радиоактивность
презентация к уроку по физике (9 класс) на тему

Открытие

радиоактивности

1895год В.К.
Рентген


поведал

миру

об

икс-лучах
.
Эти

лучи

заинтересовали

Антуана

Анри

Беккереля
.
1896
год

Анри

Беккерель


открыл

самопроизвольное

излучение

солей

урана
.

26
декабря
1898года
-
Пьер
и
Мария

Кюри

называют

это

свойство

радиоактивностью
.
1905год А.
Эйнштейн

сформулировал

основное

уравнение

фотоэффекта
.
Исторические сведения
α - частица
Полностью ионизированный атом химического элемента гелия. Положительно заряжены.
m = 4 а.е.м. q =2e . Ее скорость 10000-20000 м/с
Модели атомов
Модель Томсона
17
.

В
1903 г. Джозеф Джон Томсон предложил модель атома:
* атомы представляют однородные шары из положительно заряженного вещества, в котором находятся электроны.
* суммарный заряд электронов равен положительному заряду атома . Атом в целом нейтрален. Эта модель получила название «пудинг», так как электроны были вкраплены в положительно заряженную среду, подобно изюму в пудинге.

Модель атома Томсона
Деление ядер урана
25
В природе встречается два вида изотопа урана: (99,3 %)
и


(0,7 
%)
Две
наиболее типичные реакции деления этого ядра имеют вид:

Энергия,
которая
выделяется при полном делении 1 кг урана = энергии, которая выделяется при полном сгорании 3000 т угля
« Не существует ничего, кроме атомов»
Демокрит
«Начало вселенной-атомы и пустота. Миров бесчисленное множество. Ничего не возникает из небытия, не исчезает в небытие. Атомы бесчислены по величине и множеству, носятся же они во вселенной, кружась в вихре, и таким образом рождается все сложное: огонь, вода, воздух, земля.Последне- суть соединения некоторых атомов. Атомы же неизменяемы вследствие твердости»
Модели атомов
20

Резерфорд
пришел к
выводу - положительный
заряд
атома
сосредоточен в очень малом
объеме
в
центре
атома, а
не
распределен по
всему
атому, как в модели Томсона.
Резерфорд
предложил
ядерную («планетарную
»)
модель атома
Поздние
медицинские последствия атомной бомбардировки включают келоидные рубцы, "атомную" катаракту, лейкемию и другие раковые заболевания и вызванную внутриутробным облучением микроцефалию ("синдром маленькой головы").
Влияние радиоактивного излучения на живые организмы.

33
Исследование радиоактивности
6

За 10 лет совместной работы супруги Кюри сделали очень многое для изучения явления радиоактивности. Это был труд во имя науки. В 1903 году супруги Кюри были удостоены Нобелевской премии по физике.
Мари Кюри стала первой женщиной, удостоенной Нобелевской премии.
Впоследствии было установлено, что все химические элементы с порядковым номером
больше 83
являются радиоактивными.
Виды радиоактивного излучения
11
b

-
лучи


-
лучи
a

-

лучи
Виды радиоактивного излучения
16
Эти
три вида излучения очень сильно отличаются друг от друга по проникающей способности. Наименьшей проникающей способностью обладают
α
-лучи. Слой бумаги, толщиной около 0,1мм для них уже непрозрачен.
Для
β
-лучей является непрозрачной алюминиевая пластинка при толщине несколько миллиметров.
Наибольшей проникающей способностью обладают
γ
-лучи, слой свинца толщиной 1см не является для них преградой. По своим свойствам
γ
-лучи напоминают рентгеновские. Это электромагнитные волны с длиной волны от
мдо
см.
.
 
В
1939 году немецкими учеными О.
Ганом
и Ф.
Штрассманом
было открыто деление ядер
урана
.

Они установили, что при бомбардировке урана нейтронами возникают элементы средней части периодической системы
24
Фриц

Штрассман
(1902-1980)
Отто
Ган
(1879-1968)
Модель деления ядер урана при бомбардировке нейтроном
Деление ядер урана
Влияние радиоактивного излучения на живые организмы
32
Этот сожжённый заживо мальчик, с руками, как будто в агонии скрещёнными на груди, был среди мобилизованных учащихся в районе
Ивакана
 (
Iwakana
). Он был ничем не защищённый от взрыва, прогремевшего в 700 метрах от него.
Хиросима, сожжённая дотла
Келоидные рубцы на теле человека, находившегося в 1,6 км от эпицентра
«Обнаруженная сила урана угрожает цивилизации и людям не больше, чем когда мы зажигаем спичку. Дальнейшее развитие человечества зависит не от уровня технических достижений, а от его моральных принципов».
А. Эйнштейн:
37
(1879 – 1955)
"Радиоактивность как свидетельство сложного строения атомов.
Модели атомов.
Опыт Резерфорда"
1
Проникающая способность
радиоактивного излучения
Модели атомов
19
Испытав рассеяние в золотой фольге,
α
-частицы ударялись затем в экран и регистрировались с помощью микроскопа.
Предполагалось, что пучок
α
-частиц при прохождении через тонкую фольгу слегка расплывется на небольшие углы. Такое рассеяние на малые углы действительно наблюдалось, но оказалось, что примерно одна
α
-частица из 20000, падающих на золотую фольгу толщиной всего лишь 4*
см, возвращается назад в сторону источника.
 
Альберт Эйнштейн

сравнил открытие радиоактивности с открытием огня
, так как считал, что и
огонь и радиоактивность –
одинаково крупные вехи в истории цивилизации
.
.

Исследование радиоактивности


В 1898 году французские ученые Мария Склодовская-Кюри и Пьер Кюри выделили из уранового минерала два новых вещества, радиоактивных в гораздо более сильной степени, чем уран и торий. Так были открыты два неизвестных ранее радиоактивных элемента –
полоний и радий.
5
Мария Кюри
Пьер Кюри
Эксперимент
,
доказывающий
,
что

атом

имеет

сложный

состав
:
1899
год

«
Опыты

показывают
,
что

излучение

урана

неоднородно

по

составу
- в
нем

присутствуют
,
по

крайней

мере
,
два

излучения

различного

типа
,
одно

очень

сильно

поглощается
, а
другое

имеет

большую

проникающую

способность
.
Ядерные силы
Ядерные реакции
23
Ядерные силы ( сильное взаимодействие)-
силы, действующие между нуклонами в ядре и обеспечивающие существование устойчивых ядер
Являются силами притяжения
Короткодействующие
(
~
2*
м
)
Действуют одинаково между
p-p p-n n-n
 
Влияние радиоактивного излучения на живые организмы

31
Ущерб, нанесённый Нагасаки атомной бомбардировкой, не поддаётся описанию. На расстоянии между 1 км и 2 км от эпицентра около 80% домов обрушились и сгорели, и когда дым рассеялся, всё вокруг было усеяно трупами. О территории в радиусе 2 км от эпицентра говорят как о "зоне эпицентра".
.
.
Найдено около эпицентра: кости человеческой руки, застывшие в оплавленном куске стекла
Самыми большими и мощными реакторами на нашей планете являются
:
Фукусима

I и

Фукусима

II в Японии.
36
Причиной разрушения АЭС послужили
землетрясение
и цунами, обрушившиеся на Японию.
Катастрофа в Японии 11.03.2011 на «
Фукусима
1»
.
Никогда
не пользуйтесь приборами с таким знаком! Если вы случайно встретите бесхозные приборы или устройство с таким знаком, обязательно поставьте об этом в известность органы санитарного надзора или полицию!

Рентгеновские
обследования проходите не чаще 2-х раз в год
!

Это
знак радиационной опасности. Никогда не входите в помещения, имеющие такой
знак!


Открытие радиоактивности


В 1896 году французский физик Антуан Анри Беккерель случайно обнаружил, что химический элемент уран самопроизвольно, без каких-либо внешних воздействий, испускает ранее неизвестные невидимые лучи,
к
оторые позже были названы
радиоактивным излучением.

4
Радиоактивность - это способность атомов некоторых химических элементов к самопроизвольному излучению
.
(1852-1908)
Гамма-частицы

частицы
Вид

электромагнитного

излучения
Электромагнитное

излучение
Скорость

электромагнитных

волн

–300000км/с.
Модели атомов
Модель Резерфорда
22
Модель атома Резерфорда
*
Атомы любого элемента состоят из положительно заряженной части -
ядра.
Размеры ядра малы, п сравнению с размерами самого атома.
*В состав ядра входят положительно заряженные частицы – протоны ( позднее было установлено, что и нейтральные нейтроны).В ядре сконцентрирована вся масса атома.
*Вокруг ядра вращаются электроны, образующие так называемую электронную оболочку.
Деление ядер урана
27
.
Реакция деления ядер урана идет с выделением энергии в окружающую среду
Энергия, заключенная в ядрах атомов колоссальна! При полном делении всех ядер, имеющихся в 1г урана, выделилось бы столько же энергии, сколько выделяется при сгорании 2,5 т нефти.
Последствия Чернобыля…
35
Лучевая болезнь
Бесплодие
Генетические мутации
Поражения органов зрения
Поражения нервной системы
Ускоренное старение организма
Нарушение психического и умственного развития
Раковые заболевания
.
Эрнест Резерфорд
РЕЗЕРФОРД Эрнст (1871-1937),
английский физик, один из создателей учения о радиоактивности и строении атома, основатель научной школы, иностранный член-корреспондент РАН (1922) и почетный член АН СССР (1925). Директор
Кавендишской
лаборатории (с 1919). Открыл (1899) альфа- и бета-лучи и установил их природу. Создал (1903, совместно с Ф. Содди) теорию радиоактивности. Предложил (1911) планетарную модель атома. Осуществил (1919) первую искусственную ядерную реакцию. Предсказал (1921) существование нейтрона. Нобелевская премия (1908).
Модели атомов
18

В 1911 г. Резерфорд предложил своим сотрудникам экспериментально проверить состоятельность модели атома Томсона Если модель атома Томсона соответствует действительности, то, пропуская через очень тонкую металлическую пленку узкий пучок быстрых
α
-частиц, экспериментаторы не должны обнаружить сколько-нибудь заметного отклонения этих частиц.
Влияние радиоактивного излучения на живые
организмы

30

Считается, что 140000 человек умерло в Хиросиме от взрыва и его последствий; аналогичная оценка для Нагасаки составляет 74000 человек.
Г
лазной
зрачок жертвы ядерной
бомбардировки
, получившей радиационную катаракту.
«
Науки делятся на две группы –
н
а физику и собирание марок».

Эрнест Резерфорд
3
(
1871-1937
)
Радиоактивное

излучение

Радиоактивность

появились

на

земле

со

времени

ее

образования
, и
человек

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
.
β - частица
Представляет собой – электрон
Его скорость доходит до 0,99 скорости света.
Деление ядер урана
26
При делении ядра урана-235, освобождается 2 или 3 нейтрона. При благоприятных условиях эти нейтроны могут попасть в другие ядра урана и вызвать их деление. На этом этапе появятся уже от 4 до 9 нейтронов, способных вызвать новые распады ядер урана и т. д. Такой лавинообразный процесс называется
цепной ядерной реакцией.
Влияние радиоактивного излучения на живые организмы

…
29
Утром 
6 августа
 
1945
 года американский бомбардировщик 
B-29
 «
Enola

Gay
» (командир экипажа — полковник 
Пол
Тиббетс
) сбросил на японский город 
Хиросима
 
атомную бомбу
 «
Little

Boy
» («Малыш»). Три дня спустя атомная бомба «
Fat

Man
» («Толстяк») была сброшена на город 
Нагасаки
.
Атомные электростанции
34
АЭС оказались небезопасными.
До Чернобыльской аварии самой тяжелой в ядерной энергетике считалась авария 1979 года на американской АЭС
Тримайл
–
Айленд
близ
г.Гаррисберга
(штат
Пельсинвания
).
Казалось бы, АЭС очень выгодные станции! Но вся беда в том, что в случае аварии их радиоактивное топливо попадает в окружающую среду, вызывая смертельно опасную для человека лучевую болезнь и заражая местность на 300 лет.
Зараженную территорию обносят колючей проволокой, она становится непригодной для жизни.