêmio Nobel de Física e um dos descobridores da radioatividade. Antoine Henri Becquerel nasceu em 15 de dezembro de 1852 em uma família de cientistas hereditários. Seu pai, Alexander Edmond Becquerel, era professor de física e chefe do Museu Nacional de História Natural. Tal como o avô Henri, trabalhou na área da fosforescência e ao mesmo tempo tratou da fotografia.

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Fosforescência A fosforescência é um processo no qual a energia absorvida por uma substância é liberada de forma relativamente lenta na forma de luz. Pó fosforescente quando irradiado com luz visível, luz ultravioleta e em completa escuridão.

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Radioatividade Radioatividade é a capacidade de átomos de certos elementos químicos emitirem espontaneamente

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Maria Sklodowska-Curie cientista experimental polonesa-francesa (física, química), professora, figura pública. Duas vezes laureado com o Nobel: em física (1903) e em química (1911), o primeiro duplo laureado com o Nobel da história.

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“Depois comecei a investigar se havia outros elementos com a mesma propriedade, e para isso estudei todos os elementos conhecidos na época, tanto na forma pura quanto nos compostos. Entre esses raios, descobri que apenas os compostos de tório emitem raios semelhantes aos do urânio.

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“Então apresento uma hipótese”, escreveu Maria Sklodowska-Curie, “de que minerais com urânio e tório contêm uma pequena quantidade de uma substância muito mais radioativa que o urânio e o tório; esta substância não poderia pertencer aos elementos conhecidos, pois todos eles já foram investigados; tinha que ser um novo elemento químico.”

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Em 18 de julho de 1898, Pierre e Marie Curie, em uma reunião da Academia de Ciências de Paris, fizeram uma apresentação "Sobre uma nova substância radioativa contida na mistura de resina". “A substância que extraímos da resina blenda contém um metal que ainda não foi descrito e é vizinho do bismuto em suas propriedades analíticas. Se a existência de um novo metal for confirmada, propomos chamá-lo de polônio, em homenagem ao nome da pátria de um de nós.

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Em 26 de dezembro de 1898, aparece o seguinte artigo dos Curie: "Sobre uma nova substância altamente radioativa contida em minério de alcatrão".

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Elementos radioativos Posteriormente, todos os elementos químicos com número atômico maior que 83 foram considerados radioativos.

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Ernest Rutherford Físico britânico de origem neozelandesa. Conhecido como o "pai" da física nuclear, ele criou o modelo planetário do átomo. Vencedor do Prêmio Nobel de Química em 1908. Em 1899, sob a orientação do cientista inglês E. Rutherford, foi realizado um experimento que possibilitou detectar a composição complexa da radiação radioativa.

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Experiência na detecção da composição complexa da radiação radioativa.

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Partículas alfa, beta e gama.

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Partículas alfa, beta e gama.

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Partículas alfa, beta e gama.

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Partículas alfa, beta e gama.

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Poder de penetração da radiação radioativa.

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Poder de penetração da radiação radioativa.

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Poder de penetração da radiação radioativa.

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Poder de penetração da radiação radioativa.

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Poder de penetração da radiação radioativa.

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Poder de penetração da radiação radioativa.

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Poder de penetração da radiação radioativa.

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Poder de penetração da radiação radioativa.

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Faltam 5 minutos para o final do teste

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Faltam 4 minutos para o final do teste

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Faltam 3 minutos para o final do teste

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Faltam 2 minutos para o final do teste

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Falta 1 minuto para o final do teste

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TESTE CONCLUÍDO

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VERIFIQUE O TESTE 1. Traduza a palavra "átomo" do grego antigo. 2. Qual dos cientistas descobriu primeiro o fenômeno da radioatividade? Pequeno Sólido Indivisível Simples D. Thomson E. Rutherford A. Becquerel A. Einstein

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VERIFIQUE O TESTE 1. Traduza a palavra "átomo" do grego antigo. 2. Qual dos cientistas descobriu primeiro o fenômeno da radioatividade? Pequeno Sólido Indivisível Simples D. Thomson E. Rutherford A. Becquerel A. Einstein

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VERIFICAR TESTE 3. -radiação é 4. -radiação é o fluxo de partículas positivas o fluxo de partículas negativas o fluxo de partículas neutras o fluxo de partículas positivas o fluxo de partículas negativas o fluxo de partículas neutras

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VERIFICAR TESTE 3. -radiação é 4. -radiação é o fluxo de partículas positivas o fluxo de partículas negativas o fluxo de partículas neutras o fluxo de partículas positivas o fluxo de partículas negativas o fluxo de partículas neutras

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VERIFICAR O TESTE 5. A radiação  é 6. O que é a radiação ? Fluxo de núcleos de hélio Fluxo de prótons Fluxo de elétrons Ondas eletromagnéticas de alta frequência Fluxo de partículas positivas Fluxo de partículas negativas Fluxo de partículas neutras

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VERIFICAR O TESTE 5. A radiação  é 6. O que é a radiação ? Fluxo de núcleos de hélio Fluxo de prótons Fluxo de elétrons Ondas eletromagnéticas de alta frequência Fluxo de partículas positivas Fluxo de partículas negativas Fluxo de partículas neutras

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VERIFIQUE O TESTE 7. O que é radiação ? 6. O que é radiação ? Fluxo de núcleos de hélio Fluxo de prótons Fluxo de elétrons Ondas eletromagnéticas de alta frequência Fluxo de núcleos de hélio Fluxo de prótons Fluxo de elétrons Ondas eletromagnéticas de alta frequência

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VERIFIQUE O TESTE 7. O que é radiação ? 6. O que é radiação ? Fluxo de núcleos de hélio Fluxo de prótons Fluxo de elétrons Ondas eletromagnéticas de alta frequência Fluxo de núcleos de hélio Fluxo de prótons Fluxo de elétrons Ondas eletromagnéticas de alta frequência

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Critério de avaliação

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Questões 1. Qual é a descoberta feita por Becquerel em 1896? 2. Qual dos cientistas estava envolvido no estudo desses raios? 3. Como e por quem foi chamado o fenômeno da radiação espontânea por alguns átomos? 4. Durante o estudo do fenômeno da radioatividade, quais elementos químicos até então desconhecidos foram descobertos? 5. O que a experiência de Rutherford prova? 6. Quais eram os nomes das partículas que compõem a emissão radioativa? 7. O que testemunha o fenômeno da radioatividade?

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Dever de casa § 55 (texto antigo), §65 (livro novo) Responda às perguntas após o parágrafo. Pergunta??? Por que o experimento de Rutherford prova a estrutura complexa do átomo?

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Descoberta de radioatividade - página #1/1

Física 9º ano.

Tema:

"Descoberta da radioatividade"

Professor de física

Escola secundária MBOU nº 18

Abdullaeva Zukhra Alibekovna

Makhachkala 2013

Aula de física sobre o tema "Descoberta da radioatividade"

Professor - Abdullayeva Zukhra Alibekovna

Lições objetivas:


  • proporcionar durante a aula a assimilação dos conceitos de "radioatividade", alfa, beta, gama - radiação.

  • continuar a formação de uma visão de mundo científica entre os alunos.

  • desenvolver as habilidades da cultura do discurso, atividade criativa, habilidades criativas dos alunos.
Equipamento:

  • Computador, projetor, quadro interativo.

  • Apresentação de computador "Descoberta da radioatividade"

  • Caderno do aluno
Durante as aulas

I. Momento organizacional(saudação, verificando a prontidão dos alunos para a aula)

Aprendendo novos materiais.(Apêndice 1. Apresentação por computador "Descoberta da radioatividade")

Hoje começamos a estudar o quarto capítulo do nosso livro, que se chama "A estrutura do átomo e do núcleo atômico. O uso da energia dos núcleos atômicos". O tópico da nossa lição é "Descoberta da radioatividade" (observe a data e o tópico da lição no caderno).

A suposição de que todos os corpos são compostos de partículas minúsculas foi feita pelo antigo filósofo grego Demócrito há 2.500 anos. As partículas foram chamadas de átomos, que significa indivisíveis. Com este nome, Demócrito quis enfatizar que o átomo é o menor, o mais simples, não tendo partes constituintes e, portanto, uma partícula indivisível. (Slide 3) Mas, por volta de meados do século XIX, começaram a surgir fatos experimentais que punham em dúvida a ideia da indivisibilidade dos átomos. Os resultados desses experimentos sugeriram que os átomos têm uma estrutura complexa e que contêm partículas eletricamente carregadas.

A evidência mais marcante da estrutura complexa dos átomos foi a descoberta do fenômeno da radioatividade, feita pelo físico francês Henri Becquerel em 1896. A descoberta da radioatividade estava diretamente relacionada à descoberta de Roentgen. Além disso, por algum tempo pensou-se que este é um e o mesmo tipo de radiação.

Raios X. Em dezembro de 1895, Wilhelm Konrad Roentgen (Slide) relatou a descoberta de um novo tipo de raios, que ele chamou de raios-X. Até agora, na maioria dos países são chamados assim, mas na Alemanha e na Rússia, aceita-se a proposta do biólogo alemão Rudolf Albert von Kölliker (1817-1905) de chamar raios-X. Esses raios são produzidos quando os elétrons (raios catódicos) que viajam rapidamente no vácuo colidem com um obstáculo. (Slide) Sabia-se que quando os raios catódicos atingem o vidro, ele emite luz visível - luminescência verde. Roentgen descobriu que, ao mesmo tempo, alguns outros raios invisíveis emanam da mancha verde no vidro. Isso aconteceu por acaso: em um quarto escuro, uma tela próxima estava brilhando, coberta com tetracianoplatinato de bário Ba (antes era chamado de cianeto de platina de bário). Esta substância dá uma luminescência amarelo-esverdeada brilhante sob a ação do ultravioleta, bem como dos raios catódicos. Mas os raios catódicos não atingiram a tela e, além disso, quando o dispositivo foi coberto com papel preto, a tela continuou a brilhar. Roentgen logo descobriu que a radiação passa por muitas substâncias opacas, causando o escurecimento de uma chapa fotográfica embrulhada em papel preto ou mesmo colocada em uma caixa de metal. Os raios passavam por um livro muito grosso, por uma tábua de abeto de 3 cm de espessura, por uma placa de alumínio de 1,5 cm de espessura... ”, escreveu ele, “então sombras escuras são ossos visíveis contra o fundo dos contornos mais claros da mão”. Foi o primeiro exame radiográfico da história.

A descoberta de Roentgen se espalhou instantaneamente por todo o mundo e surpreendeu não apenas os especialistas. Na véspera de 1896, uma fotografia de uma mão foi exposta em uma livraria de uma cidade alemã. Nele eram visíveis os ossos de uma pessoa viva e em um dos dedos - um anel de casamento. Era uma radiografia da mão da esposa de Roentgen.

Raios de Becquerel. A descoberta de Roentgen logo levou a uma descoberta igualmente notável. Foi feito em 1896 pelo físico francês Antoine Henri Becquerel. (Slide) Ele esteve em 20 de janeiro de 1896 em uma reunião da Academia, na qual o físico e filósofo Henri Poincaré falou sobre a descoberta de Roentgen e demonstrou raios-x de uma mão humana já feita na França. Poincaré não se limitou a uma história sobre novas raias. Ele sugeriu que esses raios estão associados à luminescência e, talvez, sempre ocorram simultaneamente com esse tipo de luminescência, de modo que os raios catódicos provavelmente podem ser dispensados. A luminescência de substâncias sob a influência da luz ultravioleta era familiar a Becquerel: tanto seu pai Alexander Edmond Becquerel (1820-1891) quanto seu avô Antoine César Becquerel (1788-1878), ambos físicos, estavam envolvidos nela; O filho de Antoine Henri Becquerel, Jacques, também se tornou físico, e “por herança” aceitou a cadeira de física no Museu de História Natural de Paris, esta cadeira foi chefiada pelos Becquerel por 110 anos, de 1838 a 1948.

Becquerel decidiu verificar se os raios X estavam associados à fluorescência. Alguns sais de urânio, por exemplo, nitrato de uranila UO2(NO3)2, exibem fluorescência verde-amarelo brilhante. Tais substâncias estavam no laboratório de Becquerel, onde ele trabalhava. Seu pai também trabalhou com preparações de urânio, que mostraram que após a cessação da luz solar, seu brilho desaparece muito rapidamente - em menos de um centésimo de segundo. No entanto, ninguém verificou se esse brilho é acompanhado pela emissão de alguns outros raios capazes de atravessar materiais opacos, como foi o caso de Roentgen. Foi isso que, após o relato de Poincaré, Becquerel decidiu testar.

(Slide) A descoberta da radioatividade, fenômeno que comprova a complexa composição do núcleo atômico, aconteceu devido a um feliz acidente. Becquerel embrulhou a chapa fotográfica em papel preto grosso, colocou grãos de sal de urânio em cima e a expôs à luz solar intensa. Após o desenvolvimento, a placa ficou preta nas áreas onde o sal estava. Consequentemente, o urânio criava algum tipo de radiação que, como os raios X, penetra em corpos opacos e atua sobre uma chapa fotográfica. Becquerel pensou que essa radiação ocorre sob a influência da luz solar.

Mas um dia, em fevereiro de 1896, ele não conseguiu realizar outro experimento devido ao tempo nublado. Becquerel colocou o disco de volta em uma gaveta, colocando em cima dele uma cruz de cobre coberta com sal de urânio. Tendo revelado a placa, apenas no caso, dois dias depois, ele encontrou um escurecimento na forma de uma sombra distinta de uma cruz. Isso significava que os sais de urânio espontaneamente, sem a influência de fatores externos, criam algum tipo de radiação.

Logo, Becquerel estabeleceu um fato importante: a intensidade da radiação é determinada apenas pela quantidade de urânio na preparação, e não depende de quais compostos ela está incluída. Portanto, a radiação é inerente não aos compostos, mas ao elemento químico urânio, seus átomos

Naturalmente, os cientistas tentaram descobrir se outros elementos químicos têm a capacidade de emitir espontaneamente. Marie Skłodowska-Curie fez uma grande contribuição para este trabalho.

Marie Sklodowska-Curie e Pierre Curie.
Descoberta de rádio e polônio.

(Slide) Em 1898, outros cientistas franceses Maria Sklodowska-Curie e Pierre
Os Curie, provando a radioatividade do tório, isolaram duas novas substâncias do mineral urânio, radioativas em muito maior extensão que o urânio e o tório. Assim, foram descobertos dois elementos radioativos até então desconhecidos - polônio e rádio. Foi um trabalho exaustivo, por quatro longos anos o casal quase não saiu de seu celeiro úmido e frio. (Slide) Polonium (Po-84) foi nomeado após a pátria de Mary - Polônia. Rádio (Ra-88) - radiante, o termo radioatividade foi proposto por Maria Sklodowska. Todos os elementos com números de série maiores que 83 são radioativos, ou seja, localizado na tabela periódica após o bismuto. Durante 10 anos de trabalho conjunto, eles fizeram muito para estudar o fenômeno da radioatividade. Foi um trabalho altruísta em nome da ciência - em um laboratório mal equipado e na ausência dos fundos necessários. Os pesquisadores receberam a preparação de rádio em 1902 na quantidade de 0,1 g. Para fazer isso, eles levaram 45 meses de trabalho duro e mais de 10.000 operações de liberação e cristalização química. (Deslizar)

Não é à toa que Mayakovsky comparou a poesia com a extração de rádio:


“A poesia é a mesma extração de rádio.
Um grama de produção, um ano de trabalho.
Emitir uma única palavra para
mil toneladas de minério verbal."
Em 1903, os Curie e A. Becquerel receberam o Prêmio Nobel de Física por sua descoberta no campo da radioatividade.

Becquerel e os Curie criaram a primeira escola científica para o estudo da radioatividade. Muitas descobertas notáveis ​​foram feitas dentro de suas paredes. O destino foi desfavorável aos fundadores da escola. Pierre Curie morreu tragicamente em 17 de abril de 1906, Henri Becquerel morreu prematuramente em 25 de agosto de 1908 (Slide)

Maria Skłodowska-Curie continuou sua pesquisa. Ela recebeu apoio do Estado. O Laboratório de Radioatividade foi criado especialmente para ela na Sorbonne. (Deslizar)

Em 1914, a construção do Radium Institute foi concluída, e ela se tornou sua diretora. Até seus últimos dias, ela seguiu o lema de Pierre: "Aconteça o que acontecer, você tem que trabalhar".

Maria tinha que completar a "epopéia" do rádio: obter o rádio metálico. Ela foi ajudada por seu funcionário de longa data Andre Debjorn (a propósito, foi ele quem descobriu um novo elemento radioativo - actínio).

Na edição de março dos Relatórios da Academia de Ciências de Paris de 1910, seu pequeno artigo apareceu, no qual eles relataram a liberação de cerca de 0,1 g de metal. Mais tarde, este evento foi incluído entre as sete realizações científicas mais destacadas do primeiro quartel do século XX.

Em 1911, Marie Curie recebeu seu segundo Prêmio Nobel, em química.

A propriedade dos elementos de emitir radiação invisível de forma contínua e sem influências externas, capaz de penetrar através de telas opacas e exercer um efeito fotográfico e ionizante, é chamada de radioatividade, e a própria radiação é chamada de radiação radioativa.

(deslizar)
Propriedades da radiação radioativa (Slide)


  • Ionizar o ar;

  • Ato sobre uma chapa fotográfica;

  • Causa o brilho de certas substâncias;

  • Penetra através de finas placas de metal;

  • A intensidade da radiação é proporcional à concentração da substância;

  • A intensidade da radiação não depende de fatores externos (pressão, temperatura, iluminação, descargas elétricas).
A composição complexa da radiação radioativa. A experiência de Rutherford

Em 1899, sob a orientação do cientista inglês E. Rutherford (Slide), foi realizado um experimento que possibilitou detectar a composição complexa da radiação radioativa. Como resultado de um experimento conduzido sob a orientação do físico inglês Ernest Rutherford, descobriu-se que a radiação radioativa do rádio é não homogênea, ou seja, tem uma estrutura complexa. Vamos ver como esse experimento foi realizado.

O slide mostra um vaso de chumbo de paredes grossas com um grão de rádio na parte inferior. Um feixe de radiação radioativa do rádio sai por um orifício estreito e atinge uma placa fotográfica (a radiação do rádio é direcionada em todas as direções, mas não pode passar por uma espessa camada de chumbo). Após revelar a chapa fotográfica, foi encontrada uma mancha escura nela - justamente no local onde o feixe atingiu (Slide)

Então a experiência foi alterada, (Slide) foi criado um forte campo magnético que agia sobre o feixe. Neste caso, três manchas apareceram na placa revelada: uma, a central, estava no mesmo local de antes, e as outras duas estavam em lados opostos da central. Se dois fluxos se desviaram da direção anterior em um campo magnético, então eles são fluxos de partículas carregadas. O desvio em diferentes direções indicou diferentes sinais das cargas elétricas das partículas. Em uma corrente, apenas partículas carregadas positivamente estavam presentes, na outra, partículas carregadas negativamente. E o fluxo central era a radiação que não tinha carga elétrica.

As partículas carregadas positivamente são chamadas de partículas alfa, as partículas carregadas negativamente são chamadas de partículas beta e as partículas neutras são chamadas de gama quanta.

Poder de penetração de vários tipos de radiação

Esses três tipos de radiação diferem muito no poder de penetração, ou seja, na intensidade com que são absorvidos por várias substâncias. Os raios têm o menor poder de penetração. (Slide) Uma camada de papel com cerca de 0,1 mm de espessura já é opaca para eles. Se você cobrir um buraco em uma placa de chumbo com um pedaço de papel, nenhum ponto correspondente à radiação será encontrado na placa fotográfica.

Muito menos absorvido ao passar pelos raios da substância. (Slide) Uma placa de alumínio os atrasa completamente apenas com uma espessura de alguns milímetros. .-rays têm o maior poder de penetração.

(Slide) A intensidade de absorção dos raios - aumenta com o aumento do número atômico da substância absorvente. Mas mesmo uma camada de chumbo de 1 cm de espessura não é uma barreira intransponível para eles. Quando os raios - passam por essa camada de chumbo, sua intensidade enfraquece apenas por um fator de dois. Vídeo

A natureza física dos raios -, - e - é obviamente diferente.

Natureza física de vários tipos de radiação(Deslizar)

Raios gama. Em suas propriedades, os raios α são muito parecidos com os raios X, mas seu poder de penetração é muito maior que o dos raios X. Isso sugeria que os raios - eram ondas eletromagnéticas. Todas as dúvidas sobre isso desapareceram depois que a difração de raios - em cristais foi descoberta e seu comprimento de onda foi medido. Acabou sendo muito pequeno - de 10 -8 a 10 -11 cm.

Na escala das ondas eletromagnéticas, os raios - seguem diretamente os raios X. A velocidade de propagação dos raios - é a mesma de todas as ondas eletromagnéticas - cerca de 300.000 km / s.

Raios beta. Desde o início, os raios - e - foram considerados como fluxos de partículas carregadas. Foi mais fácil experimentar com feixes -, pois eles se desviam mais fortemente em campos magnéticos e elétricos.

A principal tarefa dos experimentadores era determinar a carga e a massa das partículas. Ao estudar a deflexão de partículas em campos elétricos e magnéticos, descobriu-se que elas nada mais são do que elétrons se movendo a velocidades muito próximas à velocidade da luz. É essencial que as velocidades das partículas emitidas por qualquer elemento radioativo não sejam as mesmas. Existem partículas com uma grande variedade de velocidades. Isso leva à expansão do feixe de partículas em um campo magnético (veja a Fig. 13.6).

Partículas alfa. Foi mais difícil elucidar a natureza das -partículas, pois elas são mais fracas defletidas por campos magnéticos e elétricos. Rutherford finalmente conseguiu resolver este problema. Ele mediu a razão entre a carga q de uma partícula e sua massa m a partir da deflexão em um campo magnético. Acabou sendo cerca de 2 vezes menor que o de um próton - o núcleo de um átomo de hidrogênio. A carga do próton é igual à elementar, e sua massa é muito próxima da unidade de massa atômica 1 . Consequentemente, uma partícula y tem uma massa igual a duas unidades de massa atômica por carga elementar.

Mas a carga da partícula e sua massa permaneceram, no entanto, desconhecidas. Era necessário medir a carga ou a massa da partícula. Com o advento do contador Geiger, ficou mais fácil e preciso medir a carga. Através de uma janela muito fina, as partículas podem entrar no contador e ser registradas por ele.

Rutherford colocou um contador Geiger no caminho das partículas, que mediu o número de partículas emitidas por uma droga radioativa em um determinado tempo. Em seguida, ele substituiu o contador por um cilindro de metal conectado a um eletrômetro sensível (Fig. 13.7). Com um eletrômetro, Rutherford mediu a carga - partículas emitidas pela fonte no cilindro pelo mesmo tempo (a radioatividade de muitas substâncias quase não muda com o tempo). Conhecendo a carga total das partículas e seu número, Rutherfod determinou a razão dessas quantidades, ou seja, a carga de uma partícula. Essa carga acabou sendo igual a duas elementares.

Assim, ele estabeleceu que uma partícula - tem duas unidades de massa atômica para cada uma de suas duas cargas elementares. Portanto, existem quatro unidades de massa atômica para duas cargas elementares. O núcleo de hélio tem a mesma carga e a mesma massa atômica relativa. Disto segue-se que - uma partícula é o núcleo de um átomo de hélio.

Não satisfeito com o resultado alcançado, Rutherford provou mais tarde por experimentos diretos que é precisamente o hélio que se forma no decaimento radioativo. Coletando partículas dentro de um tanque especial por vários dias, usando análise espectral, ele estava convencido de que o hélio estava se acumulando no recipiente (cada partícula capturava dois elétrons e se transformava em um átomo de hélio).

Assim, o fenômeno da radioatividade, ou seja, A emissão espontânea por matéria -, - e - partículas, juntamente com outros fatos experimentais, serviu de base para a suposição de que os átomos da matéria têm uma composição complexa.

Consolidação do conhecimento.

1.Fixação primária.

1. Qual é a descoberta feita por Becquerel em 1896?

2. Qual dos cientistas estava envolvido no estudo desses raios?

3. Como e por quem foi chamado o fenômeno da radiação espontânea por alguns átomos?

4. Durante o estudo do fenômeno da radioatividade, que elementos químicos anteriormente desconhecidos foram descobertos

5. Quais eram os nomes das partículas que compõem a emissão radioativa?

6. Por que a radiação radioativa se dividiu em três feixes em um campo magnético?

7. Qual é a natureza da partícula α? Qual é a sua carga e massa?

8. O que são partículas β?

9. Com que rapidez os raios γ se propagam? Quais propriedades dos raios γ você conhece?

Trabalho independente. Conclusão independente de tarefas em pastas de trabalho.

1. Quem primeiro observou a emissão radioativa de urânio? __________________________.

2. Quais eram os nomes dos novos elementos químicos capazes de emissão espontânea descobertos pelos Curie? ___________________________ .

3. O que é radioatividade? _______________________________.

4. Quem primeiro introduziu o termo "radioatividade"? _____________________________ .

5. O que é -radiação, -radiação, -radiação? ________________________________________________________________________ .

7. Qual é a direção da indução do campo magnético?

8. Preencha a tabela



Radiação

Carregar

Penetrado. habilidade

Exemplos

Natureza

α

+

min

papel executado no ar 3-9 cm
alumínio - 0,05 mm

Fluxo de núcleos atômicos de hélio 4 2 He
υ= 14.000 - 20.000 km/s

β

-

ligeiramente > α

Quilometragem no ar 40 cm
chumbo - 3 cm

Fluxo de elétrons 0 - 1e
υ≈ 300.000 km/s

γ

0

máximo

quilometragem no ar cem metros
chumbo - até 5 cm
o corpo humano é perfurado

O fluxo de e-mag curto. ondas (fótons)
υ= 300.000 km/s

Professora. 4. transformações radioativas.
O estudo da radioatividade nos convence de que a radiação radioativa é emitida pelos núcleos atômicos dos elementos radioativos. Isso é óbvio em relação às partículas alfa, pois elas simplesmente não existem na camada eletrônica. Estudos químicos descobriram que em substâncias que emitem radiação beta, átomos de um elemento com número de série uma unidade maior que o número de série do emissor beta se acumulam. Por exemplo
20 10 Ne β → 20 11 Na β → 20 12 Mg β → 20 13 Al

O que acontece com a matéria durante o decaimento radioativo?

Vídeo

Radiações radioativas são emitidas por núcleos atômicos de elementos radioativos

Ao emitir radiação α e β, os átomos de um elemento radioativo mudam, transformando-se em átomos de um novo elemento

Nesse sentido, a emissão de radiação radioativa é chamada de decaimento radioativo.

Então, anote a definição em seu caderno: O fenômeno de transformação espontânea de núcleos instáveis ​​de átomos em núcleos de outros átomos com emissão de partículas e radiação de energia é chamado de radioatividade natural.
rádio - eu irradio, activevus - eficaz.

Regras de compensação -
estas são as regras que indicam o deslocamento de um elemento na tabela periódica causado pelo decaimento.
A transformação dos núcleos obedece à regra do deslocamento, formulada pela primeira vez pelo cientista inglês F. Soddy.
Mensagem dos alunos sobre F. Soddy (retrato).
Frederick Soddy (02/09/1877 - 22/09/1956) foi um físico inglês, um dos pioneiros da radioatividade, membro da Royal Society of London.
Junto com Rutherford, em 1902-1903 ele desenvolveu a teoria do decaimento radioativo e formulou a lei das transformações radioativas. Em 1903, comprovou a presença de hélio nos produtos da radiação do rádio. Independentemente de outros, em 1918 descobriu o protactínio. Regra α formulada. Em 1913 ele estabeleceu a regra do deslocamento durante o decaimento radioativo.

Professora No decaimento radioativo, as leis de conservação de massa e carga são cumpridas
Professora. α - decaimento: O núcleo perde sua carga positiva 2° e sua massa diminui em 4 a.m.u. O elemento é deslocado 2 células para o início

A Z X → A-4 Z-2 Y + 4 2 He

β - decaimento: um elétron deixa o núcleo, a carga aumenta em um e a massa permanece quase inalterada. O elemento é deslocado 1 célula no final sistema periódico. (Deslizar)

A Z X → A Z+1 Y +


  • Quando os núcleos dos átomos emitem γ-quanta transformações nucleares não ocorrem. O γ-quantum emitido carrega o excesso de energia do núcleo excitado; o número de prótons e nêutrons nele permanecem inalterados.
Situação problemática. Pergunta para a turma:
Se você está seguindo meu raciocínio cuidadosamente, você deveria me fazer uma pergunta. (Como os elétrons saem do núcleo se houver Não?!) Resposta: no decaimento β, o nêutron se transforma em próton com a emissão de um elétron
1 0 n → 1 1 p + 0 -1e + υ (υ - antineutrino) (Slide)
γ - radiação não é acompanhada por uma mudança na carga, enquanto a massa do núcleo muda desprezivelmente.

Solução de problemas.

O professor do quadro-negro analisa a solução de problemas sobre a regra do deslocamento:


Tarefa 1 : O isótopo de tório 230 90 Th emite uma partícula α. Qual elemento é formado?
Solução: 230 90º α → 226 98 Ra + 4 2 He
Tarefa 2 : O isótopo de tório 230 90 Th é β-radioativo. Qual elemento é formado?
Solução: 230 90 Th β → 230 91 Ra + 0-1e
Resolução de problemas pelos alunos no quadro-negro:
Uma tarefa : O protactínio 231 91 Ra α é radioativo. Usando as regras de "deslocamento" e a tabela periódica de elementos, determine qual elemento é obtido usando esse decaimento.
Solução: 231 91 Rá α → 227 89 Ac + 4 2 He
Uma tarefa : Em que elemento o urânio 239 92 U se transforma após dois decaimentos β e um decaimento α?
Solução: 239 92 U β → 239 93 Np β → 239 94 Pu α → 235 92U
Uma tarefa: Escreva a cadeia de transformações nucleares do néon 20 10 Ne: β, β, β, α, α, β, α, α
Solução: 20 10 Ne β → 20 11 Na β → 20 12 Mg β → 20 13 Al α → 16 11 Na α → 12 9 F β → 12 10 Ne α → 8 8O α → 4 6 C
fixação intermediária

1. O que é chamado de radioatividade?

2. Quais leis de conservação conhecidas por você são cumpridas durante as transformações radioativas?
Trabalho independente (individualmente, em cartões (abordagem diferenciada aos alunos)).

Mensagem do Aluno
O efeito biológico da radiação radioativa

Certa vez Becquerel, indo a uma das palestras, descobriu que não tinha sal de urânio. Entrando no laboratório de Curie, ele pegou um frasco de sal de urânio e o colocou no bolso do terno. Depois da palestra, voltei a colocá-lo no bolso e folheei-o até voltar para casa. No dia seguinte, descobriu vermelhidão da pele no local onde estava o tubo de ensaio. Becquerel mostrou os Curie aos cônjuges, sugerindo o efeito do urânio na pele.


Pierre Curie decidiu verificar e amarrou uma placa de urânio em seu antebraço e caminhou assim por 10 horas. A vermelhidão induzida pela radiação evoluiu para uma úlcera grave e não cicatrizou por quase 2 anos. Assim, Pierre descobriu o efeito biológico da radiação radioativa.

Aqui está o que MP Shaskolskaya escreve: “Naqueles anos distantes, no alvorecer da era atômica, os descobridores do rádio não sabiam sobre o efeito da radiação. Poeira radioativa foi transportada em seu laboratório. Os próprios experimentadores calmamente pegaram as preparações com as mãos, guardaram-nas nos bolsos, inconscientes do perigo mortal. Uma folha do caderno de Pierre Curie é trazida ao contador Geiger (55 anos depois que as notas foram feitas no caderno!), E o zumbido uniforme é substituído por ruído, quase um rugido. A folha irradia, a folha, por assim dizer, respira radioatividade.

Sabe-se agora que a radiação radioativa sob certas condições pode representar um perigo para a saúde dos organismos vivos. Qual é a razão para os efeitos negativos da radiação sobre os seres vivos?

O fato é que partículas α e β, passando por uma substância, a ionizam, eliminando elétrons de moléculas e átomos. A ionização do tecido vivo interrompe a atividade vital das células que compõem esse tecido, o que afeta negativamente a saúde de todo o organismo.

O grau e a natureza do impacto negativo da radiação depende de vários fatores, em particular, de qual energia é transferida pelo fluxo de partículas ionizantes para um determinado corpo e qual é a massa desse corpo. Quanto mais energia uma pessoa recebe do fluxo de partículas que agem sobre ela e quanto menor a massa de uma pessoa (ou seja, quanto mais energia por unidade de massa), mais graves serão os distúrbios em seu corpo.

Dose absorvida é a energia da radiação ionizante absorvida pelo calor irradiado (tecidos do corpo), em termos de unidade de massa.

Dose equivalente - a dose absorvida multiplicada por um coeficiente que reflete a capacidade de um determinado tipo de radiação de danificar os tecidos do corpo.

A unidade SI de dose de radiação absorvida é 1 cinza (1 Gy).

Sabe-se que quanto maior a dose de radiação absorvida, mais danos esta radiação pode causar ao organismo.

Deve-se levar em consideração também que, com a mesma dose absorvida, diferentes tipos de radiação causam efeitos biológicos de diferentes magnitudes.

Por exemplo, para a mesma dose absorvida, o efeito biológico da ação da radiação α será 20 vezes maior do que da radiação γ, da ação de nêutrons rápidos o efeito pode ser 10 vezes maior do que da radiação γ.

A sensibilidade de órgãos individuais à radiação radioativa também difere. Portanto, é necessário levar em consideração os coeficientes apropriados de sensibilidade do tecido.

0,03 - tecido ósseo

0,03 - glândula tireóide

0,12 - medula óssea vermelha

0,12 - luz

0,15 - glândula mamária

0,25 - ovários e testículos

0,30 - outros tecidos

1,00 - organismo como um todo

Mesmo pequenas doses de radiação não são inofensivas. A radiação pode causar, em primeiro lugar, mutações genéticas e cromossômicas. Foi estabelecido que a probabilidade de câncer aumenta em proporção direta à dose de radiação.

A leucemia é um dos cânceres induzidos por radiação mais comuns. As leucemias são seguidas "pela popularidade" por: câncer de mama, câncer de tireoide e câncer de pulmão. O estômago, fígado, intestinos e outros órgãos e tecidos são menos sensíveis.

O impacto da radiação no corpo pode ser diferente, mas quase sempre é negativo. Em pequenas doses, a radiação pode se tornar um catalisador para processos que levam ao câncer ou a um distúrbio genético e, em grandes doses, leva à morte completa ou parcial do corpo devido à destruição das células dos tecidos.

Professora: Hoje, 26 de abril, marca o 27º aniversário da tragédia de Chernobyl. E, claro, não poderíamos ignorar essa data terrível.

Relatório do estudante sobre o acidente na usina nuclear de Chernobyl


  • O acidente de Chernobyl - a destruição em 26 de abril de 1986 da 4ª unidade de energia da usina nuclear de Chernobyl, localizada no território da Ucrânia. A destruição foi explosiva, o reator foi destruído e muitas substâncias radioativas foram liberadas no meio ambiente.

  • Cerca de 200.000 pessoas foram evacuadas de áreas contaminadas.

  • A radiação à qual as pessoas foram expostas leva a defeitos graves que aparecem nos filhos e netos da pessoa exposta à radiação, ou em seus descendentes distantes .

    • Resumo da lição: lição de casa.

    • Durante a lição resumindo, 2 alunos verificam seu trabalho independente.

Pergunta para a turma:



6 de junho de 1905 Pierre falou em uma reunião da Academia de Ciências. Ele terminou seu discurso no Nobel com as seguintes palavras:

"Além disso, é fácil entender que em mãos criminosas o rádio pode representar um grave perigo, e surge a pergunta: a humanidade se beneficiará do conhecimento dos segredos da natureza, está madura o suficiente para usá-los, ou esse conhecimento será prejudicial? O exemplo das descobertas de Nobel é indicativo a este respeito: explosivos poderosos permitiram ao homem fazer trabalhos maravilhosos, mas também se tornaram uma ferramenta destrutiva terrível nas mãos de grandes criminosos que empurram nações para a guerra. pense com Nobel que a humanidade fará mais bem do que mal com as novas descobertas.

Duas pessoas olhavam pela janela.

Um viu chuva e lama,

Outra ligadura verde folhagem

E o céu é azul.

Duas pessoas olhavam pela janela.

Há pessoas por trás de cada descoberta. Uma pessoa é em grande parte culpada por seus problemas e tragédias.

Prometeu estava certo em dar fogo às pessoas?

O mundo correu para a frente, o mundo caiu das molas.

Um dragão cresceu de um lindo cisne,

O gênio foi liberado da garrafa proibida.

A radioatividade é um fenômeno natural, quer os cientistas a tenham descoberto ou não. Solo, precipitação, rochas, água são radioativos. A energia nuclear é a fonte de tudo o que existe. O sol e as estrelas brilham graças às reações nucleares que ocorrem em suas profundezas. A descoberta desse fenômeno implicou seu uso para o bem e para o mal. Mais do que ninguém, os cientistas estão cientes da responsabilidade que têm para com a sociedade ao interferir nos assuntos da Natureza.

Atualmente, há muito debate sobre o tema: a radiação é boa ou má, a radiação é nossa amiga ou inimiga? Então o que é?

Então, o que é radioatividade: um presente ou uma maldição? Começamos a lição com suas associações com a palavra radioatividade. Que tipo de radioatividade você imagina agora? O que você poderia dizer sobre radioatividade, por exemplo, para estudantes mais jovens.

Trabalho criativo dos alunos.

Em seu poder, em seu poder.

Para que tudo não desmorone

em partes sem sentido.

O homem deve sempre lembrar que a Natureza é sábia e, ao se intrometer em seus segredos, não se deve violar suas leis. Em suas ações, você precisa ser guiado pela regra: “Não faça mal!”, seja prudente, atento, calcule dezenas de conexões e movimentos com antecedência e, o mais importante, lembre-se sempre das outras pessoas, do valor da vida, da singularidade do nosso planeta. A radioatividade não é um fenômeno novo, a novidade está apenas na forma como as pessoas tentaram usá-la.

A vida na Terra é frágil e indefesa contra o homem. Um passo errado e ela se foi. A primeira pessoa no planeta que teve a sorte de ver a Terra do espaço, Yu.A. Gagarin comparou as cores da Terra com as cores das pinturas de Nicholas Roerich. Mas ele também falou sobre o quão frágil e indefeso nosso planeta parece do Cosmos...

Tópico: Radioatividade, alfa, beta, radiação gama, regra de deslocamento, meia-vida, lei do decaimento radioativo. Objetivo: Familiarizar os alunos com a cronologia histórica da descoberta do fenômeno da radioatividade natural e as propriedades da radiação radioativa. Para revelar a natureza do decaimento radioativo e seus padrões. Desenvolver a capacidade de análise de material científico, pesquisa, utilizando literatura adicional. Cultivar a responsabilidade pessoal pelo que está acontecendo ao redor, sensibilidade e humanidade. Objetivos da aula Objetivos educacionais: explicar e reforçar o novo material, apresentar a história da descoberta, fazer uma apresentação sobre o tema da aula Objetivos de desenvolvimento: ativar a atividade mental dos alunos na aula; para realizar o domínio bem-sucedido de um novo material, desenvolver a fala, a capacidade de tirar conclusões. Tarefas educativas: interessar e cativar o tema da aula; criar uma situação pessoal de sucesso; realizar uma busca coletiva para coletar materiais sobre radiação, criar condições para o desenvolvimento da capacidade de estruturação de informações dos escolares. Equipamentos e materiais: Sinal de perigo radioativo; retratos de cientistas, folhetos, livros de referência, projetor, resumos de alunos, apresentação. Tipo de aula: aula aprendendo novo material. Conceitos e definições: radioatividade, partículas α-, β, radiação γ, meia-vida, séries radioativas, transformação radioativa, leis do decaimento radioativo. "Só compreendendo a natureza, uma pessoa compreenderá a si mesma" R. Edberg (escritor sueco) Curso da lição I. Momento organizacional. Cumprimentando os alunos. II. Motivação da atividade educativa dos alunos. Anúncio do tópico da lição, tarefas e resultados esperados. O homem lutou por sua existência por milhares de anos, sobreviveu a epidemias, fomes, quinze mil guerras, que ela mesma desencadeou. Ela sobreviveu e sempre acreditou em uma vida melhor. Por causa deste homem desenvolveu a ciência, a cultura, a medicina, novos sistemas sociais. E agora, através de nossos princípios morais errôneos, empobrecimento espiritual, degradação da consciência ecológica e da consciência, novamente nos encontramos no limiar de um novo e quase mais terrível estágio de sobrevivência. A radiação são raios incomuns que não são visíveis a olho nu e geralmente não podem ser sentidos de forma alguma, mas que podem até penetrar paredes e penetrar uma pessoa. III. A fase de preparação para o estudo de um novo tópico Atualizando o conhecimento existente dos alunos na forma de verificação de trabalhos de casa e um levantamento frontal superficial dos alunos. 1. O que significa a palavra "átomo"? 2. Quem introduziu este conceito na física? 2 3. Em que consiste um átomo? 3 4. Qual é a estrutura do núcleo atômico? O que é um nucleon? 4 5. O que é um elétron? Qual é a sua cobrança? 6. Como as forças nucleares diferem das elétricas e gravitacionais? 7. O modelo do átomo de Thomson. 8. Modelo planetário do átomo. 9. Qual é a essência da experiência de Rutherford? 4. Criação de uma situação-problema. Mostrar sinal de perigo radioativo. Responda à pergunta: "O que significa este sinal? Qual é o perigo da radiação radioativa?" "Não há nada a temer - você só precisa entender o desconhecido" Maria Sklodowska-Curie. V. Etapa de aquisição do conhecimento. 1) Mensagens do aluno. Descoberta da radioatividade por Henri Becquerel. A descoberta da radioatividade foi devido a um feliz acidente. Becquerel estudou por muito tempo a luminescência de substâncias previamente irradiadas com luz solar. Ele embrulhou a chapa fotográfica em papel preto grosso, colocou grãos de sal de urânio em cima e a expôs à luz solar intensa. Após a revelação, a chapa fotográfica ficou preta nas áreas onde o sal estava. Becquerel pensava que a radiação do urânio surge sob a influência da luz solar. Mas um dia, em fevereiro de 1896, ele não conseguiu realizar outro experimento devido ao tempo nublado. Becquerel colocou o disco de volta em uma gaveta, colocando em cima dele uma cruz de cobre coberta com sal de urânio. Tendo revelado a placa, apenas no caso, dois dias depois, ele encontrou um escurecimento na forma de uma sombra distinta de uma cruz. Isso significava que os sais de urânio espontaneamente, sem nenhuma influência externa, criam algum tipo de radiação. A pesquisa intensiva começou. Logo, Becquerel estabeleceu um fato importante: a intensidade da radiação é determinada apenas pela quantidade de urânio na preparação, e não depende de quais compostos ela está incluída. Portanto, a radiação é inerente não aos compostos, mas ao elemento químico urânio. Então, uma qualidade semelhante foi descoberta no tório. Slide número 1 Becquerel Antoine Henri Físico francês. Graduou-se na Escola Politécnica de Paris. Os principais trabalhos são dedicados à radioatividade e à ótica. Em 1896 descobriu o fenômeno da radioatividade. Em 1901, ele descobriu o efeito fisiológico da radiação radioativa. Becquerel recebeu o Prêmio Nobel em 1903 por sua descoberta da radioatividade natural do urânio. (1903, juntamente com P. Curie e M. Sklodowska-Curie). 2) Mensagens do aluno. Descoberta de rádio e polônio. Em 1898, outros cientistas franceses Marie Sklodowska-Curie e Pierre Curie isolaram duas novas substâncias do mineral de urânio, muito mais radioativas que o urânio e o tório. Assim, foram descobertos dois elementos radioativos até então desconhecidos - polônio e rádio. Foi um trabalho exaustivo, por quatro longos anos o casal quase não saiu de seu celeiro úmido e frio. O polônio (Po-84) recebeu o nome da terra natal de Maria, a Polônia. Rádio (Ra-88) - radiante, o termo radioatividade foi proposto por Maria Sklodowska. Todos os elementos com números de série maiores que 83 são radioativos, ou seja, localizado na tabela periódica após o bismuto. Durante 10 anos de trabalho conjunto, eles fizeram muito para estudar o fenômeno da radioatividade. Foi um trabalho altruísta em nome da ciência - em um laboratório mal equipado e na ausência dos fundos necessários, os pesquisadores receberam a preparação de rádio em 1902 na quantidade de 0,1 g. Para fazer isso, eles levaram 45 meses de trabalho duro e mais de 10.000 operações de liberação e cristalização química. Não admira que Mayakovsky comparasse a poesia com a extração de rádio: "A poesia é a mesma extração de rádio. Um grama de extração, um ano de trabalho. Você esgota uma única palavra por causa de mil toneladas de minério verbal." Em 1903, os Curie e A. Becquerel receberam o Prêmio Nobel de Física por sua descoberta no campo da radioatividade. O fenômeno de transformação espontânea de núcleos instáveis ​​de átomos em núcleos de outros átomos com emissão de partículas e radiação de energia é chamado de radioatividade natural. Slide nº 2 Maria Sklodowska-Curie - Físico e químico polonês e francês, um dos fundadores da teoria da radioatividade nasceu em 7 de novembro de 1867 em Varsóvia. Ela é a primeira mulher professora da Universidade de Paris. Pelos estudos do fenômeno da radioatividade em 1903, junto com A. Becquerel, recebeu o Prêmio Nobel de Física, e em 1911 pela obtenção do rádio no estado metálico - o Prêmio Nobel de Química. Ela morreu de leucemia em 4 de julho de 1934. Slide nº 3 - Pierre Curie - Físico francês, um dos criadores da teoria da radioatividade. Inaugurado (1880) e investigado a piezoeletricidade. Estudos de simetria cristalina (princípio de Curie), magnetismo (lei de Curie, ponto de Curie). Junto com sua esposa, M. Sklodowska-Curie, ele descobriu (1898) o polônio e o rádio e estudou a radiação radioativa. Introduziu o termo "radioatividade". Prêmio Nobel (1903, em conjunto com Sklodowska-Curie e A. A. Becquerel). Slide nº 4 3) Mensagens dos alunos A composição complexa da radiação radioativa Em 1899, sob a orientação do cientista inglês E. Rutherford, foi realizado um experimento que possibilitou detectar a composição complexa da radiação radioativa. Como resultado de um experimento conduzido sob a orientação de um físico inglês, verificou-se que a radiação radioativa do rádio é não homogênea, ou seja, tem uma estrutura complexa. Slide número 5. Rutherford Ernst (1871-1937), físico inglês, um dos criadores da teoria da radioatividade e da estrutura do átomo, fundador de uma escola científica, correspondente estrangeiro membro da Academia Russa de Ciências (1922) e membro honorário da Academia de Ciências da URSS (1925). Diretor do Laboratório Cavendish (desde 1919). Abriu (1899) os raios alfa e beta e estabeleceu sua natureza. Criou (1903, juntamente com F. Soddy) a teoria da radioatividade. Ele propôs (1911) um modelo planetário do átomo. Realizado (1919) a primeira reação nuclear artificial. Previu (1921) a existência do nêutron. Prêmio Nobel (1908). Slide nº 6 Um experimento clássico que possibilitou detectar a complexa composição da radiação radioativa. A preparação de rádio foi colocada em um recipiente de chumbo com um orifício. Uma chapa fotográfica foi colocada em frente ao furo. Um forte campo magnético agiu sobre a radiação. Quase 90% dos núcleos conhecidos são instáveis. Os núcleos radioativos podem emitir partículas de três tipos: carregadas positivamente (partículas α - núcleos de hélio), carregadas negativamente (partículas β - elétrons) e neutras (partículas γ - quanta de radiação eletromagnética de ondas curtas). O campo magnético permite que essas partículas sejam separadas. 4) Poder de penetração α .β. Radiação γ Slide No. 7 Os raios α têm o menor poder de penetração. Uma camada de papel de 0,1 mm de espessura não é mais transparente para eles. . Os raios β são completamente bloqueados por uma placa de alumínio com vários mm de espessura. . Os raios γ, ao passar por uma camada de 1 cm de chumbo, reduzem a intensidade em 2 vezes. 5) Natureza física de α .β. Radiação γ Slide № 8 Ondas eletromagnéticas de radiação γ 10-10-10-13m Os raios β são um fluxo de elétrons movendo-se a velocidades próximas à velocidade da luz. raios α do núcleo do átomo de hélio (breve descrição da pesquisa de Rutherford) Rutherford mediu a razão entre a carga da partícula e a massa por deflexão em um campo magnético. Medi a carga emitida pelas partículas da fonte com um eletrômetro e medi seu número com um contador Geiger. Rutherford instalado. que para cada uma das duas cargas elementares existem duas unidades de massa atômica. Ou seja, a partícula α é o núcleo do átomo de hélio. 6) A regra do deslocamento. Slide #9 Decaimento alfa. Durante o decaimento alfa, o núcleo emite uma partícula α, e de um elemento químico é formado outro, localizado duas células à esquerda no sistema periódico de Mendeleev: Slide No. 10 Decaimento beta. Durante o decaimento beta, um elétron é emitido, e um elemento químico é formado por outro, localizado uma célula à direita: no decaimento beta, outra partícula, chamada antineutrino de elétron, voa para fora do núcleo. Esta partícula é denotada pelo símbolo * Quando γ-quanta neutros são emitidos pelos núcleos dos átomos, as transformações nucleares não ocorrem. O γ-quantum emitido carrega o excesso de energia do núcleo excitado; o número de prótons e nêutrons nele permanecem inalterados. O presente modelo demonstra vários tipos de transformações nucleares. As transformações nucleares surgem tanto como resultado dos processos de decaimento radioativo dos núcleos quanto como resultado de reações nucleares acompanhadas de fissão ou fusão de núcleos. Termine de gravar o decaimento 1. 2. 3. 4. 7) A lei do decaimento radioativo. Deslizar. № 11 O tempo durante o qual metade do número inicial de átomos radioativos decai é chamado de meia-vida. Durante este tempo, a atividade da substância radioativa é reduzida pela metade. A meia-vida é o valor principal. determinar a taxa de decaimento radioativo. Quanto menor a meia-vida. quanto menos tempo os átomos vivem, mais rápido o decaimento ocorre. Para substâncias diferentes, a meia-vida tem valores diferentes. Deslizar. No. 12 A lei do decaimento radioativo foi estabelecida por F. Soddy. A fórmula é usada para encontrar o número de átomos não decaídos em um determinado momento. Seja no momento inicial o número de átomos radioativos N0. No final da meia-vida serão N0./2. Após t=nT haverá N0/2n VI. Estágio de consolidação de novos conhecimentos. Tarefa 1. A quantidade de radônio radioativo diminuiu 8 vezes em 11,4 dias. Qual é a meia-vida do radônio? Dado: t=11,4 dias T-? ; Resposta: T = 3,8 dias. Tarefa2. A meia-vida (radônio) é de 3,8 dias. Depois de que tempo a massa de radônio diminuirá 4 vezes? Dado: T=3,8 dias; t-?T=2T=7,6 dias Teste. "Radioatividade" (Cada aluno recebe). Opção 1 1. Qual dos seguintes cientistas chamou o fenômeno de radioatividade de emissão espontânea? A. Os cônjuges Curie B. Rutherford S. Becquerel 2. Os feixes representam .... A. fluxo de elétrons B. fluxo de núcleos de hélio C. ondas eletromagnéticas 3. Como resultado do decaimento, o elemento muda: A. uma célula para o final do sistema B. duas células para o início do sistema periódico C. uma célula para o início do sistema periódico 4. O tempo durante o qual metade dos átomos radioativos decai é chamado ... A. tempo de decaimento B . meia-vida C. período de decaimento 5. Há 109 átomos do isótopo radioativo de iodo 53128I, sua meia-vida é de 25 min. Aproximadamente qual o número de núcleos isotópicos que permanecerão intactos após 50 minutos? A. 5108 B. 109 C. 2.5108 Opção 2 1. Qual dos seguintes cientistas é o descobridor da radioatividade? A. Os Curies B. Rutherford S. Becquerel 2. - os raios representam ... A. o fluxo de elétrons B. o fluxo de núcleos de hélio C. ondas eletromagnéticas 3. Como resultado - o decaimento do elemento é deslocado A. .uma célula até o final do sistema periódico B . duas células para o início do sistema periódico C. uma célula para o início do sistema periódico 4. Qual das seguintes expressões corresponde à lei do decaimento radioativo. A.N=N02-t/T B. N=N0/2 C. N=N02-T 5. Existem 109 átomos do isótopo de césio radioativo 55137Cs, sua meia-vida é de 26 anos. Aproximadamente quantos núcleos de isótopos permanecerão intactos após 52 anos? A. 5108 B. 109 C. 2.5108 Respostas 1 opção 2 opção 1A, 2A, 3B, 4C, 5C 1C, 2C, 3A, 4A, 5C VII. Resumindo o estágio, informações sobre a lição de casa. VIII. Reflexão. Reflexão das atividades da aula Termine a frase 1. hoje eu aprendi... 2. fiquei interessado... 3. percebi que... 4. agora eu posso... 5. eu aprendi... 6. Eu acabei... 7. me surpreendeu... 8. me deu uma lição para a vida... 9. Eu me senti como... Dever de casa §§ 100.101.102, nº 1192, nº literatura (se houver) Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B. Física -11:. - M.:: Iluminismo, 2005 2. Koryakin Yu. I Biografia do átomo. Moscou 1961 3. Dicionário Enciclopédico de um Jovem Físico / comp. V.A. Chuyanov.: Pedagogy, 1984 4. Kasyanov V.A. Física 11º ano. - M.: Abetarda, 2006. 5. Rymkevich A.P. Coleção de problemas em física. - M.: Educação, 2002. 6. Maron A.E., Maron E.A. Física Grau 11: Materiais Didáticos - M.: Bustard, 2004. Teste de Apostila. "Radioatividade" Opção 1 1. Qual dos cientistas listados chamou o fenômeno de radioatividade de radiação espontânea? A. Os cônjuges Curie B. Rutherford S. Becquerel 2. Os feixes representam .... A. fluxo de elétrons B. fluxo de núcleos de hélio C. ondas eletromagnéticas 3. Como resultado do decaimento, o elemento muda: A. uma célula para o final do sistema B. duas células para o início do sistema periódico C. uma célula para o início do sistema periódico 4. O tempo durante o qual metade dos átomos radioativos decai é chamado ... A. tempo de decaimento B . meia-vida C. período de decaimento 5. Há 109 átomos do isótopo radioativo de iodo 53128I, sua meia-vida é de 25 min. Aproximadamente qual o número de núcleos isotópicos que permanecerão intactos após 50 minutos? A. 5108 B. 109 C. 2.5108 Teste. "Radioatividade" Opção 2 1. Qual dos seguintes cientistas é o descobridor da radioatividade? A. Os Curies B. Rutherford S. Becquerel 2. - os raios representam ... A. o fluxo de elétrons B. o fluxo de núcleos de hélio C. ondas eletromagnéticas 3. Como resultado - o decaimento do elemento é deslocado A. .uma célula até o final do sistema periódico B . duas células para o início do sistema periódico C. uma célula para o início do sistema periódico 4. Qual das seguintes expressões corresponde à lei do decaimento radioativo. A.N=N02-t/T B. N=N0/2 C. N=N02-T 5. Existem 109 átomos do isótopo de césio radioativo 55137Cs, sua meia-vida é de 26 anos. Aproximadamente quantos núcleos de isótopos permanecerão intactos após 52 anos? A. 5108 B. 109 C. 2.5108 Reflexão das atividades da aula Termine a frase 1. hoje eu aprendi... 2. Fiquei interessado... 3. Percebi que... 4. agora eu posso... 5. Aprendi... 6. Consegui... 7. Fiquei surpreso... 8. Deu-me uma lição para a vida... 9. Queria...

Aula de física no 9º ano sobre o tema

"Radioatividade como evidência de um complexo

estrutura dos átomos"

Tipo de lição- uma lição sobre como aprender um novo material

Forma de aprender um novo material- uma palestra do professor com o envolvimento ativo dos alunos.

Métodos de aula verbal, visual, prático

Lições objetivas:

    (didático ou educacional) para garantir o domínio dos conceitos de “radioatividade”, radiação alfa, beta, gama durante a aula. Em preparação para a certificação final, repita os conceitos: corrente elétrica, intensidade da corrente, tensão, resistência, lei de Ohm para uma seção de circuito. Continue a melhorar suas habilidades de montagem de circuitos elétricos. Continuar a formação de habilidades educacionais gerais: planejamento de histórias, trabalho com literatura adicional

    (as tarefas educacionais são definidas para um ano) para continuar a formar uma visão de mundo científica entre os alunos.

    (as tarefas de desenvolvimento são definidas para um ano) para desenvolver as habilidades de uma cultura da fala, a fim de desenvolver o interesse cognitivo dos alunos pelo assunto, referências históricas interessantes são planejadas na lição.

Demonstração. Retratos de cientistas: Demócrito, A. Becquerel, E. Rutherford, M. Sklodowska - Curie, P. Curie.

Mesa“Experiência no estudo da radioatividade”

Durante as aulas

I. Momento organizacional. (saudação, verificando a prontidão dos alunos para a aula)

II. Introdução pelo professor.(1 - 3 minutos)

Hoje, na aula, continuamos a repetir o material estudado anteriormente e nos preparamos para a certificação final. Hoje repetimos conceitos como

    Eletricidade.

    A força da corrente elétrica.

    tensão elétrica.

    Resistência elétrica.

    Lei de Ohm para uma seção de circuito.

e melhorar as habilidades de montagem dos circuitos elétricos mais simples.

III. Repetição, preparação para a certificação final. (8-10 minutos)

O professor dá tarefas individuais para alunos fracos na forma de cartões e eles podem usar livros didáticos para completar a tarefa.

Os alunos que escolheram física para a certificação final recebem tarefas práticas de montagem de circuitos elétricos.

Solução de um problema experimental. Monte um circuito elétrico a partir de uma fonte de corrente, resistor, chave, amperímetro, voltímetro. De acordo com as leituras dos instrumentos, determine a resistência do resistor.

O restante dos alunos participa da pesquisa frontal

    O que é corrente elétrica?

    Quais partículas carregadas você conhece?

    O que precisa ser criado no condutor para que uma corrente elétrica surja e exista nele?

    Liste as fontes de corrente elétrica.

    Liste as ações da corrente elétrica.

    Qual é o valor da corrente em um circuito elétrico?

    Como se chama a unidade de corrente?

    Qual é o nome do dispositivo para medir a intensidade da corrente e como ele é incluído no circuito?

    O que caracteriza a tensão e o que é considerado uma unidade de tensão?

    Qual é o nome do dispositivo para medir a tensão, que tensão é usada no circuito de iluminação da cidade?

    Qual é a causa da resistência elétrica e o que é considerado como a unidade de resistência de um condutor?

    Formule a lei de Ohm para uma seção de cadeia e escreva sua fórmula.

Atribua notas aos alunos para repetir o material estudado.

4. Gravar lição de casa: parágrafo 55, responda às perguntas p. 182 Repetir 8 células Capítulo 4 “Fenômenos Eletromagnéticos”

V. Aprender novo material.

Hoje começamos a estudar o quarto capítulo do nosso livro, chamado “A estrutura do átomo e o núcleo atômico. Uso da energia dos núcleos atômicos”.

O tópico da nossa lição é “Radioatividade como evidência da estrutura complexa dos átomos” (observe a data e o tópico da lição no caderno).

A suposição de que todos os corpos são compostos de partículas minúsculas foi feita pelo antigo filósofo grego Demócrito há 2.500 anos. As partículas foram chamadas de átomos, que significa indivisíveis. Com este nome, Demócrito quis enfatizar que o átomo é o menor, o mais simples, não tendo partes constituintes e, portanto, uma partícula indivisível.

Nota informativa (as mensagens são feitas pelos alunos).

Demócrito - anos de vida 460-370 aC Cientista grego antigo, filósofo - materialista, o principal representante do antigo atomismo. Ele acreditava que no Universo existe um número infinito de mundos que surgem, se desenvolvem e perecem.

Mas por volta de meados do século 19, começaram a aparecer fatos experimentais que colocam em dúvida a ideia da indivisibilidade dos átomos. Os resultados desses experimentos sugeriram que os átomos têm uma estrutura complexa e que contêm partículas eletricamente carregadas.

A evidência mais marcante da estrutura complexa dos átomos foi a descoberta do fenômeno da radioatividade, feita pelo físico francês Henri Becquerel em 1896.

Folha de Informação

Becquerel Antoine Henri Físico francês nasceu em 15 de dezembro de 1852. Graduou-se na Escola Politécnica de Paris. Os principais trabalhos são dedicados à radioatividade e à ótica. Em 1896 descobriu o fenômeno da radioatividade. Em 1901, ele descobriu o efeito fisiológico da radiação radioativa. Becquerel recebeu o Prêmio Nobel em 1903 por sua descoberta da radioatividade natural do urânio. Faleceu em 25 de agosto de 1908

A descoberta da radioatividade foi devido a um feliz acidente. Becquerel estudou por muito tempo a luminescência de substâncias previamente irradiadas com luz solar. Tais substâncias incluem sais de urânio, com os quais Becquerel experimentou. E agora ele tinha uma pergunta: os raios X não aparecem após a irradiação de sais de urânio junto com a luz visível? Becquerel embrulhou a chapa fotográfica em papel preto grosso, colocou grãos de sal de urânio em cima e a expôs à luz solar intensa. Após a revelação, a chapa fotográfica ficou preta nas áreas onde o sal estava. Consequentemente, o urânio criava algum tipo de radiação que penetrava em corpos opacos e atuava sobre uma chapa fotográfica. Becquerel pensou que essa radiação ocorre sob a influência da luz solar. Mas um dia, em fevereiro de 1896, ele não conseguiu realizar outro experimento devido ao tempo nublado. Becquerel colocou o disco de volta em uma gaveta, colocando em cima dele uma cruz de cobre coberta com sal de urânio. Tendo revelado a placa, apenas no caso, dois dias depois, ele encontrou um escurecimento na forma de uma sombra distinta de uma cruz. Isso significava que os sais de urânio espontaneamente, sem nenhuma influência externa, criam algum tipo de radiação. A pesquisa intensiva começou. Logo, Becquerel estabeleceu um fato importante: a intensidade da radiação é determinada apenas pela quantidade de urânio na preparação, e não depende de quais compostos ela está incluída. Consequentemente, a radiação é inerente não aos compostos, mas ao elemento químico urânio, seus átomos.

Naturalmente, os cientistas tentaram descobrir se outros elementos químicos têm a capacidade de emitir espontaneamente. Marie Skłodowska-Curie fez uma grande contribuição para este trabalho.

Folha de Informação

Maria Sklodowska-Curie - física e química polonesa e francesa, um dos fundadores da teoria da radioatividade nasceu em 7 de novembro de 1867 em Varsóvia. Ela é a primeira mulher professora na Universidade de Paris. Pela pesquisa sobre o fenômeno da radioatividade em 1903, junto com A. Becquerel, recebeu o Prêmio Nobel de Física, e em 1911 pela obtenção do rádio no estado metálico - o Prêmio Nobel de Química. Morreu de leucemia em 4 de julho de 1934.

Em 1898, M. Sklodowska-Curie e outros cientistas descobriram a radiação do tório. Posteriormente, os principais esforços na busca de novos elementos foram feitos por M. Sklodowska-Curie e seu marido P. Curie. Um estudo sistemático de minérios contendo urânio e tório permitiu-lhes isolar um novo elemento químico até então desconhecido - o polônio nº 84, em homenagem à terra natal de M. Sklodowska-Curie - Polônia. Foi descoberto outro elemento que dá radiação intensa - rádio nº 88, ou seja, radiante. O mesmo fenômeno de radiação arbitrária foi chamado pelos cônjuges de Curie de radioatividade.

Escreva no caderno “radioatividade” - (latim) rádio - eu irradio, activevus - eficaz.

Posteriormente, descobriu-se que todos os elementos químicos com número atômico maior que 83 são radioativos.

Em 1899, sob a orientação do cientista inglês E. Rutherford, foi realizado um experimento que possibilitou detectar a composição complexa da radiação radioativa.

Folha de Informação

Ernest Rutherford Físico inglês, nascido em 30 de agosto de 1871 na Nova Zelândia. Sua pesquisa se concentra em radioatividade, física atômica e nuclear. Com suas descobertas fundamentais nessas áreas, Rutherford lançou as bases para a moderna teoria da radioatividade e a teoria da estrutura do átomo. Faleceu em 19 de outubro de 1937

Como resultado de um experimento conduzido sob a orientação do físico inglês Ernest Rutherford, descobriu-se que a radiação radioativa do rádio é não homogênea, ou seja, tem uma estrutura complexa. Vamos ver como esse experimento foi realizado.

A Figura 1 mostra um vaso de chumbo de paredes espessas com um grão de rádio na parte inferior. Um feixe de radiação radioativa do rádio sai por um orifício estreito e atinge uma placa fotográfica (a radiação do rádio é direcionada em todas as direções, mas não pode passar por uma espessa camada de chumbo). Após revelar a chapa fotográfica, foi encontrada uma (Fig. 1) mancha escura na mesma, exatamente no local onde o feixe atingiu.

Então a experiência foi mudada (Fig. 2) , criou um forte campo magnético que agiu sobre o feixe. Neste caso, três manchas apareceram na placa revelada: uma, a central, estava no mesmo local de antes, e as outras duas estavam em lados opostos da central. Se dois fluxos se desviaram da direção anterior em um campo magnético, então eles são fluxos de partículas carregadas. O desvio em diferentes direções indicou diferentes sinais das cargas elétricas das partículas. Em uma corrente, apenas partículas carregadas positivamente estavam presentes, na outra, partículas carregadas negativamente. E o fluxo central era a radiação que não tinha carga elétrica.

Partículas de carga positiva foram chamadas de partículas alfa, partículas de carga negativa foram chamadas de partículas beta e partículas neutras foram chamadas de gama (Fig. 2) quanta. Algum tempo depois, como resultado do estudo de algumas das características físicas e propriedades dessas partículas (carga elétrica, massa, poder de penetração), foi possível estabelecer que os quanta ou raios gama são radiações eletromagnéticas de ondas curtas, a velocidade de propagação de radiação eletromagnética é a mesma de todas as ondas eletromagnéticas - 300.000 km / s. Os raios gama podem penetrar centenas de metros no ar.

As partículas beta são um fluxo de elétrons rápidos voando a velocidades próximas à velocidade da luz. Eles penetram no ar até 20 m.

As partículas alfa são fluxos de núcleos de átomos de hélio. A velocidade dessas partículas

20.000 km/s, o que excede a velocidade de uma aeronave moderna (1.000 km/h) em 72.000 vezes. Alfa - os raios penetram no ar até 10 cm.

Assim, o fenômeno da radioatividade, ou seja, emissão espontânea de matéria? -,? - e? - as partículas, juntamente com outros fatos experimentais, serviram de base para a suposição de que os átomos da matéria têm uma composição complexa.

V. Consolidação do conhecimento.

VII. Resumindo a lição.

O artigo fala sobre quem descobriu o fenômeno da radioatividade, quando aconteceu e em que circunstâncias.

Radioatividade

É improvável que o mundo moderno e a indústria sejam capazes de prescindir da energia nuclear. Os reatores nucleares alimentam submarinos, fornecem eletricidade para cidades inteiras e fontes especiais de energia baseadas em satélites artificiais e robôs que estudam outros planetas.

A radioatividade foi descoberta no final do século XIX. No entanto, como muitas outras descobertas importantes em vários campos da ciência. Mas qual dos cientistas descobriu primeiro o fenômeno da radioatividade e como isso aconteceu? Vamos falar sobre isso neste artigo.

Abertura

Este evento muito importante para a ciência ocorreu em 1896 e foi feito por A. Becquerel enquanto estudava a possível conexão entre a luminescência e os recém-descobertos chamados raios-x.

De acordo com as memórias do próprio Becquerel, ele teve a ideia de que, talvez, qualquer luminescência também seja acompanhada de raios X? Para testar seu palpite, ele usou vários compostos químicos, incluindo um dos sais de urânio, que brilhava no escuro. Então, segurando-o sob os raios do sol, o cientista embrulhou o sal em papel escuro e o colocou em um armário sobre uma chapa fotográfica, que, por sua vez, também foi acondicionada em um invólucro opaco. Mais tarde, tendo mostrado, Becquerel substituiu a imagem exata de um pedaço de sal. Mas como a luminescência não conseguiu superar o papel, significa que foi a radiação de raios X que iluminou a placa. Então agora sabemos quem primeiro descobriu o fenômeno da radioatividade. É verdade que o próprio cientista ainda não entendeu completamente qual descoberta ele havia feito. Mas as primeiras coisas primeiro.

Reunião da Academia de Ciências

Pouco depois, no mesmo ano, em uma das reuniões da Academia de Ciências de Paris, Becquerel fez um relatório "Sobre a radiação produzida pela fosforescência". Mas depois de algum tempo, ajustes tiveram que ser feitos em sua teoria e conclusões. Assim, durante um dos experimentos, sem esperar tempo bom e ensolarado, o cientista colocou um composto de urânio em uma chapa fotográfica, que não foi irradiada com luz. No entanto, sua estrutura clara ainda se refletia no disco.

Em 2 de março do mesmo ano, Becquerel apresentou um novo trabalho ao encontro da Academia de Ciências, que descrevia a radiação emitida por corpos fosforescentes. Agora sabemos qual dos cientistas descobriu o fenômeno da radioatividade.

Outras experiências

Envolvido em mais estudos do fenômeno da radioatividade, Becquerel experimentou muitas substâncias, incluindo o urânio metálico. E a cada vez, vestígios invariavelmente permaneciam na chapa fotográfica. E colocando uma cruz de metal entre a fonte de radiação e a placa, o cientista obteve, como diriam agora, seu raio-x. Então resolvemos a questão de quem descobriu o fenômeno da radioatividade.

Foi então que ficou claro que Becquerel descobriu um tipo completamente novo de raios invisíveis que podem passar por qualquer objeto, mas ao mesmo tempo não eram raios-X.

Constatou-se também que a intensidade depende da quantidade de urânio propriamente dita nas preparações químicas, e não de seus tipos. Foi Becquerel quem compartilhou suas realizações científicas e teorias com os cônjuges Pierre e Marie Curie, que posteriormente estabeleceram a radioatividade emitida pelo tório e descobriram dois elementos completamente novos, mais tarde chamados de polônio e rádio. E ao analisar a questão “quem descobriu o fenômeno da radioatividade”, muitos muitas vezes erroneamente atribuem esse mérito aos Curie.

Impacto nos organismos vivos

Quando se soube que todos os compostos de urânio emitem, Becquerel voltou gradualmente ao estudo do fósforo. Mas ele conseguiu fazer outra descoberta importante - o efeito dos raios radioativos nos organismos biológicos. Assim, Becquerel não foi apenas o primeiro a descobrir o fenômeno da radioatividade, mas também aquele que estabeleceu seu efeito sobre os seres vivos.

Para uma das palestras, ele pegou emprestada uma substância radioativa dos Curie e a colocou no bolso. Após a palestra, devolvendo-o aos donos, o cientista notou um forte avermelhamento da pele, que tinha o formato de um tubo de ensaio. depois de ouvir seus palpites, ele decidiu fazer um experimento - por dez horas ele usou um tubo de ensaio contendo rádio amarrado ao braço. Como resultado, ele recebeu uma úlcera grave que não cicatrizou por vários meses.

Então resolvemos a questão de qual dos cientistas descobriu primeiro o fenômeno da radioatividade. Foi assim que se descobriu a influência da radioatividade nos organismos biológicos. Mas, apesar disso, os Curie, a propósito, continuaram a estudar materiais de radiação e morreram precisamente de doença de radiação. Seus pertences pessoais ainda são mantidos em um cofre especial forrado de chumbo, já que a dose de radiação acumulada por eles quase cem anos atrás ainda é muito perigosa.

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