रेडियोधर्मिता -
उद्घाटन - 1896
- सहज परिवर्तन की घटना
स्थिर नाभिकों में अस्थिर नाभिक,
उत्सर्जन के साथ
कण और ऊर्जा विकिरण।
रेडियोधर्मिता अनुसंधान
सभी रासायनिक तत्व
नंबर . से शुरू 83 ,
रेडियोधर्मिता है
1898 -
पोलोनियम और रेडियम की खोज
प्रकृति रेडियोधर्मी विकिरण
1000000km/s . तक की गति
रेडियोधर्मी विकिरण के प्रकार
- प्राकृतिक रेडियोधर्मिता;
- कृत्रिम रेडियोधर्मिता।
रेडियोधर्मी विकिरण के गुण
- हवा को आयनित करें;
- एक फोटोग्राफिक प्लेट पर अधिनियम;
- कुछ पदार्थों की चमक का कारण;
- पतली धातु की प्लेटों के माध्यम से प्रवेश करें;
- विकिरण की तीव्रता के समानुपाती होती है
पदार्थ एकाग्रता;
- विकिरण की तीव्रता बाहरी कारकों (दबाव, तापमान, रोशनी, विद्युत निर्वहन) पर निर्भर नहीं करती है।
रेडियोधर्मी से सुरक्षा
विकिरण
न्यूट्रॉन – पानी, कंक्रीट, पृथ्वी (कम परमाणु संख्या वाले पदार्थ)
एक्स-रे, गामा किरणें –
कच्चा लोहा, स्टील, सीसा, बैराइट ईंट, सीसा कांच (उच्च परमाणु संख्या और उच्च घनत्व वाले तत्व)
रेडियोधर्मी परिवर्तन
विस्थापन नियम
आइसोटोप
1911, एफ. सोड्डी
गुठली हैं
एक ही रासायनिक तत्व
प्रोटॉन की समान संख्या के साथ
लेकिन विभिन्न संख्या में न्यूट्रॉन समस्थानिक हैं।
समस्थानिकों में समान होता है
रासायनिक गुण
(नाभिक के आवेश के कारण)
लेकिन विभिन्न भौतिक गुण
(द्रव्यमान के कारण)।
रेडियोधर्मी क्षय का नियम
हाफ लाइफ टी –
समय अंतराल
किस गतिविधि के दौरान
रेडियोधर्मी तत्व
दो बार घटता है।
हमारे आसपास रेडियोधर्मिता (ज़ेलेनकोव ए.जी. के अनुसार)
आयनकारी विकिरण को पंजीकृत करने के तरीके
विकिरण की अवशोषित खुराक -
आयनीकरण का ऊर्जा अनुपात
पदार्थ द्वारा अवशोषित विकिरण
इस पदार्थ के द्रव्यमान के लिए।
1 Gy = 1 J/kg
प्राकृतिक पृष्ठभूमि प्रति व्यक्ति 0.002 Gy/वर्ष;
पीडीएन 0.05 Gy/वर्ष या 0.001 Gy/सप्ताह;
घातक खुराक 3-10 Gy थोड़े समय में
जगमगाहट काउंटर
1903 में, डब्ल्यू. क्रुक्स
देखा कि कण
रेडियोधर्मी द्वारा उत्सर्जित
पदार्थ, पर गिरना
नारकीय
जिंक स्क्रीन, कारण
उसकी चमक।
स्क्रीन
डिवाइस का उपयोग ई. रदरफोर्ड द्वारा किया गया था।
अब जगमगाते देखे और गिने जाते हैं
विशेष उपकरणों का उपयोग करना।
गीगर काउंटर
आर्गन से भरी एक ट्यूब में, एक उड़न
गैस के माध्यम से, कण इसे आयनित करता है,
कैथोड और एनोड के बीच सर्किट को बंद करना
और रोकनेवाला भर में एक वोल्टेज पल्स बनाना।
बादल कक्ष
1912
कक्ष संतृप्त के साथ आर्गन और नाइट्रोजन के मिश्रण से भर जाता है
पानी या शराब की भाप। एक पिस्टन के साथ गैस का विस्तार
वाष्प को सुपरकूल करें। उड़ता हुआ कण
गैस परमाणुओं को आयनित करता है जिस पर भाप संघनित होती है,
एक ड्रिप ट्रेल (ट्रैक) बनाना।
बुलबुला कक्ष
1952
D. ग्लेसर ने एक कक्ष डिजाइन किया जिसमें आप कर सकते हैं
कक्ष की तुलना में अधिक ऊर्जा वाले कणों की जांच करें
विल्सन। तेजी से उबलते तरल से भरा चैंबर
तरलीकृत प्रोपेन, हाइड्रोजन)। एक अत्यधिक गरम तरल में
अध्ययन के तहत कण वाष्प के बुलबुले का एक ट्रैक छोड़ देता है।
चिंगारी कक्ष
1957 में आविष्कार किया गया। अक्रिय गैस से भरा हुआ।
प्लानो-समानांतर प्लेटें निकट दूरी पर हैं
एक दूसरे से। प्लेटों पर उच्च वोल्टेज लगाया जाता है।
अपने प्रक्षेपवक्र के साथ एक कण के पारित होने के दौरान, वे छोड़ देते हैं
चिंगारी, एक उग्र ट्रैक बनाना।
मोटी फिल्म इमल्शन
के माध्यम से उड़ना
इमल्शन चार्ज
कण कार्य करता है
ब्रोमाइड अनाज
चांदी और रूप
छिपी हुई छवि।
प्रकट होने पर
फोटोग्राफिक प्लेट बनते हैं
ट्रैक - ट्रैक।
लाभ: निशान
समय के साथ गायब न हों
और सावधानी से किया जा सकता है
अध्ययन किया।
विधि विकसित
1958 में
ज़दानोव ए.पी. और
मैसोव्स्की एल.वी.
रेडियोधर्मी समस्थानिक प्राप्त करना
रेडियोधर्मी समस्थानिक प्राप्त करें
परमाणु रिएक्टरों और त्वरक में
प्राथमिक कण।
परमाणु प्रतिक्रियाओं की मदद से,
रेडियोधर्मी समस्थानिक प्राप्त करें
सभी रासायनिक तत्व
केवल प्रकृति में विद्यमान
स्थिर स्थिति में।
तत्वों की संख्या 43, 61, 85 और 87
उनके पास बिल्कुल भी स्थिर समस्थानिक नहीं होते हैं।
और पहली बार उन्हें कृत्रिम रूप से प्राप्त किया गया था।
प्राप्त नाभिकीय अभिक्रियाओं की सहायता से
ट्रांसयूरानिक तत्व,
नेपच्यूनियम और प्लूटोनियम से शुरू
( जेड=93 - जेड=108)
रेडियोधर्मी समस्थानिकों का उपयोग
लेबल किए गए परमाणु: रासायनिक गुण
रेडियोधर्मी समस्थानिक भिन्न नहीं होते हैं
उन के गैर-रेडियोधर्मी समस्थानिकों के गुणों से
समान तत्व। रेडियोधर्मी का पता लगाएं
आइसोटोप को उनके उत्सर्जन द्वारा पहचाना जा सकता है।
लागू करना: चिकित्सा में, जीव विज्ञान,
अपराध, पुरातत्व,
उद्योग, कृषि।
कक्षा: 11
पाठ के लिए प्रस्तुति
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पाठ प्रकार:सबक सीखना नई सामग्री
पाठ मकसद:रेडियोधर्मिता, अल्फा, बीटा, गामा विकिरण और अर्ध-जीवन की अवधारणाओं का परिचय और समेकन; विस्थापन नियम और रेडियोधर्मी क्षय के नियम का अध्ययन करें।
पाठ मकसद:
क) शैक्षिक कार्य - समझाना और सुदृढ़ करना नई सामग्रीरेडियोधर्मिता की घटना की खोज के इतिहास का परिचय देना;
बी) विकासात्मक कार्य - कक्षा में छात्रों की मानसिक गतिविधि को सक्रिय करना, नई सामग्री की सफल महारत का एहसास करना, भाषण विकसित करना, निष्कर्ष निकालने की क्षमता;
ग) शैक्षिक कार्य - पाठ के विषय में रुचि और मोहित करना, सफलता की व्यक्तिगत स्थिति बनाना, विकिरण के बारे में सामग्री एकत्र करने के लिए सामूहिक खोज करना, स्कूली बच्चों में जानकारी की संरचना करने की क्षमता के विकास के लिए स्थितियां बनाना।
कक्षाओं के दौरान
अध्यापक:
दोस्तों, मेरा सुझाव है कि आप निम्नलिखित कार्य को पूरा करें। घटना को दर्शाने वाले शब्दों की सूची में खोजें: आयन, परमाणु, प्रोटॉन, विद्युतीकरण, न्यूट्रॉन, कंडक्टर, तनाव, बिजली, ढांकता हुआ, इलेक्ट्रोस्कोप, ग्राउंडिंग, फील्ड, ऑप्टिक्स, लेंस, प्रतिरोध, वोल्टेज, वोल्टमीटर, एमीटर, चार्ज, पावर, लाइटिंग रेडियोधर्मिता, चुंबक, जनरेटर, टेलीग्राफ, कंपास, चुंबकत्व। स्लाइड नंबर 1.
इन घटनाओं को परिभाषित करें। किस घटना के लिए हम अभी तक एक परिभाषा नहीं दे सकते हैं? यह सही है, रेडियोधर्मिता के लिए। स्लाइड नंबर 2.
- दोस्तों, हमारे पाठ का विषय रेडियोधर्मिता है।
पिछले पाठ में, कुछ छात्रों को वैज्ञानिकों की जीवनी पर रिपोर्ट तैयार करने का काम दिया गया था: हेनरी बेकरेल, पियरे क्यूरी, मैरी स्कोलोडोव्स्का-क्यूरी, अर्नेस्ट रदरफोर्ड। दोस्तों, आप क्या सोचते हैं, क्या संयोगवश आज इन वैज्ञानिकों की चर्चा होनी चाहिए? हो सकता है कि आप में से कुछ पहले से ही इन लोगों के भाग्य और वैज्ञानिक उपलब्धियों के बारे में कुछ जानते हों?
बच्चे अपने-अपने उत्तर प्रस्तुत करते हैं।
अच्छा किया, आप बहुत ज्ञानी हैं! और अब आइए वक्ताओं की सामग्री को सुनें।
बच्चे वैज्ञानिकों के बारे में बात करते हैं आवेदन संख्या 1ए बेकरेल के बारे में, आवेदन 2एम. स्कोलोडोस्का-क्यूरी के बारे में, आवेदन 3पी। क्यूरी के बारे में) और स्लाइड नंबर 3 (ए। बेकरेल के बारे में), नंबर 4 (एम। स्कोलोडोव्स्काया-क्यूरी के बारे में), नंबर 5 (पी। क्यूरी के बारे में) दिखाएं।
अध्यापक:
- एक सौ साल पहले, फरवरी 1896 में, फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी हेनरी बेकरेल ने यूरेनियम 238 यू लवण के सहज उत्सर्जन की खोज की, लेकिन वह इस विकिरण की प्रकृति को नहीं समझ पाए।
1898 में, पति-पत्नी पियरे और मैरी क्यूरी ने नए, पहले अज्ञात तत्वों की खोज की - पोलोनियम 209 पो और रेडियम 226 रा, जिसमें यूरेनियम के समान विकिरण बहुत मजबूत था। रेडियम एक दुर्लभ तत्व है; 1 ग्राम शुद्ध रेडियम प्राप्त करने के लिए, कम से कम 5 टन यूरेनियम अयस्क को संसाधित करना आवश्यक है; इसकी रेडियोधर्मिता यूरेनियम की तुलना में कई मिलियन गुना अधिक है। स्लाइड नंबर 6.
कुछ रासायनिक तत्वों के स्वतःस्फूर्त उत्सर्जन का नाम पी. क्यूरी रेडियोधर्मिता के सुझाव पर रखा गया था, लैटिन रेडियो से "विकिरण के लिए"। अस्थिर नाभिक स्थिर में बदल जाते हैं। स्लाइड नंबर 7.
संख्या 83 से रासायनिक तत्व रेडियोधर्मी हैं, अर्थात वे अनायास उत्सर्जित होते हैं, और विकिरण की डिग्री इस बात पर निर्भर नहीं करती है कि वे किस यौगिक का हिस्सा हैं। स्लाइड नंबर 8.
20वीं सदी की शुरुआत के महान भौतिक विज्ञानी अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने रेडियोधर्मी विकिरण की प्रकृति का अध्ययन किया। दोस्तों, आइए सुनते हैं ई. रदरफोर्ड की जीवनी के बारे में संदेश। आवेदन संख्या 4,स्लाइड नंबर 9.
रेडियोधर्मी विकिरण क्या है? मैं आपको पाठ के साथ स्वतंत्र कार्य की पेशकश करता हूं: पाठ्यपुस्तक एफ -11 के पृष्ठ 222 एल.ई. गेन्डेनशेटिन और यू.आई. डिक द्वारा।
दोस्तों, सवालों के जवाब दीजिए:
1. α-किरणें क्या हैं? (α-किरणें हीलियम नाभिक का प्रतिनिधित्व करने वाले कणों की एक धारा हैं।)
2. β-किरणें क्या हैं? (β-किरणें इलेक्ट्रॉनों की एक धारा हैं जिनकी गति निर्वात में प्रकाश की गति के करीब होती है।)
3. -विकिरण क्या है? (γ विकिरण विद्युत चुम्बकीय विकिरण है जिसकी आवृत्ति एक्स-रे से अधिक होती है।)
तो (स्लाइड नंबर 10), 1899 में अर्नेस्ट रदरफोर्ड ने विकिरण की असमानता की खोज की। चुंबकीय क्षेत्र में रेडियम के विकिरण की जांच करते हुए, उन्होंने पाया कि रेडियोधर्मी विकिरण का प्रवाह होता है जटिल संरचना: तीन स्वतंत्र प्रवाह होते हैं, जिन्हें α-, β- और γ-किरणें कहा जाता है। आगे के शोध पर, यह पता चला कि α-किरणें हीलियम परमाणुओं के नाभिक की धाराएँ हैं, β-किरणें तेज़ इलेक्ट्रॉनों की धाराएँ हैं, और γ-किरणें एक छोटी तरंग दैर्ध्य वाली विद्युत चुम्बकीय तरंगें हैं।
लेकिन ये धाराएँ अपनी भेदन क्षमताओं में भी भिन्न थीं। स्लाइड 11,12।
परमाणु नाभिक का परिवर्तन अक्सर α-, β-किरणों के उत्सर्जन के साथ होता है। यदि रेडियोधर्मी परिवर्तन के उत्पादों में से एक हीलियम परमाणु का नाभिक है, तो ऐसी प्रतिक्रिया को α-क्षय कहा जाता है, यदि यह एक इलेक्ट्रॉन है, तो β-क्षय।
ये दो क्षय विस्थापन नियमों का पालन करते हैं, जिन्हें सबसे पहले अंग्रेजी वैज्ञानिक एफ. सोड्डी ने तैयार किया था। आइए देखें कि ये प्रतिक्रियाएं कैसी दिखती हैं।
स्लाइड्स #13 और #14 क्रमशः:
1. α-क्षय के दौरान, नाभिक अपना धन आवेश 2e खो देता है और इसका द्रव्यमान प्रातः 4 बजे घट जाता है। α-क्षय के परिणामस्वरूप, तत्व दो कोशिकाओं को मेंडेलीव की आवर्त प्रणाली की शुरुआत में स्थानांतरित कर देता है:
2. β-क्षय के दौरान, एक इलेक्ट्रॉन नाभिक से बाहर निकल जाता है, जिससे नाभिक का आवेश 1e बढ़ जाता है, जबकि द्रव्यमान लगभग अपरिवर्तित रहता है। β-क्षय के परिणामस्वरूप, तत्व एक सेल को मेंडेलीव की आवर्त सारणी के अंत में स्थानांतरित कर दिया जाता है।
अल्फा और बीटा क्षय के अलावा, रेडियोधर्मिता गामा विकिरण के साथ होती है। इस मामले में, एक फोटॉन नाभिक से बाहर निकलता है। स्लाइड नंबर 15.
3. γ-विकिरण - प्रभारी परिवर्तन के साथ नहीं; नाभिक का द्रव्यमान नगण्य रूप से बदलता है।
आइए परमाणु प्रतिक्रियाओं को लिखने के लिए समस्याओं को हल करने का प्रयास करें: 20.10; संख्या 20.12; संख्या 20.13 एल.ए. किरिक, यू.आई. द्वारा असाइनमेंट और स्वतंत्र कार्यों के संग्रह से। लिंग।
- रेडियोधर्मी क्षय के परिणामस्वरूप उत्पन्न होने वाले नाभिक, बदले में, रेडियोधर्मी भी हो सकते हैं। रेडियोधर्मी परिवर्तनों की एक श्रृंखला है। इस श्रृंखला से जुड़े नाभिक एक रेडियोधर्मी श्रृंखला या एक रेडियोधर्मी परिवार बनाते हैं। प्रकृति में तीन रेडियोधर्मी परिवार हैं: यूरेनियम, थोरियम और एक्टिनियम। यूरेनियम परिवार सीसा के साथ समाप्त होता है। यूरेनियम अयस्क में लेड की मात्रा को मापकर उस अयस्क की आयु का निर्धारण किया जा सकता है।
रदरफोर्ड ने अनुभवजन्य रूप से स्थापित किया कि समय के साथ रेडियोधर्मी पदार्थों की गतिविधि कम हो जाती है। प्रत्येक रेडियोधर्मी पदार्थ के लिए एक समय अंतराल होता है जिसके दौरान गतिविधि 2 गुना कम हो जाती है। इस समय को आधा जीवन टी कहा जाता है।
रेडियोधर्मी क्षय का नियम कैसा दिखता है? स्लाइड नंबर 16.
रेडियोधर्मी क्षय का नियम एफ सोड्डी द्वारा स्थापित किया गया था। किसी भी समय अधूरे परमाणुओं की संख्या ज्ञात करने के लिए सूत्र का उपयोग किया जाता है। समय के प्रारंभिक क्षण में रेडियोधर्मी परमाणुओं की संख्या N 0 दें। अर्ध-जीवन के बाद वे N 0/2 होंगे। टी = एनटी के बाद एन 0/2 पी होगा।
अर्ध-आयु मुख्य मात्रा है जो रेडियोधर्मी क्षय की दर निर्धारित करती है। आधा जीवन जितना छोटा होता है, परमाणु उतने ही कम समय तक जीवित रहते हैं, उतनी ही तेजी से क्षय होता है। विभिन्न पदार्थों के लिए, अर्ध-आयु है विभिन्न अर्थ. स्लाइड नंबर 17.
तेजी से और धीरे-धीरे क्षय होने वाले दोनों नाभिक समान रूप से खतरनाक होते हैं। तेजी से क्षय होने वाले नाभिक थोड़े समय के लिए तीव्र विकिरण उत्सर्जित करते हैं, जबकि धीरे-धीरे क्षय होने वाले नाभिक लंबे समय के अंतराल में रेडियोधर्मी होते हैं। मानव प्राकृतिक परिस्थितियों में और कृत्रिम रूप से निर्मित परिस्थितियों में विकिरण के विभिन्न स्तरों का सामना करता है। स्लाइड नंबर 18
रेडियोधर्मिता के ग्रह पृथ्वी पर सभी जीवन के लिए नकारात्मक और सकारात्मक दोनों प्रभाव पड़ते हैं। दोस्तों, आइए जीवन के लिए विकिरण के महत्व के बारे में एक लघु फिल्म देखते हैं। स्लाइड नंबर 19।
और अपने पाठ के समापन में, आइए अर्ध-जीवन खोजने की समस्या को हल करें। स्लाइड नंबर 20।
होम वर्क:
- 31 एल.ई. गेंडेनस्टीन और यू.आई. डिक द्वारा पाठ्यपुस्तक के अनुसार, f-11;
- किरिक एल.ए. द्वारा कार्यों के संग्रह के अनुसार s/r No. 21 (no.), s/r No. 22 (no.) और डिक यू.आई., एफ-11।
पद्धति संबंधी समर्थन
1. एल.ए. किरिक, यू.आई. डिक, मेथडिकल मैटेरियल्स, फिजिक्स - 11, पब्लिशिंग हाउस "ILEKSA";
2. ई. गेंडेनस्टीन, यू.आई. डिक, फिजिक्स - 11, इलेक्सा पब्लिशिंग हाउस;
3. एल.ए. किरिक, यू.आई. डिक, ग्रेड 11 के लिए असाइनमेंट और स्वतंत्र कार्य का संग्रह, प्रकाशन गृह "ILEKSA";
4. इलेक्ट्रॉनिक एप्लिकेशन "ILEKSA", प्रकाशन गृह "ILEKSA" के साथ सीडी।
रेडियोधर्मिता भौतिकी पाठ ग्रेड 11
स्लाइड 2
रेडियोधर्मिता
स्लाइड 3
एक्स-रे की खोज ने नए शोध को गति दी। उनके अध्ययन से नई खोजें हुईं, जिनमें से एक रेडियोधर्मिता की खोज थी। लगभग 19वीं शताब्दी के मध्य से, प्रायोगिक तथ्य सामने आने लगे जो परमाणुओं की अविभाज्यता के विचार पर संदेह करते हैं। इन प्रयोगों के परिणामों ने सुझाव दिया कि परमाणुओं की एक जटिल संरचना होती है और उनमें विद्युत आवेशित कण होते हैं। परमाणु की जटिल संरचना का सबसे महत्वपूर्ण प्रमाण 1896 में फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी हेनरी बेकरेल द्वारा बनाई गई रेडियोधर्मिता की घटना की खोज थी।
स्लाइड 4
यूरेनियम, थोरियम और कुछ अन्य तत्वों में अदृश्य विकिरण उत्सर्जित करने के लिए लगातार और बिना किसी बाहरी प्रभाव (अर्थात आंतरिक कारणों के प्रभाव में) की संपत्ति है, जो एक्स-रे की तरह, अपारदर्शी स्क्रीन के माध्यम से प्रवेश करने में सक्षम है और एक फोटोग्राफिक और आयनीकरण प्रभाव। ऐसे विकिरणों के स्वतःस्फूर्त उत्सर्जन के गुण को रेडियोधर्मिता कहते हैं।
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रेडियोधर्मिता डी.आई. मेंडेलीव की आवधिक प्रणाली के सबसे भारी तत्वों का विशेषाधिकार था। पृथ्वी की पपड़ी में निहित तत्वों में, सभी रेडियोधर्मी हैं, जिनकी क्रम संख्या 83 से अधिक है, अर्थात, बिस्मथ के बाद आवर्त सारणी में स्थित है।
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1898 में, फ्रांसीसी वैज्ञानिक मैरी स्कोलोडोव्स्का-क्यूरी और पियरे क्यूरी ने यूरेनियम खनिज से दो नए पदार्थों को अलग किया, यूरेनियम और थोरियम की तुलना में बहुत अधिक रेडियोधर्मी। इस प्रकार, दो पूर्व अज्ञात रेडियोधर्मी तत्व, पोलोनियम और रेडियम की खोज की गई।
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वैज्ञानिक इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि रेडियोधर्मिता एक स्वतःस्फूर्त प्रक्रिया है जो रेडियोधर्मी तत्वों के परमाणुओं में होती है। अब इस घटना को एक रासायनिक तत्व के एक अस्थिर समस्थानिक के दूसरे तत्व के समस्थानिक में सहज परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया गया है; इस मामले में, इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन, न्यूट्रॉन या हीलियम नाभिक (α-कण) उत्सर्जित होते हैं।
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क्यूरी की पत्नी की प्रयोगशाला में मैरी और पियरे क्यूरी 10 वर्षों के संयुक्त कार्य में, उन्होंने रेडियोधर्मिता की घटना का अध्ययन करने के लिए बहुत कुछ किया है। यह विज्ञान के नाम पर निस्वार्थ काम था - खराब सुसज्जित प्रयोगशाला में और आवश्यक धन के अभाव में।
स्लाइड 9
पियरे और मैरी क्यूरी को नोबेल पुरस्कार विजेताओं का डिप्लोमा प्रदान किया गया नोबेल पुरस्कारभौतिकी में।
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रेडियोधर्मी तत्वों की खोज के बाद, उनके विकिरण की भौतिक प्रकृति पर शोध शुरू हुआ। बेकरेल और क्यूरीज़ के अलावा, रदरफोर्ड ने ऐसा किया। 1898 में, रदरफोर्ड ने रेडियोधर्मिता की घटना का अध्ययन करना शुरू किया। उसका पहला मौलिक खोजइस क्षेत्र में रेडियम द्वारा उत्सर्जित विकिरण की विषमता का पता लगाना था।
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रदरफोर्ड का अनुभव
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रेडियोधर्मी विकिरण के प्रकार a-किरणें - किरण b- किरणें
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- कण - हीलियम परमाणु का केंद्रक। -किरणों की भेदन शक्ति सबसे कम होती है। लगभग 0.1 मिमी मोटी कागज की एक परत अब उनके लिए पारदर्शी नहीं है। चुंबकीय क्षेत्र में कमजोर विचलन। कण के दो प्राथमिक आवेशों में से प्रत्येक के लिए दो परमाणु द्रव्यमान इकाइयाँ हैं। रदरफोर्ड ने साबित किया कि रेडियोधर्मी क्षय के दौरान हीलियम बनता है।
स्लाइड 14
β - कण इलेक्ट्रॉन होते हैं जो प्रकाश की गति के बहुत करीब गति से चलते हैं। वे चुंबकीय और विद्युत दोनों क्षेत्रों में दृढ़ता से विचलन करते हैं। β - पदार्थ से गुजरने पर किरणें बहुत कम अवशोषित होती हैं। एक एल्यूमीनियम प्लेट केवल कुछ मिलीमीटर की मोटाई के साथ उन्हें पूरी तरह से विलंबित कर देती है।
स्लाइड 15
-किरणें विद्युत चुम्बकीय तरंगें हैं। अपने गुणों में, वे बहुत हद तक एक्स-रे की तरह हैं, लेकिन केवल उनकी भेदन शक्ति एक्स-रे की तुलना में बहुत अधिक है। अस्वीकार नहीं किया गया चुंबकीय क्षेत्र. इनकी भेदन क्षमता सबसे अधिक होती है। 1 सेमी मोटी सीसे की परत उनके लिए दुर्गम बाधा नहीं है। जब -किरणें सीसे की ऐसी परत से होकर गुजरती हैं, तो उनकी तीव्रता आधी ही घट जाती है।
स्लाइड 16
α - और - विकिरण उत्सर्जित करते हुए, एक रेडियोधर्मी तत्व के परमाणु एक नए तत्व के परमाणुओं में बदल जाते हैं। इस अर्थ में, रेडियोधर्मी विकिरण के उत्सर्जन को रेडियोधर्मी क्षय कहा जाता है। वे नियम जो आवर्त सारणी में किसी तत्व के क्षय के कारण विस्थापन को इंगित करते हैं, विस्थापन नियम कहलाते हैं।
स्लाइड 17
रेडियोधर्मी क्षय के प्रकार a-क्षय -क्षय b-क्षय
स्लाइड 18
- क्षय एक परमाणु नाभिक का - एक कण (हीलियम परमाणु का नाभिक) और एक उत्पाद नाभिक में स्वतःस्फूर्त क्षय है। ए-क्षय उत्पाद दो कोशिकाओं द्वारा मेंडेलीव की आवधिक प्रणाली की शुरुआत में स्थानांतरित हो जाता है।
स्लाइड 19
- क्षय एक इलेक्ट्रॉन उत्सर्जित करके एक परमाणु नाभिक का स्वतःस्फूर्त परिवर्तन है। नाभिक - बीटा क्षय का एक उत्पाद मूल नाभिक की क्रम संख्या से अधिक आवर्त सारणी में एक क्रमांक के साथ एक तत्व के समस्थानिकों में से एक का केंद्रक बन जाता है।
स्लाइड 20
- विकिरण प्रभारी परिवर्तन के साथ नहीं है; नाभिक का द्रव्यमान नगण्य रूप से बदलता है। मैं
स्लाइड 21
रेडियोधर्मी क्षय रेडियोधर्मी क्षय मूल (मूल) नाभिक का नए (बेटी) नाभिक में एक रेडियोधर्मी (सहज) परिवर्तन है। प्रत्येक रेडियोधर्मी पदार्थ के लिए एक निश्चित समय अंतराल होता है जिसके दौरान गतिविधि आधी हो जाती है।
स्लाइड 22
रेडियोधर्मी क्षय का नियम अर्ध-आयु T वह समय है जिसके दौरान उपलब्ध रेडियोधर्मी परमाणुओं की संख्या का आधा क्षय होता है। N0 समय के प्रारंभिक क्षण में रेडियोधर्मी परमाणुओं की संख्या है। N किसी भी समय अधूरे परमाणुओं की संख्या है।
स्लाइड 23
प्रयुक्त पुस्तकें:
जी.वाई.ए. मायकिशेव, बी.बी. बुखोवत्सेव भौतिकी: शैक्षणिक संस्थानों की 11 वीं कक्षा के लिए एक पाठ्यपुस्तक। - एम।: शिक्षा, 2000 ए.वी. पेरीश्किन, ई.एम. गुटनिक भौतिकी: शैक्षणिक संस्थानों की 9वीं कक्षा के लिए एक पाठ्यपुस्तक। - एम.: बस्टर्ड, 2004 ई. क्यूरी मैरी क्यूरी। - मॉस्को, एटोमिज़दत, 1973
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पाठ का विषय "रेडियोधर्मिता की खोज।
अल्फा, बीटा - और गामा विकिरण।
सबक लक्ष्य।
शिक्षात्मक - रेडियोधर्मिता की घटना के उदाहरण पर दुनिया की भौतिक तस्वीर के बारे में छात्रों के विचारों का विस्तार; अध्ययन पैटर्न
शिक्षात्मक - कौशल के गठन को जारी रखने के लिए: भौतिक प्रक्रियाओं के अध्ययन की सैद्धांतिक विधि; तुलना करना, सामान्यीकरण करना; अध्ययन किए गए तथ्यों के बीच संबंध स्थापित करने के लिए; परिकल्पनाओं को सामने रखें और उनका औचित्य सिद्ध करें।
शिक्षकों - विज्ञान के विकास में वैज्ञानिकों की भूमिका दिखाने के लिए मैरी और पियरे क्यूरी के जीवन और कार्य के उदाहरण का उपयोग करना; यादृच्छिक खोजों की गैर-यादृच्छिकता दिखाएं; (विचार: एक वैज्ञानिक की जिम्मेदारी, उसकी खोजों के फल के लिए एक खोजकर्ता), स्वतंत्र कार्य के साथ संयुक्त संज्ञानात्मक हितों, सामूहिक कौशल के गठन को जारी रखने के लिए।
उपदेशात्मक प्रकार का पाठ: नए ज्ञान का अध्ययन और प्राथमिक समेकन।
पाठ प्रपत्र:परंपरागत
आवश्यक उपकरण और सामग्री:
रेडियोधर्मी खतरे का संकेत; वैज्ञानिकों के चित्र, कंप्यूटर, प्रोजेक्टर, प्रस्तुति, छात्रों के लिए कार्यपुस्तिका, मेंडेलीव की आवर्त सारणी।
तरीके:
- सूचना विधि (छात्र संदेश)
- संकट
पंजीकरण: पाठ का विषय और पुरालेख बोर्ड पर लिखा हुआ है।
"डरने की कोई बात नहीं है - आपको बस अज्ञात को समझने की जरूरत है"
मारिया स्कोलोडोस्का-क्यूरी।
पाठ सारांश
छात्र प्रेरणा
अध्ययन की जा रही सामग्री पर छात्रों का ध्यान केंद्रित करने के लिए, उनकी रुचि के लिए, सामग्री के अध्ययन की आवश्यकता और लाभों को दिखाने के लिए। विकिरण असामान्य किरणें हैं जो आंखों को दिखाई नहीं देती हैं और आम तौर पर किसी भी तरह से महसूस नहीं की जा सकती हैं, लेकिन जो दीवारों में भी घुस सकती हैं और किसी व्यक्ति में प्रवेश कर सकती हैं।
पाठ चरण.
- संगठनात्मक चरण।
- अध्ययन की तैयारी का चरण नया विषय, प्रेरणा और बुनियादी ज्ञान का अद्यतन।
- नए ज्ञान को आत्मसात करने का चरण।
- नए ज्ञान के समेकन का चरण।
- संक्षेप में चरण, गृहकार्य के बारे में जानकारी।
- प्रतिबिंब।
- .आयोजन का समय
पाठ के विषय और उद्देश्य के बारे में संदेश
2. एक नए विषय के अध्ययन की तैयारी का चरण
गृहकार्य की जाँच और छात्रों के सरसरी ललाट सर्वेक्षण के रूप में छात्रों के उपलब्ध ज्ञान को साकार करना।
मैं रेडियोधर्मी खतरे का संकेत दिखाता हूं और प्रश्न पूछता हूं: “इस चिन्ह का क्या अर्थ है? रेडियोधर्मी विकिरण का खतरा क्या है?
3. नए ज्ञान को आत्मसात करने का चरण (25 मिनट)
इसके गठन के समय से ही पृथ्वी पर रेडियोधर्मिता दिखाई दी, और मनुष्य अपनी सभ्यता के विकास के पूरे इतिहास में विकिरण के प्राकृतिक स्रोतों के प्रभाव में था। पृथ्वी विकिरण पृष्ठभूमि के संपर्क में है, जिसके स्रोत सौर विकिरण, ब्रह्मांडीय विकिरण, पृथ्वी में पड़े रेडियोधर्मी तत्वों से विकिरण हैं।
विकिरण क्या है? यह कैसे उत्पन्न होता है? किस प्रकार के विकिरण मौजूद हैं? और इससे खुद को कैसे बचाएं?
शब्द "विकिरण" लैटिन से आया है RADIUSऔर बीम के लिए खड़ा है। सिद्धांत रूप में, विकिरण प्रकृति में विद्यमान सभी प्रकार के विकिरण हैं - रेडियो तरंगें, दृश्य प्रकाश, पराबैंगनी, और इसी तरह। लेकिन विकिरण भिन्न होते हैं, उनमें से कुछ उपयोगी होते हैं, कुछ हानिकारक होते हैं। सामान्य जीवन में, हम कुछ प्रकार के पदार्थों की रेडियोधर्मिता से उत्पन्न होने वाले हानिकारक विकिरण को विकिरण शब्द कहने के आदी हैं। आइए विश्लेषण करें कि भौतिकी के पाठों में रेडियोधर्मिता की घटना को कैसे समझाया गया है
हेनरी बेकरेल द्वारा रेडियोधर्मिता की खोज.
शायद केवल एंटोनी बेकरेल की स्मृति एक उच्च योग्य और कर्तव्यनिष्ठ प्रयोगकर्ता के रूप में बनी रहती, लेकिन अब और नहीं, अगर 1 मार्च को उनकी प्रयोगशाला में नहीं हुआ होता।
रेडियोधर्मिता की खोज एक सुखद दुर्घटना के कारण हुई थी। बेकरेल ने पहले लंबे समय तक सूर्य के प्रकाश से विकिरणित पदार्थों के ल्यूमिनेन्सेंस का अध्ययन किया। उसने फोटोग्राफिक प्लेट को मोटे काले कागज में लपेटा, उसके ऊपर यूरेनियम नमक के दाने रखे और उसे तेज धूप में उजागर किया। विकसित होने के बाद, फोटोग्राफिक प्लेट उन क्षेत्रों में काली हो गई जहां नमक पड़ा था। बेकरेल का विचार था कि यूरेनियम का विकिरण सूर्य के प्रकाश के प्रभाव में उत्पन्न होता है। लेकिन एक दिन, फरवरी 1896 में, बादल मौसम के कारण वह एक और प्रयोग करने में विफल रहे। बेकरेल ने रिकॉर्ड को वापस एक दराज में रख दिया, उसके ऊपर यूरेनियम नमक से ढका एक तांबे का क्रॉस रखा। प्लेट को विकसित करने के बाद, दो दिन बाद, उसने उस पर एक क्रॉस की एक अलग छाया के रूप में कालापन पाया। इसका मतलब यह हुआ कि यूरेनियम के लवण बिना किसी बाहरी प्रभाव के अनायास ही किसी प्रकार का विकिरण पैदा कर देते हैं। गहन शोध शुरू हुआ। जल्द ही, बेकरेल ने एक महत्वपूर्ण तथ्य स्थापित किया: विकिरण की तीव्रता केवल तैयारी में यूरेनियम की मात्रा से निर्धारित होती है, और यह इस बात पर निर्भर नहीं करती है कि इसमें कौन से यौगिक शामिल हैं। इसलिए, विकिरण यौगिकों में नहीं, बल्कि रासायनिक तत्व यूरेनियम में निहित है। तब थोरियम में भी ऐसा ही गुण खोजा गया था।
बेकरेल एंटोनी हेनरी फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी। उन्होंने पेरिस के पॉलिटेक्निक स्कूल से स्नातक किया। मुख्य कार्य रेडियोधर्मिता और प्रकाशिकी के लिए समर्पित हैं। 1896 में उन्होंने रेडियोधर्मिता की घटना की खोज की। 1901 में, उन्होंने रेडियोधर्मी विकिरण के शारीरिक प्रभाव की खोज की। यूरेनियम की प्राकृतिक रेडियोधर्मिता की खोज के लिए बेकरेल को 1903 में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था।(1903, पी। क्यूरी और एम। स्कोलोडोव्स्का-क्यूरी के साथ)।
रेडियम और पोलोनियम की खोज।
1898 में, अन्य फ्रांसीसी वैज्ञानिक मैरी स्कोलोडोव्स्का-क्यूरी और पियरे क्यूरी ने यूरेनियम खनिज से दो नए पदार्थों को अलग किया, यूरेनियम और थोरियम की तुलना में बहुत अधिक रेडियोधर्मी। तो दो पहले अज्ञात रेडियोधर्मी तत्वों की खोज की गई - पोलोनियम और रेडियम। यह थकाऊ काम था, चार लंबे वर्षों तक जोड़े ने अपने नम और ठंडे खलिहान को लगभग नहीं छोड़ा। पोलोनियम (पीओ-84) का नाम मैरी की मातृभूमि, पोलैंड के नाम पर रखा गया था। रेडियम (Ra-88) - रेडिएंट, रेडियोधर्मिता शब्द मारिया स्कोलोडोव्स्का द्वारा प्रस्तावित किया गया था। 83 से अधिक क्रमांक वाले सभी तत्व रेडियोधर्मी हैं, अर्थात। बिस्मथ के बाद आवर्त सारणी में स्थित है। 10 वर्षों के संयुक्त कार्य के लिए, उन्होंने रेडियोधर्मिता की घटना का अध्ययन करने के लिए बहुत कुछ किया है। यह विज्ञान के नाम पर एक निस्वार्थ कार्य था - एक खराब सुसज्जित प्रयोगशाला में और आवश्यक धन के अभाव में शोधकर्ताओं ने 1902 में 0.1 ग्राम की मात्रा में रेडियम की तैयारी प्राप्त की। ऐसा करने के लिए, उन्होंने वहां 45 महीने की कड़ी मेहनत की और 10,000 से अधिक रासायनिक मुक्ति और क्रिस्टलीकरण ऑपरेशन किए।
कोई आश्चर्य नहीं कि मायाकोवस्की ने कविता की तुलना रेडियम के निष्कर्षण से की:
"कविता रेडियम का वही निष्कर्षण है। उत्पादन का एक ग्राम, श्रम का वर्ष। एक हजार टन मौखिक अयस्क के लिए एक शब्द को समाप्त करना।
1903 में क्यूरीज़ और ए. बेकरेल को रेडियोधर्मिता के क्षेत्र में उनकी खोज के लिए भौतिकी में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था।
रेडियोधर्मिता -
यह विभिन्न कणों का उत्सर्जन करते हुए कुछ परमाणु नाभिकों की स्वचालित रूप से अन्य नाभिक में बदलने की क्षमता है:
सभी स्वतःस्फूर्त रेडियोधर्मी क्षय ऊष्माक्षेपी होते हैं, अर्थात् यह ऊष्मा छोड़ते हैं।
छात्र संदेश
मारिया स्कोलोडोव्स्का-क्यूरी - पोलिश और फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी और रसायनज्ञ, रेडियोधर्मिता के सिद्धांत के संस्थापकों में से एक का जन्म 7 नवंबर, 1867 को वारसॉ में हुआ था। वह पेरिस विश्वविद्यालय में पहली महिला प्रोफेसर हैं। 1903 में रेडियोधर्मिता की घटना पर शोध के लिए, ए। बेकरेल के साथ, उन्हें भौतिकी में नोबेल पुरस्कार मिला, और 1911 में धात्विक अवस्था में रेडियम प्राप्त करने के लिए - रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार मिला। 4 जुलाई, 1934 को ल्यूकेमिया से मृत्यु हो गई।मैरी स्कोलोडोव्स्का-क्यूरी का शरीर, एक सीसे के ताबूत में संलग्न है, अभी भी लगभग 13 bq/M3 की दर से 360 बीक्यूरेल/एम3 की तीव्रता के साथ रेडियोधर्मिता का उत्सर्जन करता है... उसे उसके पति के साथ दफनाया गया था...
छात्र संदेश
– पियरे क्यूरी - फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी, रेडियोधर्मिता के सिद्धांत के रचनाकारों में से एक। खोला (1880) और पीजोइलेक्ट्रिकिटी की जांच की। क्रिस्टल समरूपता (क्यूरी सिद्धांत), चुंबकत्व (क्यूरी कानून, क्यूरी बिंदु) पर अध्ययन। उन्होंने अपनी पत्नी एम. स्कोलोडोव्स्का-क्यूरी के साथ मिलकर (1898) पोलोनियम और रेडियम की खोज की और रेडियोधर्मी विकिरण का अध्ययन किया। "रेडियोधर्मिता" शब्द का परिचय दिया। नोबेल पुरस्कार (1903, स्कोलोडोव्स्का-क्यूरी और ए.ए. बेकरेल के साथ संयुक्त रूप से)।
रेडियोधर्मी विकिरण की जटिल संरचना
1899 में, अंग्रेजी वैज्ञानिक ई। रदरफोर्ड के मार्गदर्शन में, एक प्रयोग किया गया जिससे रेडियोधर्मी विकिरण की जटिल संरचना का पता लगाना संभव हो गया।
एक अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी के मार्गदर्शन में किए गए एक प्रयोग के परिणामस्वरूप , यह पाया गया कि रेडियम का रेडियोधर्मी विकिरण अमानवीय है, अर्थात। इसकी एक जटिल संरचना है।
रदरफोर्ड अर्न्स्ट (1871-1937), अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी, रेडियोधर्मिता के सिद्धांत और परमाणु की संरचना के रचनाकारों में से एक, एक वैज्ञानिक स्कूल के संस्थापक, रूसी विज्ञान अकादमी के विदेशी संबंधित सदस्य (1922) और के मानद सदस्य यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज (1925)। कैवेंडिश प्रयोगशाला के निदेशक (1919 से)। (1899) अल्फा और बीटा किरणों को खोला और अपनी प्रकृति को स्थापित किया। (1903, एफ. सोड्डी के साथ) रेडियोधर्मिता का सिद्धांत बनाया। उन्होंने (1911) परमाणु का एक ग्रहीय मॉडल प्रस्तावित किया। पहली कृत्रिम परमाणु प्रतिक्रिया (1919) की गई। भविष्यवाणी (1921) न्यूट्रॉन के अस्तित्व। नोबेल पुरस्कार (1908)।
एक क्लासिक प्रयोग जिसने रेडियोधर्मी विकिरण की जटिल संरचना का पता लगाना संभव बना दिया।
रेडियम की तैयारी एक छेद के साथ एक सीसा कंटेनर में रखी गई थी। छेद के सामने एक फोटोग्राफिक प्लेट रखी गई थी। एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र विकिरण पर कार्य करता है।
लगभग 90% ज्ञात नाभिक अस्थिर हैं। रेडियोधर्मी नाभिक तीन प्रकार के कणों का उत्सर्जन कर सकता है: धनात्मक रूप से आवेशित (α-कण - हीलियम नाभिक), ऋणात्मक रूप से आवेशित (β-कण - इलेक्ट्रॉन) और तटस्थ (γ-कण - लघु-तरंग दैर्ध्य क्वांटा)। विद्युत चुम्बकीय विकिरण) चुंबकीय क्षेत्र इन कणों को अलग करने की अनुमति देता है।