Radioaktiivsus -
Avamine - 1896
- spontaanse transformatsiooni nähtus
ebastabiilsed tuumad stabiilseteks,
millega kaasneb emissioon
osakesed ja energiakiirgus.
Radioaktiivsuse uurimine
Kõik keemilised elemendid
alustades numbrist 83 ,
omavad radioaktiivsust
1898 -
avastati poloonium ja raadium
Loodus radioaktiivne kiirgus
kiirus kuni 1000000km/s
Radioaktiivse kiirguse tüübid
- Looduslik radioaktiivsus;
- kunstlik radioaktiivsus.
Radioaktiivse kiirguse omadused
- Ioniseerida õhku;
- Tegutseda fotoplaadil;
- Põhjustada teatud ainete sära;
- Tungida läbi õhukeste metallplaatide;
- Kiirguse intensiivsus on võrdeline
aine kontsentratsioon;
- Kiirguse intensiivsus ei sõltu välistest teguritest (rõhk, temperatuur, valgustus, elektrilahendused).
Kaitse radioaktiivsete ainete eest
kiirgust
Neutronid – vesi, betoon, muld (madala aatomarvuga ained)
Röntgenikiirgus, gammakiirgus –
malm, teras, plii, bariittellis, pliiklaas (kõrge aatomarvu ja suure tihedusega elemendid)
radioaktiivsed transformatsioonid
Nihutamise reegel
isotoobid
1911, F. Soddy
Seal on tuumad
sama keemiline element
sama arvu prootonitega
kuid erineva arvu neutroneid on isotoobid.
Isotoopidega on sama
Keemilised omadused
(tuuma laengu tõttu),
kuid erinevad füüsikalised omadused
(massi tõttu).
Radioaktiivse lagunemise seadus
Pool elu T –
ajavahemik
mille tegevuse käigus
radioaktiivne element
väheneb kaks korda.
Radioaktiivsus meie ümber (Zelenkovi A.G. järgi)
Ioniseeriva kiirguse registreerimise meetodid
Neeldunud kiirgusdoos -
Ioniseeriva energia suhe
Aine neeldunud kiirgus
selle aine massile.
1 Gy = 1 J/kg
Looduslik taust inimese kohta 0,002 Gy/aastas;
PDN 0,05 Gy/aastas või 0,001 Gy/nädalas;
Surmav annus 3-10 Gy lühikese aja jooksul
Stsintillatsiooniloendur
1903. aastal W. Crooks
märkasid, et osakesed
radioaktiivsete poolt eralduv
aine, kukkumine
väävlis
tsinkekraan, põhjused
tema sära.
EKRAAN
Seadet kasutas E. Rutherford.
Nüüd vaadeldakse ja loetakse stsintillatsioone
kasutades spetsiaalseid seadmeid.
Geigeri loendur
Argooniga täidetud torus lendav
läbi gaasi ioniseerib osake selle,
Katoodi ja anoodi vahelise ahela sulgemine
ja pingeimpulsi tekitamine üle takisti.
pilvekamber
1912. aasta
Kamber on täidetud argooni ja lämmastiku seguga küllastunud
vee või alkoholi auruga. Gaasi laiendamine kolviga
jahutage aur üle. lendav osake
ioniseerib gaasiaatomeid, millel aur kondenseerub,
tilgajälje (raja) loomine.
mullikamber
1952. aastal
D. Glaser kavandas kambri, kus saate
Uurige osakesi, millel on rohkem energiat kui kambris
Wilson. Kamber täidetud kiiresti keeva vedelikuga
veeldatud propaan, vesinik). Ülekuumutatud vedelikus
uuritav osake jätab aurumullide jälje.
sädemekamber
Leiutatud 1957. Täidetud inertgaasiga.
Tasapinnalised paralleelsed plaadid asetsevad üksteisega tihedalt
üksteisele. Plaatidele rakendatakse kõrgepinge.
Osakese läbimisel mööda selle trajektoori jätavad nad vahele
sädemeid, luues tulise raja.
Paksud kileemulsioonid
läbi lendavad
laetud emulsioon
osake toimib
bromiidi terad
hõbe ja vormid
peidetud pilt.
Kui avaldub
moodustuvad fotoplaadid
rada – rada.
Eelised: jäljed
ei kao ajaga ära
ja võib olla ettevaatlik
uurinud.
Meetod välja töötatud
1958. aastal
Ždanov A.P. ja
Mysovsky L.V.
Radioaktiivsete isotoopide saamine
Hangi radioaktiivsed isotoobid
tuumareaktorites ja kiirendites
elementaarosakesed.
Tuumareaktsioonide abil
saada radioaktiivseid isotoope
kõik keemilised elemendid
eksisteerib ainult looduses
stabiilses seisukorras.
Elemendid nummerdatud 43, 61, 85 ja 87
Neil pole üldse stabiilseid isotoope.
Ja esimest korda saadi need kunstlikult.
Saadud tuumareaktsioonide abil
transuraansed elemendid,
alustades neptuuniumi ja plutooniumiga
( Z=93–Z=108)
Radioaktiivsete isotoopide kasutamine
Märgistatud aatomid: Keemilised omadused
Radioaktiivsed isotoobid ei erine
nende mitteradioaktiivsete isotoopide omadustest
samad elemendid. Radioaktiivsete ainete tuvastamine
isotoope saab tuvastada nende emissiooni järgi.
Rakenda: meditsiinis, bioloogias,
kriminalistika, arheoloogia,
tööstus, põllumajandus.
Klass: 11
Tunni esitlus
Tagasi edasi
Tähelepanu! Slaidi eelvaade on ainult informatiivsel eesmärgil ja ei pruugi esindada esitluse kogu ulatust. Kui olete huvitatud see töö palun laadige alla täisversioon.
Tunni tüüp: uue materjali õppimine
Tunni eesmärgid: tutvustada ja kinnistada mõisteid radioaktiivsus, alfa, beeta, gammakiirgus ja poolestusaeg; uurige nihkereeglit ja radioaktiivse lagunemise seadust.
Tunni eesmärgid:
a) kasvatuslikud ülesanded – selgitada ja tugevdada uus materjal tutvustada radioaktiivsuse fenomeni avastamise ajalugu;
b) arendusülesanded - aktiveerida õpilaste vaimset aktiivsust klassiruumis, realiseerida uue materjali edukat valdamist, arendada kõnet, järelduste tegemise oskust;
c) õppeülesanded - tunni teema huvi tundmine ja köitmine, isikliku edusituatsiooni loomine, kollektiivse otsingu läbiviimine kiirguse kohta materjali kogumiseks, tingimuste loomine koolilaste teabe struktureerimise oskuse arendamiseks.
Tundide ajal
Õpetaja:
Poisid, soovitan teil täita järgmine ülesanne. Leia loendist sõnad, mis tähistavad nähtusi: ioon, aatom, prooton, elektrisatsioon, neutron, juht, pinge, elekter, dielektrik, elektroskoop, maandus, väli, optika, lääts, takistus, pinge, voltmeeter, ampermeeter, laeng, võimsus, valgustus, radioaktiivsus, magnet, generaator, telegraaf, kompass, magnetiseerimine. Slaid number 1.
Määratlege need nähtused. Millisele nähtusele me veel definitsiooni anda ei oska? See on õige, radioaktiivsuse kohta. Slaid number 2.
- Poisid, meie tunni teema on radioaktiivsus.
Eelmises tunnis said mõned õpilased ülesandeks koostada ettekanded teadlaste elulugude kohta: Henri Becquerel, Pierre Curie, Marie Sklodowska-Curie, Ernest Rutherford. Poisid, mis te arvate, kas nende teadlaste üle peaks täna arutlema juhuslikult? Äkki mõni teist juba teab midagi nende inimeste saatusest ja teadussaavutustest?
Lapsed pakuvad oma vastuseid.
Tubli, oled väga asjatundlik! Ja nüüd kuulame esinejate materjali.
Lapsed räägivad teadlastest Taotlus nr 1 A. Becquereli kohta, Taotlus nr 2 M. Sklodowska-Curie kohta, Taotlus nr 3 P. Curie kohta) ja näidata slaide nr 3 (A. Becquerelist), nr 4 (M. Sklodovskaja-Curie kohta), nr 5 (P. Curie kohta).
Õpetaja:
- Sada aastat tagasi, 1896. aasta veebruaris, avastas prantsuse füüsik Henri Becquerel uraanisoolade 238 U spontaanse emissiooni, kuid ta ei mõistnud selle kiirguse olemust.
1898. aastal avastasid abikaasad Pierre ja Marie Curie uued senitundmatud elemendid – poloonium 209 Po ja raadium 226 Ra, mille kiirgus oli sarnaselt uraani omaga palju tugevam. Raadium on haruldane element; 1 grammi puhta raadiumi saamiseks on vaja töödelda vähemalt 5 tonni uraanimaaki; selle radioaktiivsus on mitu miljonit korda suurem kui uraanil. Slaid number 6.
Mõnede keemiliste elementide spontaanne emissioon nimetati P. Curie ettepanekul radioaktiivsuseks, ladinakeelsest raadiost "kiirgama". Ebastabiilsed tuumad muudetakse stabiilseteks. Slaid number 7.
Keemilised elemendid numbriga 83 on radioaktiivsed, see tähendab, et nad kiirgavad spontaanselt ja kiirgusaste ei sõltu sellest, millisesse ühendisse nad kuuluvad. Slaid number 8.
20. sajandi alguse suur füüsik Ernest Rutherford uuris radioaktiivse kiirguse olemust. Poisid, kuulakem sõnumit E. Rutherfordi eluloo kohta. Taotlus nr 4, Slaid number 9.
Mis on radioaktiivne kiirgus? Pakun teile iseseisvat tööd tekstiga: L.E.Gendenshteini ja Yu.I.Diki õpiku F-11 lk 222.
Poisid, vastake küsimustele:
1. Mis on α-kiired? (α-kiired on heeliumi tuumade osakeste voog.)
2. Mis on β-kiired? (β-kiired on elektronide voog, mille kiirus on lähedane valguse kiirusele vaakumis.)
3. Mis on γ-kiirgus? (γ-kiirgus on elektromagnetkiirgus, mille sagedus ületab röntgenikiirguse sagedust.)
Niisiis (slaid nr 10) avastas Ernest Rutherford 1899. aastal kiirguse ebahomogeensuse. Uurides raadiumi kiirgust magnetväljas, leidis ta, et radioaktiivse kiirguse voolul on keeruline struktuur: koosneb kolmest sõltumatust voost, mida nimetatakse α-, β- ja γ-kiirteks. Edasiste uuringute käigus selgus, et α-kiired on heeliumi aatomite tuumade vood, β-kiired on kiirete elektronide vood ja γ-kiired on väikese lainepikkusega elektromagnetlained.
Kuid need ojad erinesid ka oma läbitungimisvõime poolest. Slaidid №11,12.
Aatomituumade transformatsiooniga kaasneb sageli α-, β-kiirte emissioon. Kui radioaktiivse muundumise üheks produktiks on heeliumi aatomi tuum, siis nimetatakse sellist reaktsiooni α-lagunemiseks, kui tegemist on elektroniga, siis β-lagunemiseks.
Need kaks lagunemist alluvad nihkereeglitele, mille sõnastas esmakordselt inglise teadlane F. Soddy. Vaatame, kuidas need reaktsioonid välja näevad.
Slaidid #13 ja #14 vastavalt:
1. α-lagunemise käigus kaotab tuum positiivse laengu 2e ja selle mass väheneb 4 a.m.u. α-lagunemise tulemusena nihutatakse element kahe lahtri võrra Mendelejevi perioodilise süsteemi algusesse:
2. β-lagunemise käigus lendab tuumast välja elektron, mis suurendab tuuma laengut 1e võrra, samas kui mass jääb peaaegu muutumatuks. β-lagunemise tulemusena nihutatakse element ühe lahtri võrra Mendelejevi perioodilisustabeli lõppu.
Lisaks alfa- ja beetalagunemisele kaasneb radioaktiivsusega gammakiirgus. Sel juhul lendab tuumast välja footon. Slaid number 15.
3. γ-kiirgus – sellega ei kaasne laengu muutust; tuuma mass muutub tühiselt vähe.
Proovime lahendada tuumareaktsioonide kirjutamise ülesandeid: №20.10; nr 20.12; Nr 20.13 L.A.Kiriku ülesannete ja iseseisvate tööde kogust, Yu.I. Dick.
- Radioaktiivse lagunemise tagajärjel tekkinud tuumad võivad omakorda olla ka radioaktiivsed. On olemas radioaktiivsete transformatsioonide ahel. Selle ahelaga seotud tuumad moodustavad radioaktiivse seeria või radioaktiivse perekonna. Looduses on kolm radioaktiivset perekonda: uraan, toorium ja aktiinium. Uraani perekond lõpeb pliiga. Uraanimaagis leiduva plii koguse mõõtmisega saab määrata selle maagi vanuse.
Rutherford tegi empiiriliselt kindlaks, et radioaktiivsete ainete aktiivsus aja jooksul väheneb. Iga radioaktiivse aine jaoks on ette nähtud ajavahemik, mille jooksul aktiivsus väheneb 2 korda. Seda aega nimetatakse poolestusajaks T.
Kuidas näeb välja radioaktiivse lagunemise seadus? Slaid number 16.
Radioaktiivse lagunemise seaduse kehtestas F. Soddy. Valemit kasutatakse lagunemata aatomite arvu leidmiseks igal ajahetkel. Olgu esialgsel ajahetkel radioaktiivsete aatomite arv N 0 . Pärast poolväärtusaega on need N 0 /2. Pärast t = nT on N 0 /2 p.
Poolväärtusaeg on peamine suurus, mis määrab radioaktiivse lagunemise kiiruse. Mida lühem on poolestusaeg, seda vähem aega aatomite eluiga, seda kiiremini toimub lagunemine. Erinevate ainete puhul on poolväärtusaeg erinevaid tähendusi. Slaid number 17.
Nii kiiresti kui ka aeglaselt lagunevad tuumad on võrdselt ohtlikud. Kiiresti lagunevad tuumad kiirgavad intensiivset kiirgust lühikese aja jooksul, samas kui aeglaselt lagunevad tuumad on radioaktiivsed pika aja jooksul. Inimkond puutub kokku erineva kiirgustasemega nii looduslikes tingimustes kui ka kunstlikult loodud oludes. slaid number 18.
Radioaktiivsusel on nii negatiivne kui ka positiivne mõju kogu planeedi Maa elule. Poisid, vaatame lühifilmi kiirguse tähtsusest elule. Slaid number 19.
Ja meie õppetunni lõpetuseks lahendame poolväärtusaja leidmise probleemi. Slaid number 20.
Kodutöö:
- §31 L.E.Gendensteini ja Yu.I.Dicki õpiku järgi, f-11;
- s/r nr 21 (n.), s/r nr 22 (n.) vastavalt Kirik L.A ülesannete kogumikule. ja Dick Yu.I., f-11.
Metoodiline tugi
1. L.A. Kirik, Yu.I. Dick, Metoodilised materjalid, Füüsika - 11, kirjastus "ILEKSA";
2. E.Gendenstein, Yu.I. Dick, Füüsika - 11, kirjastus ILEKSA;
3. L.A. Kirik, Yu.I. Dick, Ülesannete ja iseseisvate tööde kogumik 11. klassile, kirjastus "ILEKSA";
4. CD elektroonilise rakendusega "ILEKSA", kirjastus "ILEKSA".
RADIOAKTIIVSUS füüsikatund 11. klass
slaid 2
RADIOAKTIIVSUS
slaid 3
Röntgenikiirguse avastamine andis tõuke uutele uuringutele. Nende uuring viis uute avastusteni, millest üks oli radioaktiivsuse avastamine. Umbes 19. sajandi keskpaigast hakkasid ilmnema eksperimentaalsed faktid, mis seadsid kahtluse alla aatomite jagamatuse idee. Nende katsete tulemused näitasid, et aatomitel on keeruline struktuur ja need sisaldavad elektriliselt laetud osakesi. Kõige silmatorkavam tõend aatomi keerulisest struktuurist oli radioaktiivsuse nähtuse avastamine, mille tegi prantsuse füüsik Henri Becquerel 1896. aastal.
slaid 4
Uraanil, tooriumil ja mõnel muul elemendil on omadus pidevalt ja ilma igasuguste väliste mõjudeta (st sisemiste põhjuste mõjul) kiirata nähtamatut kiirgust, mis sarnaselt röntgenkiirtega on võimeline tungima läbi läbipaistmatute ekraanide ning millel on fotograafiline ja ioniseeriv toime. Sellise kiirguse spontaanse emissiooni omadust nimetatakse radioaktiivsuseks.
slaid 5
Radioaktiivsus oli D. I. Mendelejevi perioodilise süsteemi raskeimate elementide privileeg. Maakoores sisalduvate elementide hulgas on kõik radioaktiivsed, järjekorranumbriga üle 83, st asuvad perioodilisustabelis pärast vismuti.
slaid 6
1898. aastal eraldasid prantsuse teadlased Marie Skłodowska-Curie ja Pierre Curie uraani mineraalist kaks uut ainet, mis on palju radioaktiivsemad kui uraan ja toorium. Nii avastati kaks senitundmatut radioaktiivset elementi, poloonium ja raadium.
Slaid 7
Teadlased jõudsid järeldusele, et radioaktiivsus on spontaanne protsess, mis toimub radioaktiivsete elementide aatomites. Nüüd määratletakse seda nähtust kui ühe keemilise elemendi ebastabiilse isotoobi iseeneslikku muutumist teise elemendi isotoobiks; sel juhul eralduvad elektronid, prootonid, neutronid või heeliumi tuumad (α-osakesed).
Slaid 8
Marie ja Pierre Curie CURIE NAISE laboris 10-aastase ühise tööga on nad radioaktiivsuse fenomeni uurimisel palju ära teinud. See oli ennastsalgav töö teaduse nimel – halvasti varustatud laboris ja vajalike vahendite puudumisel.
Slaid 9
Nobeli preemia laureaatide diplom, mille said Pierre ja Marie Curie Nobeli preemia füüsikas.
Slaid 10
Pärast radioaktiivsete elementide avastamist hakati uurima nende kiirguse füüsikalist olemust. Lisaks Becquerelile ja Curiedele tegi seda ka Rutherford. 1898. aastal hakkas Rutherford uurima radioaktiivsuse fenomeni. Tema esimene fundamentaalne avastus selles valdkonnas tuvastati raadiumi poolt kiiratava kiirguse ebahomogeensus.
slaid 11
Rutherfordi kogemus
slaid 12
Radioaktiivse kiirguse liigid a-rays - rays b- rays
slaid 13
- osake - heeliumi aatomi tuum. -kiirtel on kõige väiksem läbitungimisvõime. Umbes 0,1 mm paksune paberikiht ei ole neile enam läbipaistev. Nõrk kõrvalekaldumine magnetväljas. osakesel on kaks aatommassi ühikut iga kahe elementaarlaengu kohta. Rutherford tõestas, et heelium tekib radioaktiivse a-lagunemise käigus.
Slaid 14
β - osakesed on elektronid, mis liiguvad valguse kiirusele väga lähedase kiirusega. Need kalduvad tugevalt kõrvale nii magnet- kui ka elektriväljas. β - kiired neelduvad ainet läbides palju vähem. Alumiiniumplaat viivitab need täielikult vaid mõne millimeetri paksusega.
slaid 15
- kiired on elektromagnetlained. Oma omadustelt meenutavad nad vägagi röntgenikiirgust, kuid ainult nende läbitungimisvõime on palju suurem kui röntgenikiirtel. Ei lükatud tagasi magnetväli. Neil on suurim läbitungiv jõud. 1 cm paksune pliikiht pole neile ületamatuks takistuseks. Kui - kiired läbivad sellise pliikihi, väheneb nende intensiivsus vaid poole võrra.
slaid 16
α - ja - kiirgust kiirgades muutuvad radioaktiivse elemendi aatomid, muutudes uue elemendi aatomiteks. Selles mõttes nimetatakse radioaktiivse kiirguse emissiooni radioaktiivseks lagunemiseks. Reegleid, mis näitavad perioodilisuse tabeli elemendi nihkumist lagunemise tõttu, nimetatakse nihkereegliteks.
Slaid 17
Radioaktiivse lagunemise liigid a-lagunemine -lagunemine b-lagunemine
Slaid 18
- lagunemine on aatomituuma iseeneslik lagunemine - osakeseks (heeliumi aatomi tuum) ja produkti tuumaks. A-lagunemisprodukt osutub kahe raku võrra nihutatuks Mendelejevi perioodilise süsteemi algusesse.
Slaid 19
- lagunemine on aatomituuma iseeneslik muundumine elektroni kiirgamisel. Tuum - beeta-lagunemise korrutis osutub elemendi ühe isotoobi tuumaks, mille seerianumber perioodilisuse tabelis on ühe võrra suurem algtuuma seerianumbrist.
Slaid 20
- kiirgusega ei kaasne laengu muutust; tuuma mass muutub tühiselt vähe.
slaid 21
Radioaktiivne lagunemine Radioaktiivne lagunemine on algse (ema)tuuma radioaktiivne (iseeneslik) muundumine uuteks (tütar)tuumadeks. Iga radioaktiivse aine jaoks on teatud ajavahemik, mille jooksul aktiivsus väheneb poole võrra.
slaid 22
Radioaktiivse lagunemise seadus Poolväärtusaeg T on aeg, mille jooksul laguneb pool olemasolevast radioaktiivsete aatomite arvust. N0 on radioaktiivsete aatomite arv esialgsel ajahetkel. N on lagunemata aatomite arv igal ajahetkel.
slaid 23
Kasutatud raamatud:
G.Ya. Mjakišev, B.B. Bukhovtsevi füüsika: õpik õppeasutuste 11. klassile. - M .: Haridus, 2000 A.V. Perõškin, E.M. Gutnik Füüsika: õpik õppeasutuste 9. klassile. – M.: Bustard, 2004 E. Curie Marie Curie. - Moskva, Atomizdat, 1973
Kuva kõik slaidid
TUNNI TEEMA „Radioaktiivsuse avastus.
Alfa-, beeta- ja gammakiirgus.
Tunni eesmärgid.
Hariduslik - õpilaste ettekujutuse laiendamine maailma füüsilisest pildist radioaktiivsuse nähtuse näitel; õppimismustrid
Hariduslik – jätkata oskuste kujundamist: füüsikaliste protsesside uurimise teoreetiline meetod; võrdlema, üldistama; luua seoseid uuritavate faktide vahel; püstitada hüpoteese ja neid põhjendada.
pedagoogid - kasutades Marie ja Pierre Curie elu ja loomingu eeskuju, et näidata teadlaste rolli teaduse arengus; näidata juhuslike avastuste mittejuhuslikkust; (mõte: teadlase, avastaja vastutus oma avastuste viljade eest), jätkata kognitiivsete huvide, kollektiivsete oskuste kujundamist kombineerituna iseseisva tööga.
Didaktiline õppetund: uute teadmiste uurimine ja esmane kinnistamine.
Tunni formaat: traditsiooniline
Vajalikud seadmed ja materjalid:
Radioaktiivse ohu märk; teadlaste portreed, arvuti, projektor, esitlus, töövihik õpilastele, Mendelejevi perioodilisustabel.
Meetodid:
- teabemeetod (õpilaste sõnumid)
- probleem
Sisustus: Tunni teema ja epigraaf kirjutatakse tahvlile.
"Pole midagi karta - peate lihtsalt tundmatut mõistma"
Maria Sklodowska-Curie.
TUNNI KOKKUVÕTE
Õpilaste motivatsioon
Suunata õpilaste tähelepanu õpitavale materjalile, tekitada neile huvi, näidata materjali õppimise vajalikkust ja eeliseid. Kiirgus on ebaharilikud kiired, mis ei ole silmaga nähtavad ja mida üldiselt ei ole ka kuidagi tunda, kuid mis võivad isegi läbi seinte tungida ja inimesest läbi tungida.
Tunni etapid.
- korralduslik etapp.
- Õppeks ettevalmistamise etapp uus teema, motiveerimine ja algteadmiste uuendamine.
- Uute teadmiste assimilatsiooni etapp.
- Uute teadmiste kinnistamise etapp.
- Kokkuvõtte tegemise etapp, info kodutööde kohta.
- Peegeldus.
- .Aja organiseerimine
Sõnum tunni teema ja eesmärgi kohta
2. Uue teema õppimiseks ettevalmistamise etapp
Õpilaste olemasolevate teadmiste aktualiseerimine kodutööde kontrollimise ja õpilaste pealiskaudse frontaalküsitluse näol.
Näitan radioaktiivse ohu märki ja esitan küsimuse: “Mida see märk tähendab? Mis on radioaktiivse kiirguse oht?
3. Uute teadmiste omastamise etapp (25 min)
Radioaktiivsus ilmus maakerale alates selle tekkimisest ja inimene oli kogu oma tsivilisatsiooni arengu ajaloo jooksul looduslike kiirgusallikate mõju all. Maa puutub kokku kiirgusfooniga, mille allikateks on päikesekiirgus, kosmiline kiirgus, Maal paiknevate radioaktiivsete elementide kiirgus.
Mis on kiirgus? Kuidas see tekib? Mis tüüpi kiirgus eksisteerib? Ja kuidas end selle eest kaitsta?
Sõna "kiirgus" pärineb ladina keelest raadius ja tähistab kiirt. Põhimõtteliselt on kiirgus kõik looduses eksisteerivad kiirgusliigid – raadiolained, nähtav valgus, ultraviolettkiirgus jne. Kuid kiirgused on erinevad, mõned neist on kasulikud, mõned on kahjulikud. Tavaelus oleme harjunud, et sõna kiirgus nimetab kahjulikku kiirgust, mis tekib teatud tüüpi ainete radioaktiivsusest. Analüüsime, kuidas füüsikatundides seletatakse radioaktiivsuse fenomeni
Radioaktiivsuse avastus Henri Becquereli poolt.
Võib-olla oleks Antoine Becquerelist kui kõrgelt kvalifitseeritud ja kohusetundlikust eksperimenteerijast säilinud vaid mälestus, aga mitte enam, kui mitte 1. märtsil tema laboris toimunu.
Radioaktiivsuse avastamise põhjuseks oli õnnelik õnnetus. Becquerel uuris pikka aega varem päikesevalgusega kiiritatud ainete luminestsentsi. Ta mähkis fotoplaadi paksu musta paberisse, asetas selle peale uraanisoola terad ja pani selle ereda päikesevalguse kätte. Pärast ilmutamist muutus fotoplaat mustaks nendes kohtades, kus sool lebas. Becquerel arvas, et uraani kiirgus tekib päikesevalguse mõjul. Kuid ühel päeval, veebruaris 1896, ei õnnestunud tal pilvise ilma tõttu teist katset läbi viia. Becquerel pani plaadi tagasi sahtlisse, asetades selle peale uraanisoolaga kaetud vasest risti. Pärast plaadi väljatöötamist avastas ta igaks juhuks kaks päeva hiljem sellelt mustuse selge risti varju kujul. See tähendas, et uraanisoolad tekitavad spontaanselt, ilma igasuguste välismõjudeta mingisuguse kiirguse. Algas intensiivne uurimistöö. Peagi tuvastas Becquerel olulise fakti: kiirguse intensiivsuse määrab ainult uraani hulk preparaadis ja see ei sõltu sellest, millistes ühendites see sisaldub. Seetõttu ei ole kiirgus omane mitte ühenditele, vaid keemilisele elemendile uraan. Siis avastati sarnane omadus ka tooriumis.
Becquerel Antoine Henri prantsuse füüsik. Ta on lõpetanud Pariisi polütehnilise kooli. Peamised tööd on pühendatud radioaktiivsusele ja optikale. 1896. aastal avastas ta radioaktiivsuse fenomeni. 1901. aastal avastas ta radioaktiivse kiirguse füsioloogilise toime. Becquerel pälvis 1903. aastal Nobeli preemia uraani loodusliku radioaktiivsuse avastamise eest.(1903, koos P. Curie ja M. Sklodowska-Curiega).
Raadiumi ja polooniumi avastamine.
1898. aastal eraldasid teised prantsuse teadlased Marie Sklodowska-Curie ja Pierre Curie uraani mineraalist kaks uut ainet, mis on palju radioaktiivsemad kui uraan ja toorium. Nii avastati kaks senitundmatut radioaktiivset elementi - poloonium ja raadium.See oli kurnav töö, neli pikka aastat paar peaaegu ei lahkunud oma niiskest ja külmast aidast. Poloonium (Po-84) sai nime Mary kodumaa Poola järgi. Raadium (Ra-88) - kiirgav, termini radioaktiivsus pakkus välja Maria Sklodowska. Kõik elemendid, mille seerianumber on suurem kui 83, on radioaktiivsed, st. asub perioodilisustabelis vismuti järel. 10-aastase ühise tööga on nad radioaktiivsuse fenomeni uurimisel palju ära teinud. See oli ennastsalgav töö teaduse nimel - halvasti varustatud laboris ja vajalike vahendite puudumisel Teadlased said 1902. aastal raadiumi preparaadi koguses 0,1 g. Selleks kulus neil seal 45 kuud rasket tööd ning enam kui 10 000 keemilise vabastamise ja kristallisatsiooni operatsiooni.
Pole ime, et Majakovski võrdles luulet raadiumi eraldamisega:
“Luule on seesama raadiumi ammutamine. Gramm toodangut, aasta tööjõudu. Üksainus sõna kurnamine tuhande tonni verbaalse maagi nimel.
1903. aastal pälvisid Curies ja A. Becquerel Nobeli füüsikaauhinna nende avastuse eest radioaktiivsuse vallas.
RADIOAKTIIVSUS -
See on mõne aatomituuma võime spontaanselt muutuda teisteks tuumadeks, eraldades samal ajal erinevaid osakesi:
Kogu spontaanne radioaktiivne lagunemine on eksotermiline, see tähendab, et see eraldab soojust.
Tudengisõnum
Maria Sklodowska-Curie – poola ja prantsuse füüsik ja keemik, üks radioaktiivsuse teooria rajajaid, sündis 7. novembril 1867 Varssavis. Ta on esimene naisprofessor Pariisi ülikoolis. Radioaktiivsuse fenomeni uurimise eest sai ta 1903. aastal koos A. Becquereliga Nobeli füüsikaauhinna ja 1911. aastal metallilises olekus raadiumi saamise eest Nobeli keemiaauhinna. Suri leukeemiasse 4. juulil 1934. aastal. Marie Sklodowska-Curie surnukeha, mis on suletud pliikirstusse, kiirgab endiselt radioaktiivsust intensiivsusega 360 bekereli/M3 kiirusega umbes 13 bq/M3... Ta maeti koos abikaasaga...
Tudengisõnum
– Pierre Curie – prantsuse füüsik, üks radioaktiivsuse teooria loojaid. Avati (1880) ja uuris piesoelektrilisust. Uurimused kristallide sümmeetriast (Curie põhimõte), magnetismist (Curie seadus, Curie punkt). Koos abikaasa M. Sklodowska-Curie'ga avastas ta (1898) polooniumi ja raadiumi ning uuris radioaktiivset kiirgust. Võttis kasutusele mõiste "radioaktiivsus". Nobeli preemia (1903, koos Sklodowska-Curie ja A. A. Becquereliga).
Radioaktiivse kiirguse kompleksne koostis
1899. aastal viidi inglise teadlase E. Rutherfordi juhendamisel läbi eksperiment, mis võimaldas tuvastada radioaktiivse kiirguse keerulist koostist.
Inglise füüsiku juhendamisel läbiviidud eksperimendi tulemusena , leiti, et raadiumi radioaktiivne kiirgus on ebahomogeenne, s.o. sellel on keeruline struktuur.
Rutherford Ernst (1871-1937), inglise füüsik, üks radioaktiivsuse ja aatomi ehituse teooria loojatest, teadusliku koolkonna rajaja, Venemaa Teaduste Akadeemia väliskorrespondentliige (1922) ja auliige. NSVL Teaduste Akadeemia (1925). Cavendishi labori direktor (alates 1919. aastast). Avas (1899) alfa- ja beetakiired ning tegi kindlaks nende olemuse. Loonud (1903, koos F. Soddyga) radioaktiivsuse teooria. Ta pakkus välja (1911) aatomi planeedimudeli. Viis läbi (1919) esimese kunstliku tuumareaktsiooni. Ennustas (1921) neutroni olemasolu. Nobeli preemia (1908).
Klassikaline eksperiment, mis võimaldas tuvastada radioaktiivse kiirguse keerulist koostist.
Raadiumipreparaat asetati auguga pliimahutisse. Auku vastas asetati fotoplaat. Kiirgusele mõjus tugev magnetväli.
Peaaegu 90% teadaolevatest tuumadest on ebastabiilsed. Radioaktiivsed tuumad võivad emiteerida kolme tüüpi osakesi: positiivselt laetud (α-osakesed – heeliumi tuumad), negatiivselt (β-osakesed – elektronid) ja neutraalsed (γ-osakesed – lühikese lainepikkusega kvantid). elektromagnetiline kiirgus). Magnetväli võimaldab neid osakesi eraldada.