Radioactividad. Tipos de radiaciones radiactivas. Presentación sobre seguridad humana sobre el tema "Radiactividad natural": descubrimiento de polonio y radio

• El antiguo filósofo griego Demócrito sugirió que los cuerpos estaban formados por partículas diminutas. átomos (traducido indivisible).
• A finales del siglo XIX. Aparecieron hechos experimentales que demuestran que el átomo tiene una estructura compleja.

Hechos experimentales que prueban la compleja estructura del átomo.

• Electrificación de cuerpos.
• Corriente en metales
• Fenómeno de electrólisis
• Experimentos de Ioffe-Millikan

Descubrimiento de la radiactividad

en 1896 por A. Becquerel.

• Urano emite espontáneamente rayos invisibles

Propiedades de los rayos

• Ionizar el aire
• El electroscopio se está despresurizando.
• No depende de en qué compuestos esté incluido el uranio.

83 – radiactivo " ancho="640"

Investigación continuada por Marie y Pierre Curie

• torio 1898,
• polonio,
• radio (radiante)

z 83 – radiactivo

• - emisión de diversas partículas por los núcleos de algunos elementos: α -partículas; electrones; γ -cuantos (α , β , γ -radiación).
• - la capacidad de los átomos de algunos elementos radiactivos para emitir espontáneamente

Composición de la radiación radiactiva.

1899 E. Rutherford

En un campo magnético, un haz de radiación radiactiva se divide en tres componentes:

• Cargado positivamente - α -partículas
• Cargado negativamente - β - partículas
• Componente neutro de la radiación – γ -radiación

Todas las radiaciones tienen diferentes poderes de penetración.

Demorado

• Hoja de papel 0,1 mm – α -partículas
• Aluminio 5mm – α -partículas, β - partículas
• Plomo 1 cm – α -partículas, β - partículas, γ -radiación

Naturaleza α -partículas

• Núcleos atómicos de helio
• m = 4 uma
• q = 2 mi
• V = 10000-20000 km/s

Naturaleza β -partículas

• electrones
• V = 0,99 s
• c-velocidad de la luz

Naturaleza γ - radiación

• Ondas electromagnéticas (fotones)
• λ = 10 - 10 m
• Ionizar el aire
• Actuar sobre placa fotográfica.
• No desviado por el campo magnético

¡INTERESANTE!

Los hongos son acumuladores de elementos radiactivos, en particular cesio. Todos los tipos de hongos estudiados se pueden dividir en cuatro grupos: - débilmente acumulado - hongo de miel de otoño; - acumulación media: hongos porcini, rebozuelos, boletus; - muy acumulativo: hongo de leche negra, russula, hongo verde; - baterías de radionúclidos: engrasador, hongo polaco.

¡DESAFORTUNADAMENTE!

• Las vidas de ambas generaciones de científicos (los físicos Curie) fueron literalmente sacrificadas a su ciencia. Marie Curie, su hija Irene y su yerno Frédéric Joliot-Curie murieron a causa de una enfermedad por radiación resultante de años de trabajo con sustancias radiactivas.
• Esto es lo que escribe M.P. Shaskolskaya: “En aquellos años lejanos, en los albores de la era atómica, los descubridores del radio no conocían los efectos de la radiación. El polvo radiactivo se arremolinaba alrededor de su laboratorio. Los propios experimentadores tomaron tranquilamente las drogas con las manos y las guardaron en los bolsillos, sin darse cuenta del peligro mortal. Se lleva un trozo de papel del cuaderno de Pierre Curie al mostrador Geiger (¡55 años después de que se tomaran las notas en el cuaderno!), y un zumbido constante es reemplazado por un ruido, casi un rugido. La hoja irradia, la hoja parece respirar radiactividad…”

desintegración radiactiva

• - transformación radiactiva de núcleos que se produce de forma espontánea.

Radiactividad -

Apertura - 1896

• fenómeno de transformación espontánea

núcleos inestables en núcleos estables,

acompañado de emisión

partículas y radiación de energía.

Investigación de radiactividad

Todos los elementos químicos

comenzando desde el número 83 ,

tener radioactividad

1898 -

Polonio y radio descubiertos.

Naturaleza radiación radiactiva

acelerar hasta 1000000 km/s

Tipos de radiación radiactiva

• Radiactividad natural;

• Radiactividad artificial.

Propiedades de la radiación radiactiva.

• Ioniza el aire;
• Actuar sobre placa fotográfica;
• Hace que algunas sustancias brillen;
• Penetrar a través de finas placas metálicas;
• La intensidad de la radiación es proporcional.

concentración de sustancias;

• La intensidad de la radiación no depende de factores externos (presión, temperatura, iluminación, descargas eléctricas).

Protección contra radiactivos

radiación

Neutrones – agua, hormigón, tierra (sustancias con un número atómico bajo)

Rayos X, radiación gamma. –

hierro fundido, acero, plomo, ladrillo de barita, vidrio de plomo (elementos con alto número atómico y alta densidad)

Transformaciones radiactivas

regla de compensación

Isótopos

1911, F. Soddy

hay granos

el mismo elemento químico

con el mismo número de protones,

pero con diferente número de neutrones: isótopos.

Los isótopos tienen el mismo

propiedades quimicas

(determinado por la carga del núcleo),

pero diferentes propiedades físicas

(debido a la masa).

Ley de desintegración radiactiva

media vida t –

intervalo de tiempo,

durante qué actividad

elemento radiactivo

disminuye a la mitad.

Radioactividad a nuestro alrededor (según Zelenkov A.G.)

Métodos para registrar radiaciones ionizantes.

Dosis de radiación absorbida –

Relación de energía ionizante

Radiación absorbida por la materia.

a la masa de esta sustancia.

1Gy = 1J/kg

Fondo natural por persona 0,002 Gy/año;

PDN 0,05 Gy/año o 0,001 Gy/semana;

Dosis letal 3-10 Gy en poco tiempo

Contador de centelleo

En 1903 W. Crooks

notó que las partículas

emitido por radiactivos

sustancia subiendo

cubierto de azufre

pantalla de zinc, causas

su brillo.

PANTALLA

El dispositivo fue utilizado por E. Rutherford.

Ahora se observan y cuentan los centelleos.

utilizando dispositivos especiales.

contador Geiger

En un tubo lleno de argón volando

a través del gas la partícula lo ioniza,

Completar el circuito entre cátodo y ánodo.

y creando un pulso de voltaje a través de la resistencia.

cámara wilson

1912

La cámara se llena con una mezcla de argón y nitrógeno con saturados.

vapores de agua o alcohol. Expandiendo el gas con un pistón,

sobreenfría los vapores. partícula voladora

ioniza los átomos de gas sobre los que se condensa el vapor,

creando un rastro de goteo (pista).

Cámara de burbujas

1952

D. Glaser diseñó una cámara en la que se puede

Explora partículas de mayor energía que las de la cámara.

Wilson. La cámara está llena de líquido que hierve rápidamente.

propano licuado, hidrógeno). En líquido sobrecalentado

la partícula en estudio deja un rastro de burbujas de vapor.

Cámara de chispas

Inventado en 1957. Lleno de gas inerte.

Las placas planas paralelas se encuentran cerca

el uno al otro. Se aplica alto voltaje a las placas.

Al volar, las partículas saltan a lo largo de su trayectoria.

chispas, creando una pista de fuego.

Emulsiones de película gruesa

Volando a través

emulsión fotográfica cargada

la partícula actúa sobre

granos de bromuro

plata y formas

imagen oculta.

Cuando se manifiesta

se forman placas fotográficas

rastrear - rastrear.

Ventajas: rastros

no desaparezca con el tiempo

y puede ser cuidadosamente

estudió.

El método ha sido desarrollado

En 1958

Zhdanov A.P. Y

Mysovsky L.V.

Obtención de isótopos radiactivos.

Obtener isótopos radiactivos

V reactores nucleares y en aceleradores

partículas elementales.

Con la ayuda de reacciones nucleares es posible.

obtener isótopos radiactivos

todos elementos quimicos,

existiendo solo en la naturaleza

en condición estable.

Artículos numerados 43, 61, 85 y 87

No tener ningún isótopo estable.

Y por primera vez se obtuvieron de forma artificial.

Usando reacciones nucleares, obtuvimos

elementos transuránicos,

comenzando con neptunio y plutonio

( Z = 93 - Z = 108)

Aplicación de isótopos radiactivos.

Átomos etiquetados: propiedades quimicas

Los isótopos radiactivos no se diferencian.

sobre las propiedades de los isótopos no radiactivos de aquellos

mismos elementos. Detectar radiactivos

Los isótopos se pueden identificar por su radiación.

Aplicar: en medicina, biología,

criminología, arqueología,

industria, agricultura.

Clase: 11

Presentación para la lección.

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¡Atención! Las vistas previas de diapositivas tienen únicamente fines informativos y es posible que no representen todas las características de la presentación. Si está interesado en este trabajo, descargue la versión completa.

Tipo de lección: lección sobre cómo aprender material nuevo

Objetivos de la lección: introducir y consolidar los conceptos de radiactividad, radiación alfa, beta, gamma y vida media; estudiar la regla de desplazamiento y la ley de desintegración radiactiva.

Objetivos de la lección:

a) objetivos educativos: explicar y reforzar nuevo material, presentar la historia del descubrimiento del fenómeno de la radiactividad;

b) tareas de desarrollo: intensificar la actividad mental de los estudiantes en el aula, dominar con éxito material nuevo, desarrollar el habla y la capacidad de sacar conclusiones;

c) tareas educativas: interesar y cautivar el tema de la lección, crear una situación personal de éxito, realizar una búsqueda colectiva para recopilar material sobre la radiación y crear las condiciones para el desarrollo de la capacidad de los escolares para estructurar la información.

Progreso de la lección

Maestro:

Chicos, les sugiero que completen la siguiente tarea. Encuentre en la lista palabras que denotan fenómenos: ion, átomo, protón, electrificación, neutrón, conductor, tensión, electricidad, dieléctrico, electroscopio, conexión a tierra, campo, óptica, lente, resistencia, voltaje, voltímetro, amperímetro, carga, potencia, iluminación, radiactividad, imán, generador, telégrafo, brújula, magnetización. Diapositiva número 1.

Defina estos fenómenos. ¿Para qué fenómeno aún no podemos dar una definición? Así es, para la radiactividad. Diapositiva número 2.
- Chicos, el tema de nuestra lección es la radiactividad.

En la lección anterior, algunos estudiantes recibieron la tarea de preparar informes sobre las biografías de científicos: Henri Becquerel, Pierre Curie, Marie Sklodowska-Curie, Ernest Rutherford. Chicos, ¿creen que es una coincidencia que hoy se deba hablar de estos científicos? ¿Quizás algunos de ustedes ya sepan algo sobre el destino y los logros científicos de estas personas?

Los niños ofrecen sus propias respuestas.

¡Bien hecho, estás muy bien informado! Ahora escuchemos el material de los ponentes.
Los niños hablan de científicos ( Apéndice No. 1 sobre A. Becquerel, Apéndice No. 2 sobre M. Sklodowska-Curie, Apéndice No. 3 sobre P. Curie) y muestre las diapositivas nº 3 (sobre A. Becquerel), nº 4 (sobre M. Sklodowska-Curie), nº 5 (sobre P. Curie).

Maestro:
- Hace cien años, en febrero de 1896, el físico francés Henri Becquerel descubrió la emisión espontánea de sales de uranio 238 U, pero no comprendió la naturaleza de esta radiación.

En 1898, los cónyuges Pierre y Marie Curie descubrieron nuevos elementos hasta entonces desconocidos: el polonio 209 Po y el radio 226 Ra, cuya radiación, similar a la del uranio, era mucho más intensa. El radio es un elemento raro; para obtener 1 gramo de radio puro, es necesario procesar al menos 5 toneladas de mineral de uranio; su radiactividad es varios millones de veces mayor que la del uranio. Diapositiva número 6.

La emisión espontánea de algunos elementos químicos se llamó radiactividad, del latín radio “emitir”, por sugerencia de P. Curie. Los núcleos inestables se convierten en estables. Diapositiva número 7.

Los elementos químicos numerados 83 son radiactivos, es decir, se emiten de forma espontánea y el grado de radiación no depende del compuesto del que forman parte. Diapositiva número 8.

El gran físico de principios del siglo XX, Ernest Rutherford, estudió la naturaleza de la radiación radiactiva. Chicos, escuchemos el mensaje sobre la biografía de E. Rutherford. Apéndice No. 4, Diapositiva número 9.

¿Qué es la radiación radiactiva? Le sugiero que trabaje de forma independiente con el texto: página 222 del libro de texto F-11 de L.E Gendenstein y Yu.I.

Chicos, respondan las preguntas:
1. ¿Qué son los rayos α? (Los rayos α son una corriente de partículas que son núcleos de helio).
2. ¿Qué son los rayos β? (Los rayos β son una corriente de electrones cuya velocidad es cercana a la velocidad de la luz en el vacío).
3. ¿Qué es la radiación γ? (Los rayos γ son radiación electromagnética cuya frecuencia excede las frecuencias de los rayos X).

Entonces (diapositiva número 10), en 1899 Ernest Rutherford descubrió la falta de homogeneidad de la radiación. Mientras estudiaba la radiación del radio en un campo magnético, descubrió que el flujo de radiación radiactiva tiene una estructura compleja: consta de tres flujos independientes, llamados rayos α, β y γ. Tras investigaciones adicionales, resultó que los rayos α son corrientes de núcleos de átomos de helio, los rayos β son corrientes de electrones rápidos y los rayos γ son ondas electromagnéticas con una longitud de onda corta.

Pero estas corrientes también se diferenciaban por su capacidad de penetración. Diapositivas No. 11,12.

La transformación de los núcleos atómicos suele ir acompañada de la emisión de rayos α y β. Si uno de los productos de la transformación radiactiva es el núcleo de un átomo de helio, entonces dicha reacción se llama desintegración α; si es un electrón, entonces desintegración β.

Estas dos desintegraciones obedecen a las reglas de desplazamiento, que fueron formuladas por primera vez por el científico inglés F. Soddy. Veamos cómo son estas reacciones.

Diapositivas No. 13 y No. 14 respectivamente:

1. Durante la desintegración α, el núcleo pierde su carga positiva 2e y su masa disminuye en 4 uma. Como resultado de la desintegración α, el elemento se desplaza dos celdas al comienzo de la tabla periódica de Mendeleev:

2. Durante la desintegración β, se emite un electrón desde el núcleo, lo que aumenta la carga del núcleo en 1e, pero la masa permanece casi sin cambios. Como resultado de la desintegración β, el elemento se mueve una celda hacia el final de la tabla periódica.

Además de las desintegraciones alfa y beta, la radiactividad va acompañada de radiación gamma. En este caso, se emite un fotón desde el núcleo. Diapositiva número 15.

3. Radiación γ: no acompañada de un cambio de carga; la masa del núcleo cambia de manera insignificante.

Intentemos resolver problemas sobre cómo escribir reacciones nucleares: No. 20.10; n° 20.12; No. 20.13 de la colección de tareas y trabajo independiente L.A. Kirika, Yu.I. Polla.
- Los núcleos que surgen como resultado de la desintegración radiactiva pueden, a su vez, también ser radiactivos. Se produce una cadena de transformaciones radiactivas. Los núcleos asociados a esta cadena forman una serie radiactiva o familia radiactiva. Hay tres familias radiactivas en la naturaleza: uranio, torio y anémona de mar. La familia del uranio termina con el plomo. Midiendo la cantidad de plomo en el mineral de uranio, se puede determinar la edad de ese mineral.

Rutherford estableció experimentalmente que la actividad de las sustancias radiactivas disminuye con el tiempo. Para cada sustancia radiactiva hay un intervalo de tiempo durante el cual la actividad disminuye 2 veces. Este tiempo se llama vida media de T.

¿Cómo es la ley de la desintegración radiactiva? Diapositiva número 16.

La ley de la desintegración radiactiva fue establecida por F. Soddy. La fórmula se utiliza para encontrar el número de átomos no desintegrados en un momento dado. Sea en el momento inicial el número de átomos radiactivos N 0. Después de la vida media, habrá N 0 /2. Después de t = nT habrá N 0 /2 p.

La vida media es la cantidad principal que determina la tasa de desintegración radiactiva. Cuanto más corta es la vida media, menos tiempo viven los átomos y más rápido se produce la desintegración. Para diferentes sustancias, la vida media tiene diferentes significados. Diapositiva número 17.

Tanto los núcleos que se desintegran rápida como lentamente son igualmente peligrosos. Los núcleos que se desintegran rápidamente emiten radiación intensa durante un corto período de tiempo, mientras que los núcleos que se desintegran lentamente son radiactivos durante un largo período de tiempo. La humanidad encuentra diferentes niveles de radiación tanto en condiciones naturales como en circunstancias creadas artificialmente. Diapositiva número 18.

La radiactividad tiene un significado tanto negativo como positivo para toda la vida en el planeta Tierra. Chicos, veamos un cortometraje sobre la importancia de la radiación para la vida. Diapositiva número 19.

Y para concluir nuestra lección, resolvamos el problema de encontrar la vida media. Diapositiva número 20.

Tarea:

• §31 según el libro de texto de Gendenstein L.E. y Dick Yu.I., f-11;
• s/r No. 21 (n.u.), s/r No. 22 (n.u.) según la colección de problemas de Kirik L.A. y Dika Yu.I., f-11.

Apoyo metodológico

1. L.A. Kirik, Yu.I. Dick, Materiales metodológicos, Física - 11, editorial "ILEKS";
2. E. Gendenshtein, Yu.I. Dick, Física – 11, editorial “ILEKS”;
3. L.A. Kirik, Yu.I. Dick, Colección de tareas y trabajos independientes para el grado 11, editorial "ILEKS";
4. CD con aplicación electrónica “ILEKS”, editorial “ILEKS”.

La radiactividad es el fenómeno de la transformación espontánea de sustancias inestables.
núcleos
V
sostenible,
acompañado
emisión de partículas y emisión de energía.
Kuchiev Félix RT-11
1

Antoine-Henri Becquerel

Imagen
placas fotográficas
Becquerel
En 1896, Becquerel descubrió accidentalmente
radioactividad
en
tiempo
obras
Por
Estudio de la fosforescencia en sales de uranio.
Mientras examinaba el trabajo de Roentgen, se volvió
material fluorescente - sulfato caído
potasio
en un material opaco junto con
placas fotográficas para prepararlas
experimento que requiere luz solar brillante
Luz.
Sin embargo
más
a
implementación
experimento
Becquerel
descubierto
Qué
las placas fotográficas quedaron completamente expuestas. Este
El descubrimiento impulsó a Becquerel a investigar.
Emisión espontánea de radiación nuclear.
EN
1903
año
Él
recibió
juntos
con Pierre y Marie Curie Premio Nobel
en Física "En reconocimiento a su destacada
mérito,
expresado
V
apertura
radioactividad espontánea"
2

Pierre Curie
María Curie
*En 1898, Marie y Pierre Curie descubrieron
radio
3

Tipos de radiación radiactiva

*Radiactividad natural;
*Radiactividad artificial.
Propiedades de la radiación radiactiva.
*Ioniza el aire;
*Dispone de placa fotográfica;
*Hace que algunas sustancias brillen;
*Penetrar a través de finas placas de metal;
*La intensidad de la radiación es proporcional.
concentración de sustancias;
*La intensidad de la radiación no depende de factores externos.
factores (presión, temperatura, iluminación,
descargas eléctricas).
4

Poder penetrante de la radiación radiactiva.

5

* emitido: dos protones y dos neutrones
*penetración: baja
* irradiación desde la fuente: hasta 10 cm
* velocidad de radiación: 20.000 km/s
* ionización: 30.000 pares de iones por 1 cm de recorrido
* efecto biológico de la radiación: alto
La radiación alfa es la radiación de sustancias pesadas,
partículas alfa cargadas positivamente, que
son los núcleos de los átomos de helio (dos neutrones y dos
protón). Las partículas alfa se emiten cuando se desintegran más de
núcleos complejos, por ejemplo, durante la desintegración de los átomos de uranio,
radio, torio.
6

Radiación beta

* emitido: electrones o positrones
*penetración: media
* irradiación desde la fuente: hasta 20 m

* ionización: de 40 a 150 pares de iones por 1 cm
kilometraje
* efecto biológico de la radiación: promedio
La radiación beta (β) ocurre cuando uno
elemento en otro, mientras que los procesos ocurren en
el núcleo mismo de un átomo de una sustancia con un cambio de propiedades
protones y neutrones.
7

Radiación gamma

* emitida: energía en forma de fotones
* capacidad de penetración: alta
* irradiación desde la fuente: hasta cientos de metros
* velocidad de radiación: 300.000 km/s
* ionización: de 3 a 5 pares de iones por 1 cm
kilometraje
* efecto biológico de la radiación: bajo
La radiación gamma (γ) es energéticamente electromagnética.
radiación en forma de fotones.
8

Transformaciones radiactivas

9

Partículas elementales

José Juan Thomson
Ernesto Rutherford
James Chadwick
descubierto el electrón
Descubrió el protón
Descubrió el neutrón
10

Desde 1932 Se han descubierto más de 400 partículas elementales

Una partícula elemental es un microobjeto que
no se puede dividir en partes, pero puede tener
estructura interna.
11

Cantidades que caracterizan a las partículas elementales.

*Peso.
*Carga eléctrica.
*Vida.
12

En 1931 inglés
físico P. Dirac
teóricamente
previsto
existencia
positrón - antipartícula
electrón.
13

En 1932 el positrón fue
descubierto experimentalmente
físico americano
Karl Anderson.
En 1955 - antiprotón, y en 1956.
antineutrón.
14

PAR ELECTRÓN – POSITRON
ocurre cuando un cuanto γ interactúa con
sustancia.
γ→
mi
+
+