Презентация по физике на тему "Явление радиоактивного распада"

Описание презентации по отдельным слайдам:

• 

  1 слайд

  1
  Явление радиоактивного
  распада
  Урюпинский филиал ГБОУ СПО «Волгоградский медицинский колледж»
  Преподаватель: математики и физики Багрова Г.Г.
  

• 

  2 слайд

  Основные вопросы:
  Естественная и искусственная радиоактивность.
  Виды радиоактивного распада. Законы
  Понятие о дозах радиоактивного облучения Грей. (ГР.) - единица поглощенной дозы. Понятие о предельно-допустимой дозе (ПДД.)
  
  2
  

• 

  3 слайд

  3
  Радиоактивность -
  явление самопроизвольного превращения
  неустойчивых ядер в устойчивые,
  сопровождающееся испусканием
  частиц и излучением энергии, которое способно вызвать ионизацию воздуха и почернение фотоэмульсий.
  Открытие - 1896 год
  

• 

  4 слайд

  4
  Исследования радиоактивности
  1898 год –
  открыты полоний и радий
  Все химические элементы,
  начиная с номера 83,
  обладают радиоактивностью
  

• 

  5 слайд

  5
  Виды радиоактивных излучений
  Естественная радиоактивность;
  Искусственная радиоактивность.
  Свойства радиоактивных излучений
  Ионизируют воздух;
  Действуют на фотопластинку;
  Вызывают свечение некоторых веществ;
  Проникают через тонкие металлические пластинки;
  Интенсивность излучения пропорциональна
  концентрации вещества;
  Интенсивность излучения не зависит от внешних факторов (давление, температура, освещенность, электрические разряды).
  

• 

  6 слайд

  6
  Виды радиоактивного распада
  Классический опыт, позволяющий обнаружить сложный состав радиоактивного излучения, состоял в следующем. Радиоактивный препарат помещался на дно узкого канала в куске свинца. Против канала помещалась фотопластинка. На выходившее из канала излучения действовало сильные магнитное поле, к лучу. Вся установка размещалась в вакууме.
  В отсутствие магнитного поля фотопластинке после проявления обнаруживалась одно темное пятно, точно против канала.
  

• 

  7 слайд

  7
  В магнитном поле распадался на три пучка. Две составляющие первичного потока отклонялись в противоположные стороны. Это определенно указывало на наличие у них электрических зарядов противоположных знаков. При этом отрицательная компонента излучения отклонялась магнитным полем гораздо больше, чем положительная, третья составляющая не отклонялась магнитным полем.
  Виды радиоактивного распада
  

• 

  8 слайд

  α-лучи – это поток α-частиц, представляющих собой ядра гелия .
  Наименьший проникающий способностью обладают, α -лучи. Слой бумаги толщиной около 0,1 мм для них уже непрозрачен.
  8
  

• 

  9 слайд

  9
  Проникающая способность радиоактивного α-излучения
  

• 

  10 слайд

  β-лучи – это поток электронов, скорость которых близка к скорости света в вакууме.
  Гораздо меньше поглощаются при прохождении через вещество β -лучи. Алюминиевая пластинка полностью их задерживает только при толщине в несколько миллиметров.
  10
  

• 

  11 слайд

  11
  Проникающая способность радиоактивного β-излучения
  

• 

  12 слайд

  γ-излучение – это электромагнитное излучение, частота которого превышает частоты рентгеновского излучения
  Наибольшей проникающей способностью обладают γ -лучи
  12
  

• 

  13 слайд

  13
  Проникающая способность радиоактивного излучения
  

• 

  14 слайд

  14
  Проникающая способность радиоактивного излучения
  

• 

  15 слайд

  15
  Проникающая способность радиоактивного излучения
  

• 

  16 слайд

  Что происходит с веществом при радиоактивном распаде
  Во- первых, удивительное постоянство, с которым радиоактивные элементы уран, торий и радия упускают излучения. На протяжении суток, месяцев и лет интенсивность излучения заметно не изменилось. На него не оказывали никакого влияния такие обычные воздействия, как нагревания или увеличение давления. Химические реакции, в которые вступали радиоактивные вещества, также не влияли на радиоактивный распад.
  Во – вторых, очень скоро после открытия радиоактивности выяснилось, что при радиоактивном распаде выделяется много энергии.
  16
  

• 

  17 слайд

  При радиоактивном распаде, вещество испытывает какие-то глубокие изменения, совершенно отличные от обычных химических превращений.
  
  17
  Превращения претерпевают
  сами атомы!!
  

• 

  18 слайд

  Было обнаружено, что в результате атомного превращения образуется вещество современно нового вида, отличие по своим физическим и химическим свойствам от первоначального вещества.
  Это новое вещество, само также неустойчиво и испытывает превращение характерного радиоактивного излучения.
  18
  

• 

  19 слайд

  19
  Закон радиоактивного распада
  Период полураспада Т –
  интервал времени,
  в течение которого активность
  радиоактивного элемента
  убывает в два раза.
  число радиоактивных атомов в начальный момент времени N0
  

• 

  20 слайд

  Чем меньше период полураспада, тем интенсивнее протекает распад.
  20
  

• 

  21 слайд

  21
  

• 

  22 слайд

  22
  Период полураспада – одна из важнейших характеристик радиоактивного распада
  Время, за которое распадается половина из начального числа радиоактивных атомов, называют периодом полураспада.
  

• 

  23 слайд

  23
  Изотопы («занимающие одинаковое место»)
  1911 год, Ф.Содди
  Существуют ядра
  одного и того же химического элемента
  с одинаковым числом протонов,
  но различным числом нейтронов – изотопы.
  Изотопы имеют одинаковые
  химические свойства
  (обусловлены зарядом ядра),
  но разные физические свойства
  (обусловлено массой).
  

• 

  24 слайд

  24
  Изотопы водорода
  

• 

  25 слайд

  Изотопы
  Существование изотопов доказывает, что заряд атомного ядра и, следовательно, строение электронной оболочки определяют не все свойства атомов, а лишь его химические свойства атомов и те физические свойства, которые зависят от периферии электронной оболочки, например размеры.
  25
  

• 

  26 слайд

  26
  Получение радиоактивных изотопов
  С помощью ядерных реакций можно
  получить радиоактивные изотопы
  всех химических элементов,
  существующих в природе только
  в стабильном состоянии.
  Элементы под номерами 43, 61, 85 и 87
  Вообще не имеют стабильных изотопов
  И впервые были получены искусственно.
  С помощью ядерных реакций получены
  Трансурановые элементы,
  начиная с нептуния и плутония
  (Z = 93 - Z = 108)
  Получают радиоактивные изотопы
  в атомных реакторах и на ускорителях
  элементарных частиц.
  
  

• 

  27 слайд

  27
  Применение радиоактивных изотопов
  Меченые атомы: химические свойства
  Радиоактивных изотопов не отличаются
  от свойств нерадиоактивных изотопов тех
  же элементов. Обнаружить радиоактивные
  изотопы можно по их излучению.
  Применяют: в медицине, биологии,
  криминалистике, археологии,
  промышленности, сельском хозяйстве.
  

• 

  28 слайд

  28
  Важнейшие радиогенные изотопы
  

• 

  29 слайд

  29
  Понятие о дозах
  радиоактивного
  облучения.
  Понятие о
  предельно-допустимой дозе (ПДД).
  

• 

  30 слайд

  Воздействие гамма – излучения, а также других видов излучения на вещество определяется дозой излучения.
  
  30
  

• 

  31 слайд

  Эквивалентная
  Экспозиционная
  Дозы облучения
  Поглощенная
  31
  

• 

  32 слайд

  32
  Экспозиционная доза (Х) – измеряется количеством электричества (заряда Q), образующимся за счет излучателя в единицу массы сухого воздуха (m) в результате его полной ионизации:
  Иногда еще употребляется для оценки экспозиционной дозы старая ее единица – рентген (Р)
  

• 

  33 слайд

  Поглощенной дозой излучения D называют величину, равную отношению энергии W ионизирующего излучения, преданной облучаемому веществу, к массе этого вещества:
  33
  За единицу дозы поглощенного излучения принят
  1 Грей (Гр):
  

• 

  34 слайд

  34
  Поглощенная доза излучения –
  Отношение энергии ионизирующего
  Излучения, поглощенной веществом,
  к массе этого вещества.
  1 Гр = 1 Дж/кг
  Естественный фон на человека 0,002 Гр/год;
  ПДН 0,05 Гр/год или 0,001 Гр/нед;
  Смертельная доза 3-10 Гр за короткое время
  

• 

  35 слайд

  35
  1Гр – это такая доза излучения, когда массе вещества в 1Кг передается энергия ионизирующего излучения в 1Дж.
  
  Соотношении между Греем и единицами экспозиционной дозы –
  
  и Р – следующее:
  
  

• 

  36 слайд

  36
  Поглощенная доза является энергетической характеристикой излучения и совсем не учитывает его биологические (физические) эффекты воздействия на человека.
  
  Поэтому для оценки действия излучения на живые организмы введена специальная величина – эквивалентная доза.
  

• 

  37 слайд

  37
  Эквивалентной (биологической) дозой поглощенного излучения называют величину, равную произведению поглощенной дозы на коэффициент биологической эффективности:
  Коэффициент, показывающий, во сколько раз поражающее действие данного вида излучения выше, чем рентгеновского, при одинаковой дозе поглощенного излучения, называют относительной биологической эффективностью (КОБЭ) или коэффициентом качества излучения.
  

• 

  38 слайд

  Эквивалентная доза характеризует реальное воздействие радиоактивного излучении на живую ткань.
  В международной системе единицу за единицу эквивалентной дозы принят 1 зиверт (3в).
  Эта единица соответствует поглощенной дозе в 1 Грей – при относительной биологической эффективности, равном единице.
  На практике для измерения эквивалентной дозы поглощенного излучения часто используют внесистемную единицу бэр (биологический эквивалент рентгена):
  1 Зв = 100 бэр.
  
  38
  

• 

  39 слайд

  Человек непрерывно подвергается действию радиоактивного излучения.
  
  В течение года каждый человек в среднем получает дозу 400 – 500 мбэр, которая распределяется следующим образом:
  - космическое и земное излучение примерно 150 мбэр;
  - излучение, полученное при рентгеноскопии, около 140 мбэр
  - излучение, полученное при просмотре телевизионных передач, около 100 мбэр;
  - прочие виды около 80 мбэр.
  
  39
  

• 

  40 слайд

  40
  В законодательном порядке предусмотрены определения меры предосторожности, четко зафиксирована некоторая санитарная норма – предельно допустимая доза (ПДД)
  Предельно- допустимой дозой облучения (ПДД) считают дозу, по порядку величины совпадающую с естественным радиоактивным фоном, в котором живет человек.
  

• 

  41 слайд

  41
  Для нашего населения – внешнем ПДД должна быть не выше 5 * 10-4 3в, что практически совпадает с тем уровнем фона радиации
  (космич. радиация + излучения из почвы + содержание радиации в организме), который наблюдается в отдельных географических районах Земли.
  

• 

  42 слайд

  42
  Методы регистрации ионизирующих излучений
  

• 

  43 слайд

  43
  Сцинтилляционный счетчик
  ЭКРАН
  В 1903 году У.Крукс
  заметил, что частицы,
  испускаемые радиоактивным
  веществом, попадая на
  покрытый сернистым
  цинком экран, вызывает
  его свечение.
  Устройство было использовано Э.Резерфордом.
  Сейчас сцинтилляции наблюдают и считают
  с помощью специальных устройств.
  

• 

  44 слайд

  44
  Счетчик Гейгера
  В наполненной аргоном трубке пролетающая
  через газ частичка ионизирует его,
  замыкая цепь между катодом и анодом
  и создавая импульс напряжения на резисторе.
  

• 

  45 слайд

  45
  Камера Вильсона
  Камера заполнена смесью аргона и азота с насыщенными
  парами воды или спирта. Расширяя газ поршнем,
  переохлаждают пары. Пролетающая частица
  ионизирует атомы газа, на которых конденсируется пар,
  создавая капельный след (трек).
  1912 г.
  

• 

  46 слайд

  46
  Пузырьковая камера
  Д.Глейзер сконструировал камеру, в которой можно
  Исследовать частицы большей энергии, чем в камере
  Вильсона. Камера заполнена быстро закипающей жидкостью
  сжиженный пропан, гидроген). В перегретой жидкости
  исследуемая частица оставляет трек из пузырьков пара.
  1952 г.
  

• 

  47 слайд

  47
  Искровая камера
  Изобретена в 1957 г. Заполнена инертным газом.
  Плоскопараллельные пластины расположены близко
  друг к другу. На пластины подается высокое напряжение.
  При пролете частицы вдоль её траектории проскакивают
  искры, создавая огненный трек.
  

• 

  48 слайд

  48
  Толстослойные фотоэмульсии
  Метод разработан
  В 1958 году
  Ждановым А.П. и
  Мысовским Л.В.
  
  Пролетающая сквозь
  фотоэмульсию заряженная
  частица действует на
  зерна бромистого
  серебра и образует
  скрытое изображение.
  При проявлении
  фотопластинки образуется
  след - трек.
  Преимущества: следы
  не исчезают со временем
  и могут быть тщательно
  изучены.
  

• 

  49 слайд

  Домашнее задание:
  1.лекционный материал
  2. заполнить таблицу
  49