Radioaktivnost. Vrste radioaktivnog zračenja. Prezentacija o sigurnosti života na temu "prirodna radioaktivnost" - otkriveni polonijum i radijum

• Drevni grčki filozof Demokrit je sugerirao da se tijela sastoje od sićušnih čestica - atomi (prevedeno nedjeljivo).
• Do kraja 19. vijeka. Pojavile su se eksperimentalne činjenice koje dokazuju da atom ima složenu strukturu.

Eksperimentalne činjenice koje dokazuju složenu strukturu atoma

• Elektrifikacija tijela
• Struja u metalima
• Fenomen elektrolize
• Ioffe-Millikan eksperimenti

Otkriće radioaktivnosti

1896. od A. Becquerela.

• Uran spontano emituje nevidljive zrake

Svojstva zraka

• Jonizirajte zrak
• Elektroskop je pod pritiskom
• Ne zavisi od toga u koja je jedinjenja uranijum uključen

83 – radioaktivna " width="640"

Istraživanja su nastavili Marie i Pierre Curie

• torij 1898,
• polonijum,
• radijum (zračenje)

z 83 – radioaktivan

• - emisija raznih čestica od strane jezgara nekih elemenata: α -čestice; elektroni; γ -quanta (α , β , γ -zračenje).
• - sposobnost atoma nekih radioaktivnih elemenata da spontano emituju

Sastav radioaktivnog zračenja

1899. E. Rutherford

U magnetskom polju, snop radioaktivnog zračenja bio je podijeljen na tri komponente:

• Pozitivno napunjen - α -čestice
• Negativno napunjen – β - čestice
• Neutralna komponenta zračenja - γ -zračenje

Sva zračenja imaju različitu prodornu moć

Odgođen

• List papira 0,1 mm – α -čestice
• Aluminijum 5 mm – α -čestice, β - čestice
• Olovo 1 cm – α -čestice, β - čestice, γ -zračenje

Priroda α -čestice

• Atomska jezgra helijuma
• m = 4 amu
• q = 2 e
• V = 10000-20000 km/s

Priroda β -čestice

• Elektroni
• V = 0,99 s
• c – brzina svjetlosti

Priroda γ - zračenje

• Elektromagnetski talasi (fotoni)
• λ = 10 - 10 m
• Jonizirajte zrak
• Djelujte na fotografskoj ploči
• Ne odbija magnetno polje

INTERESTING!

Gljive su akumulatori radioaktivnih elemenata, posebno cezijuma. Sve proučavane vrste gljiva mogu se podijeliti u četiri grupe: - slabo akumulirajuća - jesenja gljiva meda; - srednje akumulirajuće - vrganj, lisičarka, vrganj; - visoko akumulirajuća - crna mliječna gljiva, russula, zelena gljiva; - radionuklidne baterije - uljarica, poljska gljiva.

NAŽALOST!

• Životi obe generacije naučnika — fizičara Curie — bukvalno su žrtvovani njenoj nauci. Marie Curie, njena kćer Irene i zet Frédéric Joliot-Curie umrli su od radijacijske bolesti koja je nastala kao posljedica višegodišnjeg rada s radioaktivnim supstancama.
• Evo šta piše M.P. Shaskolskaya: „Tih dalekih godina, u zoru atomskog doba, otkrivači radijuma nisu znali za efekte radijacije. Radioaktivna prašina se kovitlala oko njihove laboratorije. Sami eksperimentatori su mirno uzimali lijekove rukama i držali ih u džepovima, nesvjesni smrtne opasnosti. Parče papira iz notesa Pjera Kirija donosi se na Gajgerov brojač (55 godina nakon što su beleške zapisane u svesku!), a ravnomerno zujanje zamenjuje buka, gotovo urlik. List zrači, list kao da udiše radioaktivnost...”

Radioaktivni raspad

• - radioaktivna transformacija jezgara koja se javlja spontano.

radioaktivnost -

Otvaranje - 1896

• fenomen spontane transformacije

nestabilna jezgra u stabilna,

praćeno emisijom

čestice i energetsko zračenje.

Istraživanje radioaktivnosti

Svi hemijski elementi

počevši od broja 83 ,

imaju radioaktivnost

1898 -

otkriven polonijum i radijum

Priroda radioaktivnog zračenja

brzina do 1000000 km/s

Vrste radioaktivnog zračenja

• Prirodna radioaktivnost;

• Veštačka radioaktivnost.

Svojstva radioaktivnog zračenja

• Jonizuje vazduh;
• Djelo na fotografskoj ploči;
• Uzrokuje sjaj nekih tvari;
• Prodire kroz tanke metalne ploče;
• Intenzitet zračenja je proporcionalan

koncentracija supstance;

• Intenzitet zračenja ne zavisi od spoljašnjih faktora (pritisak, temperatura, osvetljenje, električna pražnjenja).

Zaštita od radioaktivnosti

radijacije

Neutroni – voda, beton, zemlja (supstance s malim atomskim brojem)

X-zraci, gama zračenje –

liveno gvožđe, čelik, olovo, baritna cigla, olovno staklo (elementi sa visokim atomskim brojem i velikom gustinom)

Radioaktivne transformacije

Offset pravilo

Izotopi

1911, F. Soddy

Postoje jezgra

isti hemijski element

sa istim brojem protona,

ali sa različitim brojem neutrona – izotopa.

Izotopi imaju isto

hemijska svojstva

(određeno nabojem jezgra),

ali različita fizička svojstva

(zbog mase).

Zakon radioaktivnog raspada

Poluživot T –

vremenski interval,

tokom koje aktivnosti

radioaktivni element

smanjuje za polovinu.

Radioaktivnost oko nas (prema Zelenkov A.G.)

Metode snimanja jonizujućeg zračenja

Apsorbovana doza zračenja –

Odnos jonizujuće energije

Zračenje koje apsorbuje materija

na masu ove supstance.

1 Gy = 1 J/kg

Prirodno poreklo po osobi 0,002 Gy/god;

PDN 0,05 Gy/godina ili 0,001 Gy/tjedno;

Smrtonosna doza 3-10 Gy u kratkom vremenu

Scintilacioni brojač

Godine 1903. W. Crooks

primetio da su čestice

emituje radioaktivno

supstanca ulazi

prekrivena sumporom

cink ekran, uzroci

njegov sjaj.

EKRAN

Uređaj je koristio E. Rutherford.

Sada se scintilacije posmatraju i broje

pomoću posebnih uređaja.

Geigerov brojač

U cijevi ispunjenoj argonom leti

kroz gas čestica ga jonizuje,

kompletiranje kruga između katode i anode

i stvaranje impulsa napona na otporniku.

Wilsonova komora

1912

Komora je napunjena mješavinom argona i dušika sa zasićenim

pare vode ili alkohola. Širenje gasa klipom,

superhladi pare. Leteća čestica

ionizira atome plina na kojima se para kondenzira,

stvaranje traga (trake) kapanja.

Bubble Chamber

1952

D. Glaser je dizajnirao komoru u kojoj možete

Istražite čestice veće energije od onih u komori

Wilson. Komora je napunjena tečnošću koja brzo ključa

tečni propan, vodonik). U pregrejanoj tečnosti

čestica koja se proučava ostavlja trag mjehurića pare.

Spark chamber

Izumljen 1957. Napunjen inertnim gasom.

Ravnoparalelne ploče se nalaze blizu

jedni drugima. Na ploče se primjenjuje visoki napon.

Prilikom leta, čestice skaču duž njegove putanje

iskre, stvarajući vatreni trag.

Debele filmske emulzije

Leteći kroz

foto emulzija napunjena

čestica deluje na

bromidna zrna

srebro i forme

skrivena slika.

Kada se manifestuje

formiraju se fotografske ploče

trag - trag.

Prednosti: tragovi

ne nestaju tokom vremena

i može biti pažljivo

studirao.

Metoda je razvijena

Godine 1958

Zhdanov A.P. I

Mysovsky L.V.

Dobijanje radioaktivnih izotopa

Dobiti radioaktivne izotope

V nuklearnih reaktora i na akceleratorima

elementarne čestice.

Uz pomoć nuklearnih reakcija to je moguće

dobijaju radioaktivne izotope

svima hemijski elementi,

postoje samo u prirodi

u stabilnom stanju.

Stavke pod brojem 43, 61, 85 i 87

Uopšte nemaju stabilne izotope

I po prvi put su dobijeni vještačkim putem.

Koristeći nuklearne reakcije, dobili smo

transuranski elementi,

počevši od neptunija i plutonijuma

( Z = 93 - Z = 108)

Primjena radioaktivnih izotopa

Označeni atomi: hemijska svojstva

Radioaktivni izotopi se ne razlikuju

o svojstvima neradioaktivnih izotopa tih

isti elementi. Otkrivanje radioaktivnosti

Izotopi se mogu identificirati po njihovom zračenju.

Prijavite se: u medicini, biologiji,

kriminologija, arheologija,

industrija, poljoprivreda.

klasa: 11

Prezentacija za lekciju

Nazad Naprijed

Pažnja! Pregledi slajdova služe samo u informativne svrhe i možda ne predstavljaju sve karakteristike prezentacije. Ako ste zainteresovani za ovaj rad, preuzmite punu verziju.

Vrsta lekcije: lekcija o učenju novog gradiva

Ciljevi lekcije: uvesti i konsolidirati koncepte radioaktivnosti, alfa, beta, gama zračenja i poluraspada; proučavati pravilo pomaka i zakon radioaktivnog raspada.

Ciljevi lekcije:

a) obrazovni ciljevi – objasniti i pojačati novi materijal, upoznati istoriju otkrića fenomena radioaktivnosti;

b) razvojni zadaci - intenzivirati misaonu aktivnost učenika u učionici, uspješno savladati novo gradivo, razviti govor, sposobnost izvođenja zaključaka;

c) obrazovni zadaci - zainteresovati i zaokupiti temu lekcije, stvoriti ličnu situaciju uspjeha, provesti kolektivnu potragu za prikupljanjem materijala o zračenju, stvoriti uslove za razvoj sposobnosti učenika da strukturiraju informacije.

Napredak lekcije

Učitelj:

Ljudi, predlažem da izvršite sljedeći zadatak. Pronađite na listi riječi koje označavaju fenomene: ion, atom, proton, elektrifikacija, neutron, provodnik, napetost, elektricitet, dielektrik, elektroskop, uzemljenje, polje, optika, sočivo, otpor, napon, voltmetar, ampermetar, naboj, snaga, osvjetljenje, radioaktivnost, magnet, generator, telegraf, kompas, magnetizacija. Slajd br. 1.

Definišite ove pojave. Za koji fenomen još ne možemo dati definiciju? Tako je, za radioaktivnost. Slajd broj 2.
- Ljudi, tema naše lekcije je radioaktivnost.

Na prethodnom času neki učenici su dobili zadatak da pripreme izvještaje o biografijama naučnika: Henri Becquerel, Pierre Curie, Marie Sklodowska-Curie, Ernest Rutherford. Ljudi, da li mislite da je slučajnost da o ovim naučnicima danas treba razgovarati? Možda neko od vas već zna nešto o sudbini i naučnim dostignućima ovih ljudi?

Djeca nude svoje odgovore.

Bravo, veoma ste upućeni! Sada poslušajmo materijal govornika.
Djeca pričaju o naučnicima ( Dodatak br. 1 o A. Becquerelu, Dodatak br. 2 o M. Sklodowska-Curie, Dodatak br. 3 o P. Curieu) i prikazati slajdove br. 3 (o A. Becquerelu), br. 4 (o M. Sklodowska-Curie), br. 5 (o P. Curie).

Učitelj:
- Prije sto godina, u februaru 1896. godine, francuski fizičar Henri Becquerel otkrio je spontanu emisiju soli uranijuma 238 U, ali nije razumio prirodu tog zračenja.

Godine 1898. supružnici Pierre i Marie Curie otkrili su nove, do tada nepoznate elemente - polonijum 209 Po i radijum 226 Ra, čije je zračenje, slično onom uranijuma, bilo mnogo jače. Radijum je rijedak element; da biste dobili 1 gram čistog radijuma, potrebno je preraditi najmanje 5 tona uranijumske rude; njegova radioaktivnost je nekoliko miliona puta veća od radioaktivnosti uranijuma. Slajd broj 6.

Spontana emisija nekih hemijskih elemenata nazvana je radioaktivnost, od latinskog radio "emitovati", na predlog P. Curiea. Nestabilna jezgra se pretvaraju u stabilna. Slajd broj 7.

Hemijski elementi pod brojem 83 su radioaktivni, odnosno spontano emituju, a stepen zračenja ne zavisi od jedinjenja čiji su deo. Slajd broj 8.

Veliki fizičar s početka 20. stoljeća, Ernest Rutherford, proučavao je prirodu radioaktivnog zračenja. Ljudi, poslušajmo poruku o biografiji E. Rutherforda. Dodatak br. 4, Slajd broj 9.

Šta je radioaktivno zračenje? Predlažem da samostalno radite sa tekstom: stranica 222 iz udžbenika F-11 od L.E.Gendensteina i Yu.I.

Ljudi odgovorite na pitanja:
1. Šta su α-zraci? (α zraci su tok čestica koje su jezgra helijuma.)
2. Šta su β-zraci? (β zraci su tok elektrona čija je brzina bliska brzini svjetlosti u vakuumu.)
3. Šta je γ-zračenje? (γ-zraci su elektromagnetno zračenje čija je frekvencija veća od frekvencije rendgenskih zraka.)

Tako je (Slajd br. 10) 1899. godine Ernest Rutherford otkrio nehomogenost zračenja. Proučavajući zračenje radijuma u magnetskom polju, otkrio je da tok radioaktivnog zračenja ima složenu strukturu: sastoji se od tri nezavisna toka, nazvana α-, β- i γ-zraci. Daljnjim istraživanjem pokazalo se da su α-zraci tokovi jezgara atoma helijuma, β-zraci su tokovi brzih elektrona, a γ-zraci su elektromagnetski talasi kratke talasne dužine.

Ali ovi tokovi su se razlikovali i po svojim prodornim sposobnostima. Slajdovi br. 11,12.

Transformacija atomskih jezgara često je praćena emisijom α- i β-zraka. Ako je jedan od proizvoda radioaktivne transformacije jezgro atoma helija, onda se takva reakcija naziva α-raspad, ako je u pitanju elektron, onda β-raspad.

Ova dva raspada se pokoravaju pravilima pomaka, koja je prvi formulisao engleski naučnik F. Sodi. Hajde da vidimo kako izgledaju ove reakcije.

Slajdovi br. 13 i br. 14 respektivno:

1. Tokom α raspada, jezgro gubi svoj pozitivni naboj 2e i njegova masa se smanjuje za 4 amu. Kao rezultat α-raspada, element pomiče dvije ćelije na početak periodnog sistema Mendeljejeva:

2. Tokom β-raspada, iz jezgra se emituje elektron, koji povećava naboj jezgra za 1e, ali masa ostaje gotovo nepromenjena. Kao rezultat β raspada, element se pomiče za jednu ćeliju prema kraju periodnog sistema.

Pored alfa i beta raspada, radioaktivnost je praćena gama zračenjem. U ovom slučaju, foton se emituje iz jezgra. Slajd broj 15.

3. γ-zračenje – nije praćeno promjenom naboja; masa jezgra se zanemarljivo mijenja.

Pokušajmo riješiti zadatke o pisanju nuklearnih reakcija: br. 20.10; br. 20.12; broj 20.13 iz zbirke zadataka i samostalan rad L.A. Kirika, Yu.I. Dick.
- Jezgra koja nastaju kao rezultat radioaktivnog raspada mogu, zauzvrat, biti i radioaktivna. Dolazi do lanca radioaktivnih transformacija. Jezgra povezana sa ovim lancem formiraju radioaktivnu seriju ili radioaktivnu porodicu. U prirodi postoje tri radioaktivne porodice: uranijum, torijum i morska anemona. Porodica uranijuma završava sa olovom. Mjerenjem količine olova u rudi uranijuma može se odrediti starost te rude.

Rutherford je eksperimentalno utvrdio da se aktivnost radioaktivnih supstanci s vremenom smanjuje. Za svaku radioaktivnu supstancu postoji vremenski interval tokom kojeg se aktivnost smanjuje za 2 puta. Ovo vrijeme se naziva poluživotom T.

Kako izgleda zakon radioaktivnog raspada? Slajd broj 16.

Zakon radioaktivnog raspada ustanovio je F. Soddy. Formula se koristi za pronalaženje broja neraspadnutih atoma u bilo kojem trenutku. Neka u početnom trenutku vremena broj radioaktivnih atoma bude N 0. Nakon poluživota, postojaće N 0 /2. Nakon t = nT bit će N 0 /2 p.

Poluživot je glavna veličina koja određuje brzinu radioaktivnog raspada. Što je kraće vrijeme poluraspada, što kraće vrijeme atoma živi, ​​to se raspad događa brže. Za različite tvari, vrijeme poluraspada ima različita značenja. Slajd broj 17.

I brzo i sporo raspadajuće jezgre podjednako su opasne. Jezgra koja se brzo raspadaju emituju intenzivno zračenje tokom kratkog vremenskog perioda, dok su jezgra koja se sporo raspadaju radioaktivna tokom dužeg vremenskog perioda. Čovečanstvo se susreće sa različitim nivoima zračenja kako u prirodnim tako i u veštački stvorenim okolnostima. Slajd broj 18.

Radioaktivnost ima i negativan i pozitivan značaj za sav život na planeti Zemlji. Ljudi, hajde da pogledamo kratki film o važnosti zračenja za život. Slajd broj 19.

I da zaključimo našu lekciju, hajde da riješimo problem pronalaženja vremena poluraspada. Slajd broj 20.

domaći zadatak:

• §31 prema udžbeniku Gendensteina L.E. i Dicka Yu.I., f-11;
• s/r br. 21 (n.u.), s/r br. 22 (n.u.) prema zbirci zadataka Kirika L.A. i Dika Yu.I., f-11.

Metodološka podrška

1. L.A.Kirik, Yu.I. Dik, Metodički materijali, Fizika - 11, izdavačka kuća "ILEKS";
2. E. Gendenshtein, Yu.I. Dick, Fizika – 11, izdavačka kuća “ILEKS”;
3. L.A.Kirik, Yu.I. Dik, Zbirka zadataka i samostalnih radova za 11. razred, izdavačka kuća "ILEKS";
4. CD sa elektronskom aplikacijom “ILEKS”, izdavačka kuća “ILEKS”.

Radioaktivnost je fenomen spontane transformacije nestabilnog
jezgra
V
održivo,
u pratnji
emisija čestica i emisija energije.
Kučijev Feliks RT-11
1

Antoine Henri Becquerel

Slika
fotografske ploče
Becquerel
Godine 1896. Becquerel je slučajno otkrio
radioaktivnost
in
vrijeme
radi
By
proučavanje fosforescencije u solima uranijuma.
Dok je pregledavao Rentgenov rad, okrenuo se
fluorescentni materijal - ispušteni sulfat
kalijum
u neprozirni materijal zajedno sa
fotografske ploče radi pripreme za
eksperiment koji zahtijeva jaku sunčevu svjetlost
Sveta.
Međutim
više
to
implementacija
eksperiment
Becquerel
otkriveno
sta
fotografske ploče su bile potpuno izložene. Ovo
otkriće je nagnalo Becquerela da istraži
spontana emisija nuklearnog zračenja.
IN
1903
godine
On
primljeno
zajedno
sa Nobelovom nagradom Pierre i Marie Curie
u fizici „U znak priznanja za njegov izuzetan
zasluga,
izraženo
V
otvaranje
spontana radioaktivnost"
2

Pierre Curie
Marie Curie
*Godine 1898. otkrili su Marie i Pierre Curie
radijum
3

Vrste radioaktivnog zračenja

*Prirodna radioaktivnost;
* Veštačka radioaktivnost.
Svojstva radioaktivnog zračenja
*Jonizira vazduh;
*Dostupna fotografska ploča;
*Izaziva da neke supstance sijaju;
*Prodiru kroz tanke metalne ploče;
*Intenzitet zračenja je proporcionalan
koncentracija supstance;
*Intenzitet zračenja ne zavisi od spoljašnjeg
faktori (pritisak, temperatura, osvetljenje,
električna pražnjenja).
4

Prodorna moć radioaktivnog zračenja

5

* emitovano: dva protona i dva neutrona
*penetracija: niska
* zračenje iz izvora: do 10 cm
* brzina zračenja: 20.000 km/s
* jonizacija: 30.000 jonskih parova po 1 cm putovanja
* biološki efekat zračenja: visok
Alfa zračenje je zračenje teške,
pozitivno nabijene alfa čestice, koje
su jezgra atoma helijuma (dva neutrona i dva
proton). Alfa čestice se emituju kada se raspadnu više od
kompleksna jezgra, na primjer, tokom raspada atoma uranijuma,
radijum, torijum.
6

Beta zračenje

* emitovani: elektroni ili pozitroni
*penetracija: srednja
* zračenje od izvora: do 20 m

* jonizacija: od 40 do 150 jonskih parova po 1 cm
kilometraža
* biološki efekat zračenja: prosečan
Beta (β) zračenje se javlja kada je jedno
element u drugi, dok se procesi odvijaju u
samo jezgro atoma supstance sa promjenom svojstava
protona i neutrona.
7

Gama zračenje

* emitovana: energija u obliku fotona
* sposobnost prodiranja: visoka
* zračenje iz izvora: do stotine metara
* brzina zračenja: 300.000 km/s
* jonizacija: od 3 do 5 jonskih parova po 1 cm
kilometraža
* biološki efekat zračenja: nizak
Gama (γ) zračenje je energetsko elektromagnetno
zračenje u obliku fotona.
8

Radioaktivne transformacije

9

Elementarne čestice

Joseph John Thomson
Ernest Rutherford
James Chadwick
Otkrio elektron
Otkrio proton
Otkrio neutron
10

Od 1932 Otkriveno je više od 400 elementarnih čestica

Elementarna čestica je mikroobjekat koji
ne može se podijeliti na dijelove, ali može imati
unutrašnja struktura.
11

Količine koje karakterišu elementarne čestice

*Težina.
* Električno punjenje.
*Životni vijek.
12

Godine 1931. engleski
fizičar P. Dirac
teoretski
predviđeno
postojanje
pozitron - antičestica
elektron.
13

1932. pozitron je bio
eksperimentalno otkriveno
američki fizičar
Karl Anderson.
1955. - antiproton, a 1956. godine
antineutron.
14

PAR ELEKTRON – POSITRON
nastaje kada je γ-kvant u interakciji sa
supstance.
γ→
e
+
+