Презентация, доклад для урока на тему: Радиоактивность Дисциплина Физика

урановой соли и выставил на яркий солнечный свет. После проявления пластинка почернела на тех участках, где лежала соль. Следовательно, уран создавал какое-то излучение, которое, подобно рентгеновскому, пронизывает непрозрачные тела и действует на фотопластинку. Беккерель думал, что это излучение возникает под влиянием солнечных лучей. Но однажды, в феврале 1896 г., провести очередной опыт ему не удалось из-за облачной погоды. Беккерель убрал пластинку в ящик стола, положив на нее сверху медный крест, покрытый солью урана. Проявив на всякий случай пластинку два дня спустя, он обнаружил на ней почернение в форме отчетливой тени креста. Это означало, что соли урана самопроизвольно, без влияния внешних факторов создают какое-то излучение. [1]

из 40

французский физик, лауреат Нобелевской премии по физике и один из первооткрывателей радиоактивности.

В 1896 году Беккерель случайно открыл радиоактивность во время работ по исследованию фосфоресценции в солях урана. Он умер в возрасте 55 лет в Ле-Круазик (Бретань).
В его честь названы: 1. Единица радиоактивности в системе единиц СИ — беккерель (Bq); 2. Кратер на Луне; 3. Кратер на Марсе; 4. Его имя внесено в список величайших ученых во Франции, помещённый на первом этаже Эйфелевой башни. [2]

из 40

Академии наук, лауреат Нобелевской премии по физике за 1903 год. Годы жизни: 1859 — 1906 [4]

из 40

Через два года после открытия радиоактивности французские физики Мария Склодовская-Кюри и ее муж Пьер Кюри, и другие ученые обнаружили радио-активность тория и открыли два новых радиоактивных элемента – полоний (названный в честь родины Марии Склодовской-Кюри — Польши) и радий (т.е. лучистый).

Мари́я Склодо́вская-Кюри́

Польский учёный-экспериментатор (физик, химик), педагог, общественный деятель. Дважды лауреат Нобелевской премии: по физике и по химии , первый дважды нобелевский лауреат в истории. Основала Институты Кюри в Париже и в Варшаве.
Годы жизни: 1867 — 1934 [3]

ядром. В природе существует 272 стабильных атомных ядра. Все остальные ядра радиоактивны и называются радиоизотопами. [7]

из 40

Нестабильное ядро самопроизвольно превращается в другие ядра с испусканием частиц. Это свойство ядер называется радиоактивностью. [5]

[6]

том числе Э. Резерфорд и его ученики. Было выяснено, что радиоактивные ядра могут испускать частицы трех видов: положительно и отрицательно заряженные и нейтральные. Эти три вида излучений были названы α-, β- и γ- излуче-ниями.

На рисунке изображена схема эксперимента, позволяющая обнаружить сложный состав радиоактивного излучения. В магнитном поле α- и β-лучи испытывают отклонения в противоположные стороны, причем β-лучи отклоняются значительно больше. γ-лучи в магнитном поле вообще не отклоняются.[8]

из 40

[9]

скорости света.

Гамма- лучи

Альфа- лучи
Поток ядер гелия
с двумя положительными зарядами.

Поток нейтральных частиц летящих
со скоростью
20 – 40 тыс. км/с.

Электромагнитное излучение , которое распространяется
со скоростью света.

[10]

них непрозрачен.

β-лучи
Алюминиевая плас-тина задерживает
при толщине
в несколько мм.

γ-лучи
Слой свинца толщи-ной в 1 см не явля-ется непреодолимой преградой.

[11]

не хватает даже для преодоления мёртвого слоя кожи, поэтому радиационный риск при внешнем облучении такими альфа-частицами отсутствует. Внешнее альфа-облучение опасно для здоровья только в случае высокоэнергичных альфа-частиц (с энергией выше десятков МэВ), источником которых является ускоритель. Однако проникновение альфа-активных радионуклидов внутрь тела, когда облучению подвергаются непосредственно живые ткани организма, весьма опасно для здоровья, поскольку большая плотность ионизации вдоль трека частицы сильно повреждает биомолекулы. Опасность для человека при внешнем облучении могут представлять α-частицы с энергиями 10 МэВ и выше, достаточными для преодоления омертвевшего рогового слоя кожного покрова. В то же время большинство исследовательских ускорителей α-частиц работает на энергиях ниже 3 МэВ. [12]

из 40

чем альфа-излучение). Слой любого вещества с поверхностной плотностью порядка 1 г/см2 (например, несколько миллиметров алюминия или несколько метров воздуха) практически полностью поглощает бета-частицы с энергией около 1 МэВ.[13]

из 40

Значительные дозы внешнего бета-излучения могут вызвать лучевые ожоги кожи и привести к лучевой болезни. Ещё более опасно внутреннее облучение от бета-активных радионуклидов, попавших внутрь организма. Бета-излучение имеет значительно меньшую проникающую способность,

[14]

зависимости от дозы и продолжительности может вызвать хроническую и острую лучевые болезни. Стохастические эффекты облучения включают различные виды онкологических заболеваний. В то же время гамма-облучение подавляет рост раковых и других быстро делящихся клеток. Гамма-излучение является мутагенным и тератогенным фактором. [16]

из 40

[15]

радиоактивном распаде сохраняется электрический заряд и приближенно сохраняется относительная атомная масса ядер.
Возникшие при радиоактивном распаде новые ядра в свою очередь обычно также радиоактивны.

Правило смещения

Альфа - распад

Бета - распад

Гамма - распад

приблизительно на четыре атомных единиц массы. В результате элемент смещается на две клетки к началу периодической системы.

из 40

где - символ дочернего ядра,
- ядро атома гелия.

[17]

на единицу, а масса остается почти неизменной. После β–распада элемент смещается на одну клетку ближе к концу периодической системы.

из 40

где - испускаемый электрон

меняется ничтожно мало.

из 40

равно N0. Тогда по истечению периода полураспада это число будет равно N/2.




N0 – число радиоактивных атомов в момент времени (t=0),
N – число нераспавшихся атомов в любой момент времени,
Т – период полураспада - это время, за которое распадается половина первоначального количества ядер, или время, по прошествии которого остается нераспавшимся половина первоначального числа ядер. [18]

Периоды полураспада:

из 40

Уран – 4,5 млрд. лет
Протактиний – 32 млн. лет
Радий – 1590 лет
Радон – 3825 суток
Радий С (изотоп полония) – 1,5 ·10-4 с

[19]

свойствам, но имеющие разную атомную массу. Название «изотопы» было предложено в 1912 английским ради-химиком Фредериком Содди, который образовал его из двух греческих слов: isos – одинаковый и topos – место. Изотопы занимают одно и то же место в клетке периодической системы элементов Менделеева. [20]

из 40

[21]

так назы-ваемая тяжелая вода.

Ее физические свой-ства заметно отли-чаются от свойств обычной воды.

При нормальном ат-мосферном давлении она кипит при 101,2 °С и замерзает при 3,8 °С.

[22]

в производстве все более широко используются радиоактивные изотопы различных химических элементов. Наибольшее применение имеет метод

меченых атомов. Метод основан на том, что химические свойства радиоактивных изотопов не отличаются от свойств нерадиоактивных изотопов тех же элементов.
Обнаружить радиоактивные изотопы можно очень просто — по их излучению. Радиоактивность является своеобразной меткой, с помощью которой можно проследить за поведением элемента при различных химических реакциях и физических превращениях веществ.
Метод меченых атомов стал одним из наиболее действенных методов при решении многочисленных проблем биологии, физиологии, медицины и т. д.

как компактные источники -лучей. Главным образом используется радиоактивный кобальт .

из 40

Получают радиоактивные изотопы в атомных реакторах и на ускорителях элементарных частиц. В настоящее время производством изотопов занята большая отрасль промышленности.

[23]

[24]

для терапевтических целей;
Радиоактивный натрий, вводимый в небольших количествах в кровь, используется для исследования кровообращения;

из 40

Йод используют для лечения базедовой болезни;
Интенсивное γ-излучение кобальта используется при лече-нии раковых заболеваний (кобаль-товая пушка).

[25]

[26]

сго-рания.

из 40

Способ судить о диффузии металлов, процессах в домен-ных печах и т.д.

[27]

[28]

др.) небольшими дозами γ-лучей от радиоактивных препаратов приводит к заметному повы-шению урожайности;
Большие дозы радиации вызывают мутации у растений и микроорганизмов, что в отдельных случаях приводит к появлению мутантов с новыми ценными свойствами (радиоселекция);

из 40

Широкое применение получили меченые атомы в агротехнике. Например, чтобы выяснить, какое из фосфорных удобрений лучше усваивается растением, помечают различные удобрения радиоактивным фосфором. Исследуя за тем растения на радиоактивность, можно определить количество усвоенного ими фосфора из разных сортов удобрения.

[29]

[30]

происхождения (дерева, древесного угля, тканей и т. д.) получил метод радиоактивного углерода;
Таким методом узнают возраст египетских мумий, остатков доисторических костров и т. д.

из 40

[31]

все живые организмы. Даже сравнительно слабое излучение, которое при полном поглощении повышает температуру тела лишь на 0,001 °С, нарушает жизнедеятельность клеток.
Даже слабые излучения способны нанести клеткам существенные повреждения и вызвать опасные заболевания (лучевая болезнь).
При большой интенсивности излучения живые организмы погибают.
Опасность излучений усугубляется тем, что они не вызывают никаких болевых ощущений даже при смертельных дозах. Это излучение сводится к ионизации атомов и молекул и это приводит к изменению их химической активности.

из 40

нарушается процесс образования крови.

Далее наступает поражение клеток пищеварительного тракта и других органов.

Сильное влияние оказывает облучение на наследственность, поражая гены в хромосомах.

[32]

[33]

[34]

E ионизи-рующего излучения к массе m облучаемого вещества:

D=

D1 > D2 > D3

[35]

реакторы и др.) необходимо принимать меры по радиационной защите всех людей, могущих попасть в зону действия излучения.

из 40

[37]

[38]

источника излучения на достаточно большое расстояние.

Поэтому ампулы с радиоактивными пре-паратами не следует брать руками. Надо пользоваться специ-альными щипцами с длинной ручкой.

В тех случаях, когда удаление от источника излучения на достаточно большое расстояние невозможно, для защиты от излучения используют преграды из поглощающих материалов.

из 40

[39]

импульс одновременно
Световое излучение — это поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную области спектра. Источником светового излучения является светящаяся область взрыва — нагретые до высоких температур и испарившиеся части боеприпаса, окружающего грунта и воздуха. При воздушном взрыве светящаяся область представляет собой шар, при наземном — полусферу. [41]

из 40

[40]

уплотнения в среде, который движется со сверхзвуковой скоростью (более 350 м/с для атмосферы). 

из 40

[42]

проводах и кабельных линиях токи и напряжения, которые могут приводить к повреждению и выводу из строя радиоэлектронной аппаратуры, а иногда и к повреждению работающих с аппаратурой людей.

Проникающая радиация (ионизирующее излучение) представляет собой гамма-излучение и поток нейтронов, испускаемых из зоны ядерного взрыва в течение единиц или десятков секунд.
При ядерном взрыве в результате сильных токов в ионизованном радиацией и световым излучением воздухе возникает сильнейшее переменное электромагнитное поле, называемое электромагнитным импульсом (ЭМИ).

[43]

[44]

человечества два примера боевого применения ядерного оружия. Осуществлены Вооружёнными силами США на завершающем этапе тысяч человек — в Нагасаки.

из 40

Атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки

Второй мировой войны (официально объявленная цель — ускорить капиту-ляцию Японии) в рамках тихоокеанского театра военных действий Второй мировой войны. Общее количество погибших составило от 90 до 166 тысяч человек в Хиросиме и от 60 до 80.[46]

[48]

[47]

1986 года.

В ходе испытаний системы из-за халатности новых сотрудников произошли взрывы в энергоблоке, приведшие к загрязнению части Украины, Беларуси, России и других стран Европы. Радиоактивные облака прошли через весь мир, и через 10 дней после аварии радиацию повышенной степени наблюдали уже в США. [49]

Авария на Чернобыльской АЭС

[50]

[51]

2011 года, в резуль-тате сильнейшего в истории Японии зем-летрясения и после-довавшего за ним цунами. [52]

[53]

[54]

за всю историю развития своей цивилизации находился под влиянием естественных источников радиации. Земля подвержена радиационному фону, источниками которого служат излучения Солнца, космическое излучение, излучение от залегающих в Земле радиоактивных элементов. [55]
2. Открытие радиоактивности оказало огромное влияние на развитие науки и техники, оно ознаменовало начало эпохи интенсивного изучения свойств и структуры веществ. Новые перспективы, возникшие в энергетике, промышленности, военной области, медицине и других областях человеческой деятельности благодаря овладению ядерной энергией, были вызваны к жизни обнаружением способности химических элементов к самопроизвольным превращениям. Однако, наряду с положительными факторами использования свойств радиоактивности в интересах человечества можно привести примеры и негативного их вмешательства в нашу жизнь. К числу таких относится ядерное оружие во всех его формах, затонувшие корабли и подводные лодки с атомными двигателями и атомным оружием, захоронение радиоактивных отходах в море и на земле, аварии на атомных электростанциях и др. [56]
3. Радиация не имеет ни цвета, ни запаха, она не холодная и не горячая. Ведь человек не может предположить, где его подстерегает опасность. Поэтому мониторинг окружающей среды необходим для жизнедеятельности человека, его экологической безопасности.[57]

из 40

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/thumb/1/1b/Chernobyl_Disaster.jpg/220px-Chernobyl_Disaster.jpg
http://ru.wikipedia.org/wiki/%C0%E2%E0%F0%E8%FF_%ED%E0_%C0%DD%D1_%D4%F3%EA%F3%F1%E8%EC%E0-1
http://apotime.ru/_pu/26/48353323.jpg
http://images.aif.ru/002/013/f85ea9de28eaa1b2d50b90bbcb6ab734.jpg
http://bibliofond.ru/view.aspx?id=478651
http://works.doklad.ru/view/8T7OrqYxazk/2.html
http://nsportal.ru/ap/ap/nauchno-tekhnicheskoe-tvorchestvo/issledovatelskaya-rabota-izuchenie-fona-radioaktivnosti

из 40

Литература
Физика. 11 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений: базовый и профил. уровни / Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, В. М. Чаругин; под ред. В. И. Николаева, Н. А. Парфентьевой. — 19-е изд. — М.: Просвещение, 2012. — 399 с., [4] л. ил.