Radioactivitate. Tipuri de radiații radioactive. Prezentare despre siguranța vieții pe tema „radioactivitate naturală” – poloniu și radiu descoperite

• Filosoful grec antic Democrit a sugerat că corpurile constau din particule minuscule - atomi (tradus indivizibil).
• Până la sfârșitul secolului al XIX-lea. Au apărut fapte experimentale care demonstrează că atomul are o structură complexă.

Fapte experimentale care demonstrează structura complexă a atomului

• Electrificarea corpurilor
• Curent în metale
• Fenomenul de electroliză
• Experimentele Ioffe-Millikan

Descoperirea radioactivității

în 1896 de A. Becquerel.

• Uranus emite spontan raze invizibile

Proprietățile razelor

• Ionizați aerul
• Electroscopul este deschis
• Nu depinde de compușii în care este inclus uraniul

83 – radioactiv " width="640"

Cercetările au continuat de Marie și Pierre Curie

• toriu 1898,
• poloniu,
• radiu (radiant)

z 83 – radioactiv

• - emisia de diferite particule de către nucleele unor elemente: α -particule; electroni; γ -quanta (α , β , γ -radiatii).
• - capacitatea atomilor unor elemente radioactive de a emite spontan

Compoziția radiațiilor radioactive

1899 E. Rutherford

Într-un câmp magnetic, un fascicul de radiații radioactive a fost împărțit în trei componente:

• încărcat pozitiv - α -particule
• Încărcat negativ - β - particule
• Componenta neutră a radiației - γ -radiații

Toate radiațiile au puteri de penetrare diferite

Întârziat

• Coală de hârtie 0,1 mm – α -particule
• Aluminiu 5 mm – α - particule, β - particule
• plumb 1 cm – α - particule, β - particule, γ -radiații

Natură α -particule

• Nuclee atomice de heliu
• m = 4 amu
• q = 2 e
• V = 10000-20000 km/s

Natură β -particule

• Electronii
• V = 0,99 s
• c – viteza luminii

Natură γ - radiatii

• unde electromagnetice (fotoni)
• λ = 10 - 10 m
• Ionizați aerul
• Acționează pe placa fotografică
• Nu este deviat de câmpul magnetic

INTERESANT!

Ciupercile sunt acumulatori de elemente radioactive, în special de cesiu. Toate tipurile de ciuperci studiate pot fi împărțite în patru grupe: - slab acumulare - ciuperca de miere de toamnă; - cu acumulare medie - ciuperci porcini, chanterelle, boletus; - foarte acumulat - ciupercă neagră de lapte, russula, ciupercă verde; - baterii cu radionuclizi - ulei, ciupercă poloneză.

DIN PĂCATE!

• Viețile ambelor generații de oameni de știință – fizicienii Curie – au fost literalmente sacrificate științei sale. Marie Curie, fiica ei Irene și ginerele Frédéric Joliot-Curie au murit din cauza radiațiilor cauzate de ani de muncă cu substanțe radioactive.
• Iată ce scrie M.P. Shaskolskaya: „În acei ani îndepărtați, în zorii erei atomice, descoperitorii radiului nu știau despre efectele radiațiilor. Praf radioactiv se învârtea în jurul laboratorului lor. Experimentatorii înșiși au luat cu calm medicamentele cu mâinile și le-au ținut în buzunare, neștiind pericolul de moarte. O bucată de hârtie din caietul lui Pierre Curie este adusă la ghișeul Geiger (la 55 de ani după ce s-au făcut notițele în caiet!), iar un zumzet constant este înlocuit cu zgomot, aproape un vuiet. Frunza radiază, frunza pare să respire radioactivitate...”

Dezintegrare radioactivă

• - transformarea radioactivă a nucleelor ​​care are loc spontan.

Radioactivitate -

Deschidere - 1896

• fenomen de transformare spontană

nuclee instabile în altele stabile,

însoţită de emisie

particule și radiații energetice.

Cercetarea radioactivitatii

Toate elementele chimice

începând de la număr 83 ,

au radioactivitate

1898 -

poloniu și radiu descoperite

Natură radiatii radioactive

viteza de pana la 1000000 km/s

Tipuri de radiații radioactive

• Radioactivitate naturală;

• Radioactivitate artificială.

Proprietățile radiațiilor radioactive

• Ionizează aerul;
• Acționează pe placa fotografică;
• Face ca unele substanțe să strălucească;
• Pătrunde prin plăci subțiri de metal;
• Intensitatea radiației este proporțională

concentrația substanței;

• Intensitatea radiației nu depinde de factori externi (presiune, temperatură, iluminare, descărcări electrice).

Protecție împotriva radioactivelor

radiatii

Neutroni – apă, beton, pământ (substanțe cu număr atomic scăzut)

Raze X, radiații gamma –

fontă, oțel, plumb, cărămidă barită, sticlă cu plumb (elemente cu număr atomic ridicat și densitate mare)

Transformări radioactive

Regula offset

Izotopi

1911, F. Soddy

Există sâmburi

același element chimic

cu același număr de protoni,

dar cu numere diferite de neutroni – izotopi.

Izotopii au la fel

proprietăți chimice

(determinat de sarcina nucleului),

dar proprietăți fizice diferite

(din cauza masei).

Legea dezintegrarii radioactive

Înjumătățire de viață T –

interval de timp,

în timpul căreia activitate

element radioactiv

scade la jumatate.

Radioactivitatea din jurul nostru (conform lui Zelenkov A.G.)

Metode de înregistrare a radiațiilor ionizante

Doza de radiație absorbită -

Raport de energie ionizantă

Radiația absorbită de materie

la masa acestei substanţe.

1 Gy = 1 J/kg

Context natural per persoană 0,002 Gy/an;

PDN 0,05 Gy/an sau 0,001 Gy/săptămână;

Doză letală 3-10 Gy într-un timp scurt

Contor de scintilații

În 1903 W. Crooks

observat că particulele

emis de radioactiv

substanța care se întinde

acoperit cu sulf

ecran de zinc, cauze

strălucirea sa.

ECRAN

Aparatul a fost folosit de E. Rutherford.

Acum se observă și se numără scintilațiile

folosind dispozitive speciale.

Contor Geiger

Într-un tub plin cu argon zburând

prin gaz, particula îl ionizează,

completând circuitul dintre catod și anod

și crearea unui impuls de tensiune pe rezistor.

Camera Wilson

1912

Camera este umplută cu un amestec de argon și azot cu saturate

vapori de apă sau alcool. Expandand gazul cu un piston,

suprarăcește vaporii. Particulă zburătoare

ionizează atomii de gaz pe care se condensează aburul,

crearea unui traseu de picurare (pistă).

Camera cu bule

1952

D. Glaser a proiectat o cameră în care poți

Explorați particule de energie mai mare decât cele din cameră

Wilson. Camera este umplută cu lichid care fierbe rapid

propan lichefiat, hidrogen). În lichid supraîncălzit

particula studiată lasă o urmă de bule de vapori.

Camera de scânteie

Inventat în 1957. Umplut cu gaz inert.

Plăcile plan-paralele sunt situate aproape

unul la altul. Plăcilor se aplică tensiune înaltă.

Când zboară, particulele sar de-a lungul traiectoriei sale

scântei, creând o pistă de foc.

Emulsii de film gros

Zburând prin

emulsie foto încărcată

particulele acţionează asupra

boabe de bromură

argint și forme

imagine ascunsă.

Când se manifestă

se formează plăci fotografice

urmă - urmă.

Avantaje: urme

nu dispar în timp

și poate fi atent

studiat.

Metoda a fost dezvoltată

În 1958

Jdanov A.P. Şi

Mysovsky L.V.

Obținerea izotopilor radioactivi

Obține izotopi radioactivi

V reactoare nucleareși pe acceleratoare

particule elementare.

Cu ajutorul reacțiilor nucleare este posibil

obţine izotopi radioactivi

toată lumea elemente chimice,

existente numai în natură

într-o stare stabilă.

Articolele numerotate 43, 61, 85 și 87

Nu au izotopi stabili deloc

Și pentru prima dată au fost obținute artificial.

Folosind reacții nucleare, am obținut

elemente transuranice,

începând cu neptuniu și plutoniu

( Z = 93 - Z = 108)

Aplicarea izotopilor radioactivi

Atomi marcați: proprietăți chimice

Izotopii radioactivi nu diferă

asupra proprietăților izotopilor neradioactivi ai acelor

aceleași elemente. Detectează radioactiv

Izotopii pot fi identificați după radiația lor.

Aplica: în medicină, biologie,

criminologie, arheologie,

industrie, agricultura.

Clasă: 11

Prezentare pentru lecție

Înapoi Înainte

Atenţie! Previzualizările diapozitivelor au doar scop informativ și este posibil să nu reprezinte toate caracteristicile prezentării. Dacă sunteți interesat de această lucrare, vă rugăm să descărcați versiunea completă.

Tip de lecție: lecție despre învățarea de materiale noi

Obiectivele lecției: introducerea și consolidarea conceptelor de radioactivitate, radiații alfa, beta, gama și timp de înjumătățire; studiază regula deplasării și legea dezintegrarii radioactive.

Obiectivele lecției:

a) obiective educaționale - explicați și consolidați material nou, introduceți istoria descoperirii fenomenului radioactivității;

b) sarcini de dezvoltare - să intensifice activitatea psihică a elevilor în clasă, să stăpânească cu succes material nou, să dezvolte vorbirea și capacitatea de a trage concluzii;

c) sarcini educaționale - pentru a interesa și captiva tema lecției, pentru a crea o situație personală de succes, pentru a efectua o căutare colectivă pentru a colecta materiale despre radiații, pentru a crea condiții pentru dezvoltarea capacității elevilor de a structura informațiile.

Progresul lecției

Profesor:

Băieți, vă sugerez să finalizați următoarea sarcină. Găsiți în listă cuvinte care denotă fenomene: ion, atom, proton, electrificare, neutron, conductor, tensiune, electricitate, dielectric, electroscop, împământare, câmp, optică, lentilă, rezistență, tensiune, voltmetru, ampermetru, încărcare, putere, iluminare, radioactivitate, magnet, generator, telegraf, busolă, magnetizare. Slide nr. 1.

Definiți aceste fenomene. Pentru ce fenomen nu putem da încă o definiție? Așa e, pentru radioactivitate. Slide numărul 2.
- Băieți, tema lecției noastre este radioactivitatea.

În lecția anterioară, unii elevi au primit sarcina de a pregăti rapoarte despre biografiile oamenilor de știință: Henri Becquerel, Pierre Curie, Marie Sklodowska-Curie, Ernest Rutherford. Băieți, credeți că este o coincidență faptul că acești oameni de știință ar trebui să fie discutați astăzi? Poate că unii dintre voi știți deja ceva despre soarta și realizările științifice ale acestor oameni?

Copiii oferă propriile lor răspunsuri.

Bravo, esti foarte informat! Acum să ascultăm materialul vorbitorilor.
Copiii vorbesc despre oameni de știință ( Anexa nr. 1 despre A. Becquerel, Anexa nr. 2 despre M. Sklodowska-Curie, Anexa nr. 3 despre P. Curie) și arată diapozitivele nr. 3 (despre A. Becquerel), nr. 4 (despre M. Sklodowska-Curie), nr. 5 (despre P. Curie).

Profesor:
- Acum o sută de ani, în februarie 1896, fizicianul francez Henri Becquerel a descoperit emisia spontană de săruri de uraniu 238 U, dar nu a înțeles natura acestei radiații.

În 1898, soții Pierre și Marie Curie au descoperit elemente noi, necunoscute până atunci - poloniu 209 Po și radiu 226 Ra, a căror radiație, similară cu cea a uraniului, era mult mai puternică. Radiul este un element rar; pentru a obține 1 gram de radiu pur, trebuie să procesați cel puțin 5 tone de minereu de uraniu; radioactivitatea sa este de câteva milioane de ori mai mare decât cea a uraniului. Slide numărul 6.

Emisia spontană a unor elemente chimice a fost numită radioactivitate, din latinescul radio „a emite”, la sugestia lui P. Curie. Nucleele instabile se transformă în stabile. Slide numărul 7.

Elementele chimice numerotate 83 sunt radioactive, adică emit spontan, iar gradul de radiație nu depinde de compusul din care fac parte. Slide numărul 8.

Marele fizician de la începutul secolului al XX-lea, Ernest Rutherford, a studiat natura radiațiilor radioactive. Băieți, să ascultăm mesajul despre biografia lui E. Rutherford. Anexa nr. 4, Slide numărul 9.

Ce este radiația radioactivă? Vă sugerez să lucrați independent cu textul: pagina 222 a manualului F-11 de L.E Gendenstein și Yu.I.

Băieți, răspundeți la întrebări:
1. Ce sunt razele α? (razele α sunt un flux de particule care sunt nuclee de heliu.)
2. Ce sunt razele β? (razele β sunt un flux de electroni a cărui viteză este apropiată de viteza luminii în vid.)
3. Ce este radiația γ? (razele y sunt radiații electromagnetice a căror frecvență depășește frecvențele razelor X.)

Deci (Diapozitivul nr. 10), în 1899 Ernest Rutherford a descoperit neomogenitatea radiațiilor. În timp ce studia radiația de radiu într-un câmp magnetic, el a descoperit că fluxul de radiații radioactive are o structură complexă: este format din trei fluxuri independente, numite raze α-, β- și γ. În urma unor cercetări ulterioare, s-a dovedit că razele α sunt fluxuri de nuclee ale atomilor de heliu, razele β sunt fluxuri de electroni rapizi, iar razele γ sunt unde electromagnetice cu o lungime de undă scurtă.

Dar aceste fluxuri diferă și prin abilitățile lor de penetrare. Diapozitive nr. 11,12.

Transformarea nucleelor ​​atomice este adesea însoțită de emisia de raze α și β. Dacă unul dintre produsele transformării radioactive este nucleul unui atom de heliu, atunci o astfel de reacție se numește α-desintegrare dacă este un electron, atunci β-desintegrare.

Aceste două dezintegrari se supun regulilor deplasării, care au fost formulate pentru prima dată de omul de știință englez F. Soddy. Să vedem cum arată aceste reacții.

Diapozitivele nr. 13 și respectiv nr. 14:

1. În timpul dezintegrarii α, nucleul își pierde sarcina pozitivă 2e și masa sa scade cu 4 amu. Ca rezultat al dezintegrarii α, elementul mută două celule la începutul tabelului periodic al lui Mendeleev:

2. În timpul dezintegrarii β, din nucleu este emis un electron, ceea ce crește sarcina nucleului cu 1e, dar masa rămâne aproape neschimbată. Ca rezultat al dezintegrarii β, elementul mută o celulă spre sfârșitul tabelului periodic.

Pe lângă descompunerea alfa și beta, radioactivitatea este însoțită de radiații gamma. În acest caz, un foton este emis din nucleu. Slide numărul 15.

3. radiația γ – neînsoțită de o schimbare a încărcăturii; masa nucleului se modifică neglijabil.

Să încercăm să rezolvăm probleme de scriere a reacțiilor nucleare: Nr. 20.10; nr. 20,12; Nr 20.13 din culegerea sarcinilor şi munca independenta L.A. Kirika, Yu.I. Dick.
- Nucleele care apar ca urmare a dezintegrarii radioactive pot fi, la randul lor, si radioactive. Are loc un lanț de transformări radioactive. Nucleele asociate cu acest lanț formează o serie radioactivă sau o familie radioactivă. Există trei familii radioactive în natură: uraniu, toriu și anemone de mare. Familia uraniului se termină cu plumb. Măsurând cantitatea de plumb din minereul de uraniu, se poate determina vârsta acelui minereu.

Rutherford a stabilit experimental că activitatea substanţelor radioactive scade în timp. Pentru fiecare substanță radioactivă există un interval de timp în care activitatea scade de 2 ori. Acest timp se numește timpul de înjumătățire al lui T.

Cum arată legea dezintegrarii radioactive? Slide numărul 16.

Legea dezintegrarii radioactive a fost stabilită de F. Soddy. Formula este folosită pentru a găsi numărul de atomi nedesintegrați la un moment dat. Fie în momentul inițial de timp numărul de atomi radioactivi N 0. După timpul de înjumătățire, va exista N 0 /2. După t = nT va exista N 0 /2 p.

Timpul de înjumătățire este principala mărime care determină rata dezintegrarii radioactive. Cu cât timpul de înjumătățire este mai scurt, cu atât atomii trăiesc mai puțin, cu atât mai rapid are loc dezintegrarea. Pentru diferite substanțe, timpul de înjumătățire are sensuri diferite. Slide numărul 17.

Atât nucleele care se descompun rapid, cât și lent sunt la fel de periculoase. Nucleele care se descompun rapid emit radiații intense pe o perioadă scurtă de timp, în timp ce nucleele care se descompun încet sunt radioactive pe o perioadă lungă de timp. Omenirea întâlnește diferite niveluri de radiație atât în ​​condiții naturale, cât și în circumstanțe create artificial. Slide numărul 18.

Radioactivitatea are atât implicații negative, cât și pozitive pentru întreaga viață de pe planeta Pământ. Băieți, haideți să vedem un scurtmetraj despre importanța radiațiilor pentru viață. Slide numărul 19.

Și pentru a încheia lecția noastră, să rezolvăm problema găsirii timpului de înjumătățire. Slide numărul 20.

Teme pentru acasă:

• §31 conform manualului de Gendenstein L.E și ​​Dick Yu.I., f-11;
• s/r nr. 21 (n.u.), s/r nr. 22 (n.u.) conform culegerii de probleme a lui Kirik L.A. și Dika Yu.I., f-11.

Suport metodologic

1. L.A.Kirik, Yu.I. Dick, Materiale metodologice, Fizică - 11, editura „ILEKS”;
2. E. Gendenshtein, Yu.I. Dick, Fizica – 11, editura „ILEKS”;
3. L.A.Kirik, Yu.I. Dick, Culegere de teme și lucrări independente pentru clasa a 11-a, editura „ILEKS”;
4. CD cu aplicația electronică „ILEKS”, editura „ILEKS”.

Radioactivitatea este fenomenul de transformare spontană a instabilului
miezuri
V
durabil,
însoţit
emisie de particule și emisie de energie.
Kuchiev Felix RT-11
1

Antoine Henri Becquerel

Imagine
plăci fotografice
Becquerel
În 1896, Becquerel a descoperit accidental
radioactivitate
în
timp
fabrică
De
studiul fosforescentei in sarurile de uraniu.
În timp ce examina opera lui Roentgen, el s-a întors
material fluorescent - picături de sulfat
potasiu
într-un material opac împreună cu
plăci fotografice în vederea pregătirii pentru
experiment care necesită lumină puternică a soarelui
Sveta.
Cu toate acestea
Mai mult
la
implementare
experiment
Becquerel
descoperit
Ce
plăcile fotografice au fost complet expuse. Acest
descoperirea l-a determinat pe Becquerel să investigheze
emisie spontană de radiații nucleare.
ÎN
1903
an
El
primit
împreună
cu premiul Nobel Pierre și Marie Curie
în Fizică „În recunoaștere a remarcabilului său
merit,
exprimat
V
deschidere
radioactivitate spontană”
2

Pierre Curie
Marie Curie
*În 1898, Marie și Pierre Curie au descoperit
radiu
3

Tipuri de radiații radioactive

*Radioactivitate naturala;
*Radioactivitate artificială.
Proprietățile radiațiilor radioactive
*Ionizeaza aerul;
*Disponibil placa fotografica;
*Face ca unele substante sa straluceasca;
*Pătrunde prin plăci subțiri de metal;
*Intensitatea radiației este proporțională
concentrația substanței;
*Intensitatea radiațiilor nu depinde de exterior
factori (presiune, temperatură, iluminare,
descărcări electrice).
4

Puterea de penetrare a radiațiilor radioactive

5

* emise: doi protoni și doi neutroni
*penetrare: scăzută
* iradiere de la sursa: pana la 10 cm
* viteza de radiatie: 20.000 km/s
* ionizare: 30.000 de perechi de ioni pe 1 cm de parcurs
* efect biologic al radiațiilor: ridicat
Radiația alfa este radiația grele,
particule alfa încărcate pozitiv, care
sunt nucleele atomilor de heliu (doi neutroni și doi
proton). Particulele alfa sunt emise atunci când se descompun mai mult decât
nuclee complexe, de exemplu, în timpul dezintegrarii atomilor de uraniu,
radiu, toriu.
6

Radiația beta

* emise: electroni sau pozitroni
*penetrare: medie
* iradiere de la sursa: pana la 20 m

* ionizare: de la 40 la 150 de perechi de ioni la 1 cm
kilometraj
* efectul biologic al radiaţiilor: mediu
Radiația beta (β) apare atunci când unul
element în altul, în timp ce procesele au loc în
chiar nucleul unui atom al unei substanțe cu o modificare a proprietăților
protoni si neutroni.
7

Radiația gamma

* emisă: energie sub formă de fotoni
* capacitate de penetrare: mare
* iradiere de la sursă: până la sute de metri
* viteza de radiatie: 300.000 km/s
* ionizare: de la 3 la 5 perechi de ioni la 1 cm
kilometraj
* efectul biologic al radiațiilor: scăzut
Radiația gamma (γ) este energetică electromagnetică
radiații sub formă de fotoni.
8

Transformări radioactive

9

Particule elementare

Joseph John Thomson
Ernest Rutherford
James Chadwick
A descoperit electronul
A descoperit protonul
A descoperit neutronul
10

Din 1932 Au fost descoperite peste 400 de particule elementare

O particulă elementară este un microobiect care
nu poate fi împărțit în părți, dar poate avea
structura internă.
11

Mărimi care caracterizează particulele elementare

*Greutate.
* Încărcare electrică.
*Durata de viață.
12

În 1931 engleză
fizicianul P. Dirac
teoretic
prezis
existenţă
pozitron - antiparticulă
electron.
13

În 1932 pozitronul a fost
descoperit experimental
fizician american
Karl Anderson.
În 1955 - antiproton, iar în 1956
antineutron.
14

PERECHE ELECTRON – POSITRON
apare atunci când un γ-cuantic interacționează cu
substanţă.
γ→
e
+
+