ГРУППА 103.  ФИЗИКА.  ТЕМА  «РАДИОАКТИВНОСТЬ. ВИДЫ РАДИОАКТИВНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ. ЗАКОН РАДИОАКТИВНОГО  РАСПАДА»             

Ребята, предлагаю вам выполнить следующее задание. Найдите в списке слова, обозначающие явления: ион, атом, протон, электризация, нейтрон, проводник, напряжённость, электричество, диэлектрик, электроскоп, заземление, поле, оптика, линза, сопротивление, напряжение, вольтметр, амперметр, заряд, мощность, освещение, радиоактивность, магнит, генератор, телеграф, компас, намагничивание

- Дайте определения этим явлениям. Для какого явления мы ещё не можем дать определение? Правильно, для радиоактивности..
- Ребята, тема нашего занятия – радиоактивность.

- Сто лет назад, в феврале 1896г, французский физик Анри Беккерель обнаружил самопроизвольное излучение солей урана ²³⁸U, однако он не понимал природы этого излучения.

 

В 1898г супруги Пьер и Мария Кюри открыли новые, ранее неизвестные элементы – полоний ²⁰⁹Po и радий ²²⁶Ra, у которых излучение, аналогичное излучению урана, было значительно более сильным. Радий – редкий элемент; чтобы получить 1 грамм чистого радия, надо переработать не менее 5 тонн урановой руды; его радиоактивность в несколько миллионов раз выше радиоактивности урана.

 - Самопроизвольное излучение некоторых химических элементов было названо по предложению П.Кюри радиоактивностью, от латинского radio «излучать». Неустойчивые ядра превращаются в устойчивые

- Химические элементы с номера 83 являются радиоактивными, то есть самопроизвольно излучают, причем, степень излучения не зависит от того, в состав какого соединения они входят.

 - Изучением природы радиоактивного излучения занимался великий физик начала 20 века Эрнест Резерфорд.

- Что же представляет из себя радиоактивное излучение-

1.α-лучи – это поток частиц, представляющих собой ядра гелия.
2 β-лучи – это поток электронов, скорость которых близка к скорости света в вакууме.
3.γ-излучение – это электромагнитное излучение, частота которого превышает частоты рентгеновского излучения.)

 

- Итак в 1899 г Эрнест Резерфорд обнаружил неоднородность излучения. Исследуя излучение радия в магнитном поле, он обнаружил, что поток радиоактивного излучения имеет сложную структуру: состоит из трех самостоятельных потоков, названных α-, β- и γ-лучами. При дальнейших исследованиях оказалось, что α-лучи представляют из себя потоки ядер атомов гелия, β-лучи – потоки быстрых электронов, а γ-лучи есть электромагнитные волны с малой длиной волны.

 

- Но эти потоки различались еще и своими проникающими способностями

 - Превращение атомных ядер часто сопровождается испусканием α-, β-лучей. Если одним из продуктов радиоактивного превращения является ядро атома гелия, то такую реакцию называют α-распадом, если же – электрон, то β-распадом.

Эти два распада подчиняются правилам смещения, которые впервые сформулировал английский ученый Ф.Содди. Давайте посмотрим, как выглядят эти реакции. :

1. При α-распаде ядро теряет положительный заряд 2e и его масса убывает на 4 а.е.м. В результате α-распада элемент смещается на две клетки к началу периодической системы Менделеева:

2. При β-распаде из ядра вылетает электрон, что увеличивает заряд ядра на 1е, масса же остается почти неизменной. В результате β-распада элемент смещается на одну клетку к концу периодической таблицы Менделеева.

 

- Кроме альфа- и бета-распадов радиоактивность сопровождается гамма-излучением. При этом из ядра вылетает фотон.

3. γ-излучение – не сопровождается изменением заряда; масса же ядра меняется ничтожно мало.

-.

Ядра, которые возникли в результате радиоактивного распада, в свою очередь также могут быть радиоактивны. Возникает цепочка радиоактивных превращений. Ядра, связанные с этой цепочкой, образуют радиоактивный ряд или радиоактивное семейство. В природе существует три радиоактивных семейства: урана, тория и актиния. Семейство урана заканчивается свинцом. Измеряя количество свинца в урановой руде, можно определить возраст этой руды.

- Резерфорд опытным путём установил, что активность радиоактивных веществ убывает с течением времени. Для каждого радиоактивного вещества существует интервал времени, на протяжении которого активность убывает в 2 раза. Это время называется периодом полураспада Т.

- Как же выглядит закон радиоактивного распада.?

- Закон радиоактивного распада установлен Ф. Содди. По формуле находят число не распавшихся атомов в любой момент времени. Пусть в начальный момент времени число радиоактивных атомов N₀. По истечении периода полураспада их будет N₀/2. Спустя t = nT их останется N₀/2^п.

- Период полураспада – основная величина, определяющая скорость радиоактивного распада. Чем меньше период полураспада, тем меньше времени живут атомы, тем быстрее происходит распад. Для разных веществ период полураспада имеет разные значения.

- Одинаково опасными являются как быстро, так и медленно распадающиеся ядра. Быстро распадающиеся ядра интенсивно излучают за малый промежуток времени, а медленно распадающиеся ядра радиоактивны на большом интервале времени. С различными уровнями радиации человечество встречается как в естественных условиях, так и в искусственно созданных обстоятельствах-

Радиоактивность имеет как отрицательное, так и положительное значение для всего живого на планете Земля.

• Воздействие радиации на окружающую среду и на человечество.

Давайте вместе подумаем над тем, как радиоактивность воздействует на окружающую среду обитания.

Основную часть облучения население земного шара получает от естественных
источников радиации. Большинство из них таковы, что избежать облучения от них
совершенно невозможно. Человек подвергается облучению двумя способами. Радиоактивные вещества могут находиться вне организма и облучать его снаружи; в этом случае говорят о внешнем облучении. Или же они могут оказаться в воздухе, которым дышит человек, в пище или в воде и попасть внутрь организма. Такой способ облучения называют внутренним. Облучению от естественных источников радиации подвергается любой житель Земли, однако одни из них получают большие дозы, чем другие. Это зависит, в частности, от того, где они живут. Доза облучения зависит также от образа жизни людей. (Применение некоторых строительных материалов, использование газа для приготовления пищи, открытых угольных жаровен, герметизация помещений и даже полеты на самолетах все это увеличивает уровень облучения за счет естественных источников радиации).

Существует три пути поступления радиоактивных веществ в организм:  при
вдыхание воздуха,  загрязненного радиоактивными веществами,  через зараженную
пищу или воду,  через кожу,  а также при заражении открытых ран.

Вы знаете, что наш семипалатинский регион подвержен ядерным испытаниям, последствия которого мы испытываем, по сей день. До сих пор звучит эхо полигона. Я думаю, вы помните прошлогоднюю трагедию, которая произошла в Японии, трагедию Чернобыля, Невады и многих других стран.

Назовите причины и следствия радиационных загрязнений окружающей среды? (привести примеры: ядерные полигоны, аварии на АЭС.)

Ребята, изучение и открытия в области атомной физики не только влекут за собой последствия, но и имеют положительные качества, они позволяют в ряде случаев поставить правильный диагноз болезни, а также лечат опасные заболевания, повышают урожайность культурных растений. В нашем городе есть Радиологический центр, Онкологический диспансер, где лечат заболевания, непосредственно связанные с радиоактивным излучением (Вот парадокс «болезни приобретенные в последствии радиации лечат радиоактивным излучением).

ЗАДАНИЕ.

1. Ответить а вопросы:

. 1. Кто из ученых открыл явление радиоактивности?

2. Мельчайшая неделимая частица.

3. Фамилия ученого, определившего состав радиоактивного излучения.

4. Ядра с одинаковым числом протонов, но с разным числом нейтронов – это…

5. Радиоактивный элемент, открытый супругами Кюри.

6. Изотоп полония альфа-радиоактивен. Какой элемент при этом образуется?

7. Имя женщины - ученой, ставшей Нобелевским лауреатом дважды

 

2. Подготовить рефераты:

А)  о жизни и деятельности великих физиков: Беккереля, Резерфорда, М. Кюри

Б) о ядерных взрывах на АЭС.