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, a preto je reprezentovaný ako prúd gama kvánt (fotónov).

Snímka 4

Snímka 5

Čas, počas ktorého 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
predpovedal
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 y-kvantum interaguje s
látka.
γ→
e
+
+

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 ,

majú rádioaktivitu

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.

TÉMA LEKCIE: „Objav rádioaktivity.

Alfa, beta a gama žiarenie."

Ciele lekcie.

Vzdelávacie – rozšírenie chápania fyzikálneho obrazu sveta na príklade fenoménu rádioaktivity; študijné vzory

Vývojový – pokračovať vo formovaní zručností: teoretická metóda štúdia fyzikálnych procesov; porovnávať, zovšeobecňovať; vytvoriť súvislosti medzi skúmanými skutočnosťami; predkladať hypotézy a zdôvodňovať ich.

Vzdelávanie – na príklade života a diela Marie a Pierra Curieových ukázať úlohu vedcov pri rozvoji vedy; ukázať nenáhodnosť náhodných objavov; (myšlienka: zodpovednosť vedca, objaviteľa za plody svojich objavov), pokračovať vo formovaní kognitívnych záujmov, kolektívnych zručností, v kombinácii so samostatnou prácou.

Didaktický typ hodiny: štúdium a primárne upevňovanie nových poznatkov.

Formát lekcie: tradičné

Potrebné vybavenie a materiály:

Značka rádioaktívneho nebezpečenstva; portréty vedcov, počítač, projektor, prezentácia, pracovný zošit pre študentov, periodická sústava Mendelejeva.

Metódy:

• informačná metóda (žiacke správy)
• problém

Dekor: Téma a epigraf hodiny sú napísané na tabuli.

"Netreba sa ničoho báť, len musíš pochopiť neznáme."

Maria Sklodowska-Curie.

ZHRNUTIE LEKCIE

Motivácia žiakov

Sústrediť pozornosť študentov na preberanú látku, zaujať ich, ukázať potrebu a výhody štúdia látky. Žiarenie sú nezvyčajné lúče, ktoré nie je možné vidieť okom a nie je možné ich vôbec cítiť, ale ktoré môžu dokonca preniknúť cez steny a preniknúť do človeka.

Kroky lekcie.

• Organizačná fáza.
• Fáza prípravy na štúdium novej témy, motivácia a aktualizácia základných vedomostí.
• Etapa získavania nových vedomostí.
• Etapa upevňovania nových poznatkov.
• Etapa zhrnutia, informácie o domácich úlohách.
• Reflexia.

• .Organizovanie času

Komunikácia témy a účelu lekcie

2.Fáza prípravy na štúdium novej témy

Aktualizácia doterajších vedomostí žiakov formou kontroly domácich úloh a rýchleho frontálneho prieskumu žiakov.

Ukazujem značku rádioaktívneho nebezpečenstva a pýtam sa: „Čo znamená táto značka? Aké je nebezpečenstvo rádioaktívneho žiarenia?

3. Etapa získavania nových vedomostí (25 min)

Rádioaktivita sa na zemi objavuje od jej vzniku a človek bol počas celej histórie vývoja svojej civilizácie pod vplyvom prírodných zdrojov žiarenia. Zem je vystavená žiareniu pozadia, ktorého zdrojom je žiarenie Slnka, kozmické žiarenie a žiarenie rádioaktívnych prvkov ležiacich v Zemi.

Čo je to žiarenie? Ako vzniká? Aké druhy žiarenia existujú? A ako sa pred ním chrániť?

Slovo "žiarenie" pochádza z latinčiny polomer a označuje lúč. Žiarenie sú v zásade všetky druhy žiarenia existujúce v prírode – rádiové vlny, viditeľné svetlo, ultrafialové a tak ďalej. Existujú však rôzne druhy žiarenia, niektoré z nich sú užitočné, iné škodlivé. V bežnom živote sme zvyknutí používať slovo žiarenie na označenie škodlivého žiarenia vyplývajúceho z rádioaktivity určitých druhov látok. Pozrime sa, ako sa fenomén rádioaktivity vysvetľuje na hodinách fyziky

Objav rádioaktivity Henri Becquerelom.

Možno by si Antoine Becquerel pamätal len ako veľmi kvalifikovaného a svedomitého experimentátora, ale nič viac, ak nie to, čo sa stalo 1. marca v jeho laboratóriu.

Objav rádioaktivity bola náhoda. Becquerel strávil dlhý čas štúdiom žiary látok, ktoré boli predtým ožiarené slnečným žiarením. Fotografickú platňu zabalil do hrubého čierneho papiera, navrch položil zrnká uránovej soli a vystavil ju ostrému slnečnému žiareniu. Fotografická platňa po vyvolaní sčernela v oblastiach, kde ležala soľ. Becquerel si myslel, že žiarenie uránu vzniká pod vplyvom slnečného žiarenia. Ale jedného dňa, vo februári 1896, nemohol vykonať ďalší experiment kvôli zamračenému počasiu. Becquerel vložil platňu do zásuvky a na ňu položil medený kríž potiahnutý uránovou soľou. Po tom, čo o dva dni neskôr dosku pre istotu vyvolal, objavil na nej sčernenie v podobe zreteľného tieňa kríža. To znamenalo, že soli uránu spontánne, bez akýchkoľvek vonkajších vplyvov, vytvárajú nejaký druh žiarenia. Začal sa intenzívny výskum. Becquerel čoskoro zistil dôležitý fakt: intenzita žiarenia je určená iba množstvom uránu v prípravku a nezávisí od toho, v akých zlúčeninách je obsiahnutý. V dôsledku toho nie je žiarenie vlastné zlúčeninám, ale chemickému prvku urán. Potom bola podobná kvalita objavená v tóriu.

Becquerel Antoine Henri francúzsky fyzik. Vyštudoval Polytechnickú školu v Paríži. Hlavné práce sú venované rádioaktivite a optike. V roku 1896 objavil fenomén rádioaktivity. V roku 1901 objavil fyziologické účinky rádioaktívneho žiarenia. V roku 1903 bola Becquerelovi udelená Nobelova cena za objav prirodzenej rádioaktivity uránu.(1903, spolu s P. Curie a M. Skłodowskou-Curie).

Objav rádia a polónia.

V roku 1898 kolegovia francúzski vedci Marie Sklodowska-Curie a Pierre Curie izolovali z uránového minerálu dve nové látky, ktoré boli oveľa rádioaktívnejšie ako urán a tórium. Tak boli objavené dva dovtedy neznáme rádioaktívne prvky - polónium a rádium. Bola to vyčerpávajúca práca, dlhé štyri roky manželia takmer neopúšťali vlhkú a studenú stodolu. Polónium (Po-84) bolo pomenované po Máriinej vlasti, Poľsku. Rádium (Ra-88) je žiarivé, termín rádioaktivita navrhla Maria Sklodowska. Všetky prvky so sériovými číslami väčšími ako 83 sú rádioaktívne, t.j. nachádza sa v periodickej tabuľke po bizmute. Počas 10 rokov spolupráce urobili veľa pre štúdium fenoménu rádioaktivity. Bola to nezištná práca v mene vedy – v slabo vybavenom laboratóriu a pri nedostatku potrebných financií.Výskumníci dostali rádiový preparát v roku 1902 v množstve 0,1g. Na to potrebovali 45 mesiacov intenzívnej práce a viac ako 10 000 operácií chemického uvoľnenia a kryštalizácie.

Niet divu, že Majakovskij prirovnal poéziu k ťažbe rádia:

„Poézia je to isté ako ťažba rádia. Produkcia na gram, práca za rok. Vyčerpáš jediné slovo pre tisíc ton verbálnej rudy."

V roku 1903 dostali manželia Curie a A. Becquerel Nobelovu cenu za fyziku za objav v oblasti rádioaktivity.

RÁDIOAKTIVITA –

Toto je schopnosť niektorých atómových jadier spontánne sa transformovať na iné jadrá, pričom emitujú rôzne častice:

Každý spontánny rádioaktívny rozpad je exotermický, to znamená, že k nemu dochádza pri uvoľňovaní tepla.

Študentská správa

Maria Skłodowska-Curie - poľská a francúzska fyzička a chemička, jedna zo zakladateľov doktríny rádioaktivity, sa narodila 7. novembra 1867 vo Varšave. Je prvou profesorkou na Parížskej univerzite. Za výskum fenoménu rádioaktivity získala v roku 1903 spolu s A. Becquerelom Nobelovu cenu za fyziku a v roku 1911 za získanie rádia v kovovom stave Nobelovu cenu za chémiu. Zomrela na leukémiu 4. júla 1934. Telo Marie Skłodowskej-Curie, uzavreté v olovenej rakve, stále vyžaruje rádioaktivitu s intenzitou 360 becquerel/M3, s normou asi 13 bq/M3... Pochovali ju s manželom...

Študentská správa

– Pierre Curie - francúzsky fyzik, jeden z tvorcov doktríny rádioaktivity. Objavil (1880) a študoval piezoelektrinu. Výskum symetrie kryštálov (Curieho princíp), magnetizmu (Curieho zákon, Curieov bod). Spolu s manželkou M. Skłodowskou-Curie objavil polónium a rádium (1898) a študoval rádioaktívne žiarenie. Vymyslel termín „rádioaktivita“. Nobelova cena (1903, spolu so Skłodowskou-Curie a A. A. Becquerelom).

Komplexné zloženie rádioaktívneho žiarenia

V roku 1899 sa pod vedením anglického vedca E. Rutherforda uskutočnil experiment, ktorý umožnil odhaliť zložité zloženie rádioaktívneho žiarenia.

Výsledkom experimentu uskutočneného pod vedením anglického fyzika , Zistilo sa, že rádioaktívne žiarenie rádia je nerovnomerné, t.j. má zložité zloženie.

Rutherford Ernst (1871-1937), anglický fyzik, jeden zo zakladateľov náuky o rádioaktivite a štruktúre atómu, zakladateľ vedeckej školy, zahraničný korešpondent Ruskej akadémie vied (1922) a čestný člen Akadémia vied ZSSR (1925). Riaditeľ Cavendish Laboratory (od roku 1919). Objavil (1899) lúče alfa a beta a zistil ich povahu. Vytvoril (1903 spolu s F. Soddym) teóriu rádioaktivity. Navrhol (1911) planetárny model atómu. Uskutočnil (1919) prvú umelú jadrovú reakciu. Predpovedal (1921) existenciu neutrónu. Nobelova cena (1908).

Klasický experiment, ktorý umožnil odhaliť zložité zloženie rádioaktívneho žiarenia.

Prípravok rádia bol umiestnený do olovenej nádoby s otvorom. Oproti otvoru bola umiestnená fotografická platňa. Žiarenie bolo ovplyvnené silným magnetickým poľom.

Takmer 90 % známych jadier je nestabilných. Rádioaktívne jadrá môžu emitovať častice troch typov: kladne nabité (α-častice – jadrá hélia), záporne nabité (β-častice – elektróny) a neutrálne (γ-častice – kvantá krátkovlnného elektromagnetického žiarenia). Magnetické pole umožňuje tieto častice oddeliť.