Slajd 2


RADIOAKTIVNOST - transformacija atomskih jezgara u druga jezgra, praćena emisijom raznih čestica i elektromagnetnim zračenjem. Otuda i naziv fenomena: na latinskom radio - zračiti, activus - efikasan. Ovu riječ je skovala Marie Curie. Kada se nestabilno jezgro - radionuklid - raspadne, iz njega velikom brzinom izleti jedna ili više čestica visoke energije. Protok ovih čestica naziva se radioaktivno zračenje ili jednostavno zračenje.

Slajd 3


Istorija radioaktivnosti počela je kada se A. Becquerel bavio luminiscencijom i proučavanjem rendgenskih zraka 1896. godine. Antoine Henri Becquerel (15. decembar 1852. – 25. avgust 1908.) je bio francuski fizičar, dobitnik Nobelove nagrade za fiziku i jedan od otkrivača radioaktivnosti.

Slajd 4


Becquerel je došao na ideju: nije li sva luminiscencija praćena rendgenskim zracima? Da bi provjerio svoju pretpostavku, slučajno je uzeo jednu od soli uranijuma, koja fosforescentira žuto-zelenom svjetlošću. Osvijetlivši ga sunčevom svjetlošću, umotao je sol u crni papir i stavio je u tamni ormar na fotografsku ploču, također umotanu u crni papir. Nakon nekog vremena, razvijajući ploču, Becquerel je zapravo vidio sliku komada soli.

Slajd 5


Slajd 6


Ali luminiscentno zračenje nije moglo proći kroz crni papir, a samo su rendgenski zraci mogli osvijetliti ploču u ovim uvjetima. Becquerel je ponovio eksperiment nekoliko puta i sa jednakim uspjehom. Krajem februara 1896. godine, na sastanku Francuske akademije nauka, sačinio je izvještaj o rendgenskom zračenju fosforescentnih supstanci.

Slajd 7


Nakon nekog vremena, u Becquerelovoj laboratoriji slučajno je razvijena ploča koja nije ozračena Suncem, na kojoj je ležala uranijumska so. Naravno, nije fosforescentno, ali na ploči je bio otisak!

Slajd 8


Tada je Becquerel počeo testirati različite soli urana (uključujući i one koje su godinama ležale u mraku). Ploča je uvijek preeksponirana. Postavljanjem metalnog križa između soli i ploče, Becquerel je dobio slabe obrise križa na ploči. Tada je postalo jasno da su otkriveni novi zraci koji nisu rendgenski.

Slajd 9


Becquerel je ustanovio da je intenzitet zračenja određen samo količinom uranijuma u preparatu i potpuno je nezavisan od toga u koja jedinjenja je uključen. Odnosno, ovo svojstvo nije svojstveno jedinjenjima, već hemijskom elementu - uranijumu.

Slajd 10


Becquerel svoje otkriće dijeli sa naučnicima s kojima je sarađivao. Godine 1898. Marie Curie i Pierre Curie otkrili su radioaktivnost torija, a kasnije su otkrili radioaktivne elemente polonijum i radijum

Slajd 11


Laboratorij P. i M. Curie

Slajd 12


Slajd 13


Slajd 14


Slajd 15


Slajd 16


Oni utvrđuju da sva jedinjenja uranijuma i, u najvećoj meri, sam uranijum imaju svojstvo prirodne radioaktivnosti. Becquerel se vraća fosforima koji ga zanimaju. Istina, njemu je suđeno da napravi još jedno veliko otkriće u atomskoj fizici.

Slajd 17


Jednom, za javno predavanje, Becquerelu je trebala radioaktivna supstanca, uzeo ju je od Curijevih i stavio epruvetu u džep prsluka. Nakon predavanja vratio je radioaktivnu drogu vlasnicima, a sutradan je na tijelu ispod džepa prsluka otkrio crvenilo kože u obliku epruvete.

Slajd 18


Becquerel o tome govori Pierre Curieu, koji na sebi izvodi eksperiment: deset sati nosi epruvetu s radijumom vezanom za podlakticu.

Slajd 19


Nekoliko dana kasnije i on je doživio crvenilo koje je potom preraslo u jak čir od kojeg je patio dva mjeseca. Ovo je bio prvi put da su otkriveni biološki efekti radioaktivnosti.

Širina bloka px

Kopirajte ovaj kod i zalijepite ga na svoju web stranicu

Naslovi slajdova:

IZ ISTORIJE OTKRIĆA RADIOAKTIVNOSTI Nastavnica fizike Gimnazije Gubinskaja Konstantinova Elena Ivanovna "Istorija otkrića radioaktivnosti"

• Sadržaj.
• Uvod…………………………………………………………3
• Prvo poglavlje……………………………………………………………. 5
• Drugo poglavlje…………………………………………………………………………………… 8
• Treće poglavlje……………………………………………………………………… 11
• Četvrto poglavlje………………………………………………………………………….. 19
• Zaključak………………………………………………………………………………………….. 21
• Literatura…………………………………………………….. 22
• Dodatak jedan…………………………………………….……... 23

Ova lekcija je posvećena istoriji otkrića radioaktivnosti, odnosno ulozi naučnika kao što su nemački fizičar, dobitnik Nobelove nagrade Wilhelm Conrad Roentgen, A. Becquerel, supružnici Marie i Pierre Curie, Joliot Curie, u razvoju ove nauke. Svrha lekcije je da se razmotri formiranje, temeljni principi takvih nauka kao što su radiologija, nuklearna fizika, dozimetrija, i da se utvrdi uloga određenih naučnika u otkriću ovog divnog fenomena. Da bi postigao ovaj cilj, autor je sebi postavio sljedeće zadatke: Razmotriti aktivnosti Wilhelma Roentgena kao naučnika koji je usmjeravao druge istraživače u ovoj oblasti. Pratite početno otkriće fenomena od strane A. Becquerela. Procijenite ogroman doprinos supružnika Curie akumulaciji i sistematizaciji znanja o radioaktivnosti. Analizirajte otkriće Joliota Curiea Otkriće rendgenskih zraka Bio je decembar 1895. VC. Rentgen je, radeći u laboratoriji sa cijevi za pražnjenje, u blizini koje se nalazio fluorescentni ekran obložen platina-sinoksid barijumom, promatrao sjaj ovog ekrana. Poklopivši epruvetu crnim kućištem, pred kraj eksperimenta, Rentgen je ponovo otkrio sjaj ekrana tokom pražnjenja. "Fluorescencija" je vidljiva, napisao je Rentgen u svojoj prvoj poruci 28. decembra 1895. godine, kada je tama dovoljna i ne zavisi od toga da li je papir predstavljen sa strane ili nije obložen platina-barijum sineridom. Fluorescencija je uočljiva čak i na udaljenosti od dva metra od cijevi.” Rendgen, međutim, ne može otkriti ni refleksiju ni prelamanje rendgenskih zraka. Međutim, otkrio je da ako se ne dogodi ispravna refleksija, različite tvari se i dalje ponašaju u odnosu na X-zrake na isti način kao zamućeni mediji u odnosu na svjetlost. Rentgen je ustanovio važnu činjenicu raspršivanja rendgenskih zraka materijom. Međutim, svi njegovi pokušaji da otkrije interferenciju rendgenskih zraka dali su negativne rezultate. Pokušaji odbijanja zraka pomoću magnetnog polja također su dali negativne rezultate. Iz ovoga je Rentgen zaključio da X-zrake nisu identične katodnim zracima, već se njima pobuđuju u staklenim stijenkama cijevi za pražnjenje. Na kraju svoje poruke, Roentgen raspravlja o pitanju moguće prirode zraka koje je otkrio: Roentgen je imao dobre razloge da sumnja u uobičajenu prirodu svjetlosti i rendgenskih zraka, a ispravno rješenje tog pitanja palo je na fiziku 20ti vijek. Međutim, Rentgenova neuspješna hipoteza bila je i dokaz nedostataka njegovog teorijskog razmišljanja, sklona jednostranom empirizmu. Suptilan i vješt eksperimentator, Rentgen nije imao sklonosti da traga za nečim novim, ma koliko to paradoksalno zvučalo u odnosu na autora jednog od najvećih novih otkrića u životu fizike. Rentgenovo otkriće rendgenskih zraka imalo je važnu ulogu u proučavanju radioaktivnosti. Zahvaljujući njemu, nakon ponavljanja gore navedenih eksperimenata, hiljade naučnika širom svijeta počele su istraživati ​​ovo područje. Nije slučajno što će Joliot Curie kasnije reći: „Da nije bilo Wilhelma Roentgena, ja vjerovatno ne bih postojao...“ Becquerelovi eksperimenti. Godine 1896. A. Becquerel je otkrio radioaktivnost. Ovo otkriće je bilo direktno povezano sa otkrićem rendgenskih zraka zraci. Becquerel, blisko upoznat s očevim istraživanjem luminiscencije, skrenuo je pažnju na činjenicu da su katodne zrake u Rentgenovim eksperimentima proizvele i luminescenciju stakla i nevidljive rendgenske zrake nakon udara. To ga je dovelo do ideje da svu luminiscenciju prati istovremena emisija rendgenskih zraka.Da bi testirao ovu ideju, Becquerel je koristio veliki broj luminiscentnih materijala sve dok, nakon niza neuspješnih eksperimenata, nije postavio dvije kristalne ploče uranijumove soli. na fotografskoj ploči umotanoj u crni papir. Uranijumova so bila je izložena jakoj sunčevoj svetlosti i nakon nekoliko sati ekspozicije obrisi kristala bili su jasno vidljivi na fotografskoj ploči. Ispostavilo se da je ideja potvrđena; sunčeva svjetlost je pobuđivala i luminiscenciju uranijumove soli i prodorno zračenje koje je djelovalo kroz papir na fotografskoj ploči. Međutim, slučajnost je intervenisala. Nakon što je ponovo pripremio tanjir s kristalom soli uranijuma, Becquerel ga je ponovo iznio na sunce. Dan je bio oblačan, a eksperiment je morao biti prekinut nakon kratkog izlaganja. Narednih dana sunce se nije pojavilo, a Becquerel je odlučio da razvije ploču, ne nadajući se, naravno, dobroj slici. Ali, na njegovo iznenađenje, slika je ispala oštro definisana. Kao prvoklasni istraživač, Becquerel se nije ustručavao da svoju teoriju podvrgne ozbiljnom testiranju i počeo je proučavati djelovanje soli uranijuma na ploču u mraku. Tako je otkriveno - a Becquerel je to dokazao uzastopnim eksperimentima - da uranijum i njegov spoj neprekidno emituju bez slabljenja zrake koje djeluju na fotografsku ploču i, kako je Becquerel pokazao, također su u stanju da isprazne elektroskop, odnosno da stvore ionizaciju. Ovo otkriće izazvalo je senzaciju. Dakle, 1896. godinu obilježio je izuzetan događaj: konačno, nakon nekoliko godina potrage, otkrivena je radioaktivnost. Ova zasluga pripada velikom naučniku Becquerelu. Njegovo otkriće dalo je podsticaj razvoju i unapređenju ove nauke. Istraživanje porodice Curies. Mlada supruga Pierre Curiea, Marija Sklodovska-Kiri, odlučila je da odabere temu svoje doktorske disertacije kako bi proučavala novi fenomen. Njeno proučavanje radioaktivnosti jedinjenja uranijuma dovelo ju je do zaključka da je radioaktivnost osobina koja pripada atomima uranijuma, bez obzira da li su deo hemijskog jedinjenja ili ne. U isto vrijeme, ona je “mjerila intenzitet uranijumskih zraka, koristeći prednost njihovog svojstva davanja električne provodljivosti u zrak”. Ovom metodom jonizacije uvjerila se u atomsku prirodu fenomena. Ali čak i ovaj skromni rezultat pokazao je Curieju da radioaktivnost, uprkos svojoj izvanrednoj prirodi, ne može biti svojstvo samo jednog elementa. „Od tog vremena, postalo je neophodno pronaći novi termin koji bi definisao novo svojstvo materije, koje se manifestuje elementima uranijum i torijum. Za ovo sam predložio naziv "radioaktivnost", koji je postao opšteprihvaćen." Curie-evu pažnju privukle su nenormalno visoke vrijednosti radioaktivnosti nekih ruda. Da bi otkrio što nije u redu, Curie je pripremio umjetni halkolitski materijal od čistih tvari. Ovaj umjetni halkolit, koji se sastoji od uranil nitrata i otopine bakrovog fosfata u fosfornoj kiselini, nakon kristalizacije imao je “potpuno normalnu aktivnost koja odgovara njegovom sastavu: 2,5 puta je manja od aktivnosti uranijuma”. Počeo je istinski titanski rad Curijevih, koji je otvorio put čovječanstvu da ovlada atomskom energijom. Nova metoda hemijske analize koju je razvio Curie odigrala je ogromnu ulogu u historiji atomske fizike, omogućavajući otkrivanje najsitnijih masa radioaktivne materije.

Curie nije ni imala

nape. Što se tiče zaposlenih, u početku su morali da rade sami. Godine 1898. u njihovom radu na otkrivanju radijuma, privremenu pomoć im je pružio nastavnik industrijske škole fizike i hemije J. Bemont; kasnije su privukli mladog hemičara A. Debiernea, koji je otkrio morsku anemonu; zatim su im pomogli fizičari J. Sagnac i nekoliko mladih fizičara. Intenzivan herojski rad je počeo da donosi rezultate radioaktivnosti.

U izvještaju Kongresu, Curies su opisali gornju historiju dobijanja novih radioaktivnih supstanci, ističući da “substance koje emituju Becquerelove zrake nazivamo radioaktivnim”. Zatim su iznijeli Curiejevu metodu mjerenja i ustanovili da je “radioaktivnost fenomen koji se može prilično precizno izmjeriti”, a dobivene brojke o aktivnosti uranovih spojeva omogućile su hipotezu o postojanju vrlo aktivnih supstanci, koje su, kada se testiraju , doveo je do otkrića polonija, radijuma i aktinija. Izvještaj je sadržavao opis svojstava novih elemenata, spektar radijuma, približnu procjenu njegove atomske mase i efekte radioaktivnog zračenja. Što se tiče prirode samih radioaktivnih zraka, za njihovo proučavanje proučavan je uticaj magnetskog polja na zrake i sposobnost prodiranja zraka. P. Curie je pokazao da se radijumsko zračenje sastoji od dvije grupe zraka: onih koje odbija magnetsko polje i onih koje ne odbija magnetsko polje. Proučavajući odbijene zrake, Curijevi su se 1900. godine uvjerili da su “odbijene zrake β nabijene negativnim elektricitetom”. Može se prihvatiti da radij također šalje negativno nabijene čestice u svemir.” Bilo je potrebno pobliže istražiti prirodu ovih čestica. Prve definicije e/m čestica radijuma pripadale su A. Becquerelu (1900). „Eksperimenti gospodina Becquerela dali su prve naznake o ovom pitanju. Za e/m dobijena je približna vrijednost od 107 apsolutnih elektromagnetnih jedinica, for υ vrijednost 1,6 1010 cm u sekundi. Redoslijed ovih brojeva je isti kao kod katodnih zraka." “Precizne studije o ovom pitanju pripadaju gospodinu Kaufmanu (1901, 1902, 1903)... Iz eksperimenata gospodina Kaufmana proizlazi da je za zrake radijuma, čija je brzina znatno veća od brzine katodnih zraka, omjer e /m opada sa povećanjem brzine. U skladu sa radom J. J. Thomsona i Townsenda, moramo pretpostaviti da pokretna čestica koja predstavlja snop ima naboj jednak naboju koji nosi atom vodonika u elektrolizi. Ovaj naboj je isti za sve zrake. Na osnovu toga treba zaključiti da što je veća masa čestica, to je njihova brzina veća.” Skretanje α-zraka u magnetnom polju je dobio Rutherford 1903. Rutherford je također posjedovao nazive: -α, -β i –γ zrake. "1. α (alfa) zraci imaju vrlo nisku prodornu moć; oni očigledno čine glavni deo zračenja. Karakterizira ih apsorpcija materijom. Magnetno polje na njih djeluje vrlo slabo, pa se u početku smatralo neosjetljivim na njegovo djelovanje. Međutim, u jakom magnetnom polju, zraci a su blago otklonjeni, otklon se dešava na sličan način kao i kod katodnih zraka, samo u suprotnom smislu...” 2. Beta (beta) zraci se uglavnom malo apsorbuju u odnosu na prethodne one. U magnetskom polju one se odbijaju na isti način i u istom smislu kao i katodne zrake. 3. γ (gama) zraci imaju veliku prodornu moć; magnetno polje ne utiče na njih; slični su rendgenskim zracima.” P. Curie je bio prva osoba koja je iskusila destruktivne efekte nuklearnog zračenja. On je također bio prvi koji je dokazao postojanje nuklearne energije i izmjerio njenu količinu oslobođenu tokom radioaktivnog raspada. On je 1903. zajedno sa Labordom to otkrio "Radijeve soli su izvor toplote, oslobađaju se kontinuirano i spontano" Pierre Curie je bio svjestan ogromnih društvenih posljedica svog otkrića. Iste godine je u svom Nobelovom govoru rekao sljedeće proročke riječi, koje je M. Curie stavila kao epigraf svojoj knjizi o njemu: „Nije teško predvidjeti da u zločinačkim rukama radijum može postati izuzetno opasan, a Postavlja se pitanje da li je čovječanstvu zaista korisno znati tajne prirode, da li je zaista dovoljno zrelo da ih pravilno koristi ili će mu to znanje samo naštetiti. Eksperimenti gospode. Curijevi su doveli, prije svega, do otkrića novog zračećeg metala, sličnog po svojim hemijskim svojstvima bizmutu - metala koji je gospodin Curie nazvao polonijum u čast domovine svoje žene (Curiejeva žena je bila Poljakinja, rođena Sklodowska) ; da su njihovi daljnji eksperimenti doveli do otkrića drugog, jako zračećeg novog metala - radijuma, koji je po kemijskim svojstvima vrlo sličan bariju; da su Debierneovi eksperimenti doveli do otkrića trećeg metala koji zrači - aktinijuma, sličnog toriju. Zatim je gospodin Curie prešao na najzanimljiviji dio svog izvještaja – eksperimente sa radijumom. Gore navedeni eksperimenti kulminirali su demonstracijom luminoznosti radijuma. Staklena cijev, debela kao olovka i duga kao mali prst, napunjena do dvije trećine mješavinom radijuma i barijum hlorida, dvije godine emituje tako jako svjetlo da se u njegovoj blizini može slobodno čitati. Posljednje riječi zvuče vrlo naivno i ukazuju na vrlo malo poznavanja radioaktivnosti početkom 20. vijeka. Međutim, ovo slabo poznavanje radioaktivnih pojava nije spriječilo nastanak i razvoj nove industrije: industrije radijuma. Ova industrija je bila početak buduće nuklearne industrije. . Uloga Kurijeva u istoriji otkrića radioaktivnosti je ogromna. Oni ne samo da su obavili titanski posao proučavanja radioaktivnih svojstava svih tada poznatih minerala, već su napravili i prvi pokušaj sistematizacije, držeći prezentacije na Univerzitetu Sorbona. Otkriće vještačke radioaktivnosti. Međutim, to je bilo samo jedno od četiri velika otkrića napravljena 1932. godine, zahvaljujući kojima je nazvana čudesnom godinom radioaktivnosti. Prvo, pored implementacije umjetne transmutacije, pozitivno nabijen elektron, odn pozitron, nasuprot tome, negativni elektron se od tada naziva negatron. Drugo, otvoren je neutron- nenabijena elementarna čestica mase 1 (jedinica), koja se može smatrati neutralnim jezgrom, samo bez vanjskog elektrona. Konačno, otkriven je izotop vodonika mase 2, tzv teški vodonik, ili deuterijum, za čije se jezgro smatra da se sastoji od protona R i neutrona P; Kao i obični vodonik, njegov atom ima jedan vanjski elektron. Sljedeće, 1933. godine, došlo je do još jednog otkrića, koje je na neki način (barem po mišljenju prvih istraživača atomske energije) bilo od najvećeg interesa. Govorimo o otkriću vještačke radioaktivnosti. 1933-1934 Za jednog od prvih istraživača ovog problema - M. Curie - ovo otkriće je bilo od posebnog interesa: do njega su došli njena ćerka i zet. M. Curie je imala sreću da baklju koju je zapalila prenese članovima svoje porodice nekoliko mjeseci prije smrti. Predmet koji je iz radoznalosti transformisala u kolosa bio je, četvrt veka kasnije, na ivici da poprimi novi, plodonosan život. Proučavajući spomenuti učinak Bothea i Beckera, Joliotovi su otkrili da brojač nastavlja registrovati impulse čak i nakon što je uklonjen polonij koji ih je prvobitno pobuđivao. Ovi impulsi završavaju se na potpuno isti način kao i impulsi nestabilnog radio elementa s vremenom poluraspada od 3 min. Naučnici su otkrili da je aluminijumski prozor kroz koji je prolazilo polonijum α-zračenje postao radioaktivan zbog nastalih neutrona; sličan efekat se desio za bor i magnezijum, samo su primećeni različiti poluživoti (11 i 2,5, respektivno min). Reakcije za aluminijum i bor bile su sledeće: 2713A1(α,n) 3015P*→3014Si+e+; 105B(α,n) 137N* →136C+e+, pri čemu zvjezdice označavaju da su prvo dobivena jezgra radioaktivna i prolaze kroz sekundarne transformacije označene strelicama, uslijed čega nastaju dobro poznati stabilni izotopi silicija i ugljika. Što se tiče magnezijuma, sva tri njegova izotopa (sa masenim brojevima 24, 25 i 26) učestvuju u ovoj reakciji, generišući neutrone, protone, pozitrone i elektrone; kao rezultat nastaju dobro poznati stabilni izotopi aluminijuma i silicijuma (transformacije su kombinovane prirode); 2412Mg(α, n)2714Si*→2713Al+e+; 2512Mg(α, r)2813Al*→2814Si+e-; 2612Mg(α, p)2913Al*→2914Si+e-. Štoviše, korištenjem konvencionalnih kemijskih metoda korištenih u radiohemiji, bilo je moguće prilično lako identificirati nestabilni radioaktivni fosfor i dušik. Ovi početni rezultati pokazali su bogatstvo mogućnosti koje nude novopribavljeni podaci. Radioaktivnost danas Malo je otkrića u pamćenju čovječanstva koja bi tako dramatično promijenila njegovu sudbinu kao što je otkriće radioaktivnih elemenata. Više od dvije hiljade godina atom je predstavljan kao gusta, sićušna nedjeljiva čestica, a iznenada je u osvit 20. stoljeća otkriveno da su atomi sposobni dijeliti se na dijelove, raspadati se, nestajati, pretvarati jedni u druge. Pokazalo se da se vječni san alhemičara - transformacija jednih elemenata u druge - ostvaruje u prirodi sam po sebi. Ovo otkriće je toliko značajno po svom značaju da se naše 20. stoljeće počelo nazivati ​​"atomskim dobom", erom atoma, početkom atomske ere. Teško je sada imenovati oblast nauke ili tehnologije na koju nije uticalo otkriće fenomena radioaktivnosti. Otkrila je složenu unutrašnju strukturu atoma, a to je dovelo do revizije temeljnih ideja o svijetu oko nas, do sloma ustaljene, klasične slike svijeta. Kvantna mehanika je stvorena posebno da objasni fenomene koji se dešavaju unutar atoma. To je zauzvrat izazvalo reviziju i razvoj matematičkog aparata fizike, promijenilo lice same fizike, hemije i niza drugih nauka. Literatura 1). A.I. Abramov. Mjerenje "nemjerljivog". Moskva, Atomizdat. 1977. 2). K.A. Gladkov. Atom od A do Z. Moskva, Atomizdat. 1974. 3). E. Curie. Marie Curie. Moskva, Atomizdat. 1976. 4). K.N. Mukhin. Zabavna nuklearna fizika. Moskva, Atomizdat. 1969. 5). M. Namias. Nuklearne energije. Moskva, Atomizdat. 1955. 6). N.D. Pilčikov. Radijum i radioaktivnost (zbirka “Napredak u fizici”). Sankt Peterburg. 1910. 7). VC. rendgenski snimak. O novoj vrsti zraka. Moskva, "Prosvetljenje". 1933. 8). M. Sklodowska-Curie. Radijum i radioaktivnost. Moskva. 1905. 9). M. Sklodowska-Curie. Pierre Curie. Moskva, "Prosvetljenje". 1924. 10). F. Soddy. Istorija atomske energije. Moskva, Atomizdat 1979. 11). A.B. Šalinec, G.N. Fadeev. Radioaktivni elementi. Moskva, "Prosvetljenje". 1981.

Otkriće radioaktivnosti. Fenomen radioaktivnosti, odnosno spontanog raspada jezgara, otkrio je A. Becquerel 1896. On je otkrio da uranijum i njegova jedinjenja emituju zrake ili čestice koje prodiru kroz neprozirna tela i mogu da osvetle fotografsku ploču. Fenomen radioaktivnosti, odnosno spontanog raspada jezgara, otkrio je A. Becquerel 1896. On je otkrio da uranijum i njegova jedinjenja emituju zrake ili čestice koje prodiru kroz neprozirna tela i mogu da osvetle fotografsku ploču.

Radioaktivnost Engleski fizičari E. Rutherford i F. Soddy dokazali su da u svim radioaktivnim procesima dolazi do međusobne transformacije atomskih jezgara hemijskih elemenata. Proučavanje svojstava zračenja koje prati ove procese u magnetnim i električnim poljima pokazalo je da se ono dijeli na Alfa čestice (jezgra helijuma), Beta čestice (elektroni) i Gama zrake (elektromagnetno zračenje vrlo kratke talasne dužine). Alfa čestice Beta - čestice Gama - zrake

Alfa zračenje α-čestica je pozitivno nabijena čestica formirana od 2 protona i 2 neutrona. Identično jezgru atoma helijuma-4. Nastaje tokom alfa raspada jezgara. U tom slučaju, jezgro može prijeći u pobuđeno stanje, višak energije se uklanja kada se oslobodi gama zračenje. Međutim, verovatnoća da jezgro pređe na pobuđeni nivo tokom alfa raspada je, po pravilu, u velikoj meri potisnuta. Alfa čestice mogu izazvati nuklearne reakcije; Alfa čestice su sudjelovale u prvoj umjetno izazvanoj nuklearnoj reakciji (E. Rutherford, 1919., transformacija jezgri dušika u jezgra kisika). Alfa čestice nastale tokom nuklearnog raspada imaju početnu kinetičku energiju u rasponu od 1,815 MeV.Kada se alfa čestica kreće kroz materiju, stvara snažnu jonizaciju i kao rezultat toga vrlo brzo gubi energiju.

Utjecaj alfa zračenja na tijelo. Ne postoji rizik od zračenja od vanjskog izlaganja takvim alfa česticama. Međutim, prodor alfa-aktivnih radionuklida u organizam, kada su tjelesna tkiva direktno izložena zračenju, vrlo je opasan po zdravlje. Spoljno zračenje alfa česticama visoke energije, čiji je izvor akcelerator, takođe je opasno po zdravlje. Alfa čestice također nastaju kao rezultat nuklearnih reakcija

Beta zračenje. Becquerel je dokazao da su β-zraci tok elektrona, čija je brzina specifična za svaki radioaktivni element. β-Razgradnja je manifestacija slabe interakcije. β-raspad je radioaktivni raspad praćen emisijom elektrona i antineutrina iz jezgra. Nakon β-raspada, element se pomiče za 1 ćeliju do kraja periodnog sistema (naboj jezgra se povećava za jedan), dok se maseni broj jezgra ne mijenja.

Gama zračenje. Gama zraci (γ-zraci) su vrsta elektromagnetnog zračenja izuzetno kratke talasne dužine i izraženih korpuskularnih svojstava. Na skali elektromagnetnih talasa, graniči se sa rendgenskim zracima, zauzimajući raspon viših frekvencija. Gama zračenje se emituje tokom prelaza između pobuđenih stanja jezgara elemenata. Nastaje tokom radioaktivnih transformacija atomskih jezgri i tokom nuklearnih reakcija; γ-zrake, za razliku od α-zraka i β-zraka, ne odbijaju električna i magnetska polja i odlikuju se većom prodornom moći. Gama zračenje se koristi za detekciju γ-mana, inspekciju proizvoda transiluminacijom γ-zracima, itd.

Popov Sergey

Radioaktivnost. Otkriće novih radioaktivnih elemenata.

Skinuti:

Pregled:

Da biste koristili preglede prezentacija, kreirajte Google račun i prijavite se na njega: https://accounts.google.com

Naslovi slajdova:

Otkriće radioaktivnosti. Otkriće novih radioaktivnih hemijskih elemenata

Antoine Henri Becquerel francuski fizičar, dobitnik Nobelove nagrade za fiziku i jedan od otkrivača radioaktivnosti. Proučavao je vezu između luminiscencije i rendgenskih zraka, koju je otkrio Henri Poincaré.

Becquerel je došao na ideju: nije li sva luminiscencija praćena rendgenskim zracima? Da bi provjerio svoju pretpostavku, uzeo je nekoliko spojeva, uključujući jednu od soli uranijuma, koja fosforescentira žuto-zelenom svjetlošću. Osvijetlivši ga sunčevom svjetlošću, umotao je sol u crni papir i stavio je u tamni ormar na fotografsku ploču, također umotanu u crni papir. Nakon nekog vremena, razvijajući ploču, Becquerel je zapravo vidio sliku komada soli. Ali luminiscentno zračenje nije moglo proći kroz crni papir, a samo su rendgenski zraci mogli osvijetliti ploču u ovim uvjetima. Becquerel je ponovio eksperiment nekoliko puta i sa jednakim uspjehom. Krajem februara 1896. godine, na sastanku Francuske akademije nauka, sačinio je izvještaj o rendgenskom zračenju fosforescentnih supstanci. Radioaktivnost je otkrio 1896

Nakon nekog vremena, u Becquerelovoj laboratoriji slučajno se razvila ploča na kojoj je ležala uranijumska so koja nije bila ozračena sunčevom svetlošću. Naravno, nije fosforescentirao, ali je na ploči bio otisak. Tada je Becquerel počeo testirati različite spojeve i minerale uranijuma (uključujući i one koji nisu pokazivali fosforescenciju), kao i metalni uran. Ploča je uvijek bila preeksponirana. Postavljanjem metalnog križa između soli i ploče, Becquerel je dobio slabe obrise križa na ploči. Tada je postalo jasno da su otkriveni novi zraci koji prolaze kroz neprozirne objekte, ali nisu rendgenski zraci. Becquerel je ustanovio da je intenzitet zračenja određen samo količinom uranijuma u preparatu i potpuno je nezavisan od toga u koja jedinjenja je uključen. Dakle, ovo svojstvo nije bilo svojstveno jedinjenjima, već hemijskom elementu uranijuma.

Maria Sklodowska-Curie je poljska eksperimentalna naučnica (fizičarka, hemičarka), učiteljica, javna ličnost. Dva puta dobitnik Nobelove nagrade: za fiziku (1903) i za hemiju (1911), prvi dvostruki nobelovac u istoriji. Becquerel svoje otkriće dijeli sa naučnicima s kojima je sarađivao - Marie Curie i Pierre Curie. Pierre Curie - francuski fizičar, jedan od prvih istraživača radioaktivnosti, član Francuske akademije nauka, dobitnik Nobelove nagrade za fiziku za 1903. godinu.

M. Curie je u svojim eksperimentima koristila sposobnost radioaktivnih supstanci da ioniziraju zrak kao znak radioaktivnosti. Ovaj znak je mnogo osjetljiviji od sposobnosti radioaktivnih tvari da djeluju na fotografsku ploču. Merenje jonizacione struje: 1 - telo jonizacione komore, 2 - elektroda odvojena od 1 izolacionim čepom 3.4 - lek koji se proučava, 5 - elektrometar. Otpor R=108-1012 Ohm. Pri dovoljno visokom naponu baterije, svi joni formirani u zapremini komore jonizujućim zračenjem se sakupljaju na elektrodama, a kroz komoru teče struja proporcionalna jonizujućem dejstvu leka.U odsustvu jonizujućih sredstava, vazduh u komori je neprovodnik, a struja je nula.

Otkrili su da sva jedinjenja uranijuma, i najvažnije sam uranijum, imaju svojstvo prirodne radioaktivnosti. Becquerel se vratio fosforima koji su ga zanimali. Istina, napravio je još jedno veliko otkriće vezano za radioaktivnost. Jednom, za jedno javno predavanje, Becquerelu je trebala radioaktivna supstanca, uzeo ju je od Curijevih i stavio epruvetu u džep prsluka. Nakon predavanja vratio je radioaktivnu drogu vlasnicima, a sutradan je na tijelu ispod džepa prsluka otkrio crvenilo kože u obliku epruvete. Becquerel je o tome ispričao Pjeru Kiriju, a on je eksperimentisao na sebi: deset sati je nosio epruvetu od radijuma vezanu za podlakticu. Nekoliko dana kasnije pojavilo se i crvenilo koje je potom preraslo u jak čir od kojeg je patio dva mjeseca. Ovo je bio prvi put da su otkriveni biološki efekti radioaktivnosti.

1898. godine otkrili su radioaktivnost torija, a kasnije su otkrili radioaktivne elemente: POLONIJUM RADIJUM

Primjene Trenutno se radij ponekad koristi u kompaktnim izvorima neutrona, u tu svrhu male količine su spojene s berilijumom. Pod uticajem alfa zračenja (jezgra helijuma-4), neutroni se izbacuju iz berilija: 9Be + 4He → 12C + 1n. U medicini se radij koristi kao izvor radona za pripremu radonskih kupki (iako je njihova korisnost trenutno sporna). Osim toga, radij se koristi za kratkotrajno zračenje u liječenju malignih oboljenja kože, nosne sluznice i genitourinarnog trakta. Polonijum-210 u legurama sa berilijumom i borom koristi se za proizvodnju kompaktnih i veoma moćnih izvora neutrona koji praktički ne stvaraju γ-zračenje. Važno područje primjene polonija je njegova upotreba u obliku legura sa olovom, itrijumom ili samostalno za proizvodnju moćnih i vrlo kompaktnih izvora topline za autonomne instalacije, kao što je prostor. Osim toga, polonij je pogodan za stvaranje kompaktnih "prljavih bombi" i pogodan je za tajni transport, jer praktički ne emituje gama zračenje. Dakle, polonijum je strateški metal, o njemu se mora vrlo striktno voditi računa, a njegovo skladištenje mora biti pod državnom kontrolom zbog opasnosti od nuklearnog terorizma.

Zahvaljujući otkriću radioaktivnog raspada elemenata, stvaranju elektronske teorije i novog modela atoma, suština i značaj Mendeljejevljevog periodičnog zakona pojavili su se u novom svjetlu. Utvrđeno je da serijski (atomski) broj elementa u periodnom sistemu (označen je sa "Z") ima stvarno fizičko i hemijsko značenje: odgovara ukupnom broju elektrona u slojevima ljuske neutralnog elementa. atom elementa i pozitivni naboj jezgra atoma. Godine 1913-1914 Engleski fizičar G.G. J. Moseley (1887-1915) je otkrio direktnu vezu između rendgenskog spektra elementa i njegovog rednog broja. Do 1917. godine, naporima naučnika iz različitih zemalja, otkrivena su 24 nova hemijska elementa, i to: galijum (Ga), skandijum (Sc), germanijum (Ge), fluor (F); lantanidi: iterbijum (Yb), holmijum (Ho), tulij (Ti), samarijum (Stn), gadolinijum (Gd), prazeodim (Pr), disprozijum (Dy), neodimijum (Nd), europijum (Eu) i lutecij (Lu ); inertni gasovi: helijum (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kg), ksenon (Xe) i radon (Rn) i radioaktivni elementi (koji uključuju radon): radijum (Ra), polonijum (Po) , aktinijum (Ac) i protaktinijum (Pa). Broj hemijskih elemenata u Mendeljejevom periodnom sistemu porastao je sa 63 1869. na 87 1917. godine.

Radioaktivni element je hemijski element čiji su svi izotopi radioaktivni. U praksi se ovaj izraz često koristi za opisivanje bilo kojeg elementa čija prirodna mješavina sadrži barem jedan radioaktivni izotop, odnosno ako element ispoljava radioaktivnost u prirodi. Osim toga, svi izotopi bilo kojeg od do sada sintetiziranih umjetnih elemenata su radioaktivni.

Radioaktivni hemijski element, u normalnim uslovima - nestabilni tamnoplavi kristali. Astatin su prvi vještački dobili 1940. D. Corson, K. R. Mackenzie i E. Segre. U 1943-1946, izotopi astatina su otkriveni kao dio prirodnih radioaktivnih serija. Astatin je najrjeđi element koji se nalazi u prirodi. U osnovi, njegovi izotopi se dobivaju zračenjem metalnog bizmuta ili torija visokoenergetskim α-česticama, nakon čega slijedi odvajanje astatina koprecipitacijom, ekstrakcijom, hromatografijom ili destilacijom. 211At je vrlo perspektivan za liječenje bolesti štitne žlijezde. Postoje informacije da je radiobiološki efekat α-čestica astatina na štitnu žlezdu 2,8 puta jači od β-čestica joda-131. Treba uzeti u obzir da je uz pomoć tiocijanat jona moguće pouzdano ukloniti astat iz organizma At - A stat

Radioaktivni prelazni metal srebrno-sive boje. Najlakši element koji nema stabilne izotope. Prvi od sintetizovanih hemijskih elemenata. S razvojem nuklearne fizike postalo je jasno zašto se tehnecij ne može otkriti u prirodi: u skladu s pravilom Mattauch-Shchukarev, ovaj element nema stabilne izotope. Tehnecijum je sintetizovan iz molibdenske mete ozračene na akceleratoru-ciklotronu sa jezgrima deuterija 13. jula 1937. od strane C. Perriera i E. Segrea u Nacionalnoj laboratoriji. Lawrence Berkeley u SAD-u, a potom je u čistom obliku izolovan hemijski u Palermu u Italiji. Široko se koristi u nuklearnoj medicini za proučavanje mozga, srca, štitne žlijezde, pluća, jetre, žučne kese, bubrega, kostiju skeleta, krvi, kao i za dijagnostiku tumora, a soli tehničke kiseline HTcO4 su najefikasniji inhibitor korozije. za gvožđe i čelik. Tc - tehnecij

Teški, krhki radioaktivni metal srebrno-bijele boje. U periodnom sistemu nalazi se u porodici aktinida. Plutonijum ima sedam alotropa pri određenim temperaturama i rasponima pritiska. Za proizvodnju plutonijuma koriste se i obogaćeni i prirodni uranijum. Široko se koristi u proizvodnji nuklearnog oružja, goriva za civilne i istraživačke nuklearne reaktore, te kao izvor energije za svemirske letjelice. Drugi vještački element nakon neptunija, dobijen u mikrogramskim količinama krajem 1940. godine u obliku izotopa 238Pu. Prvi umjetni kemijski element, čija je proizvodnja započela u industrijskom obimu (u SSSR-u je od 1946. godine u Čeljabinsku-40 stvoreno nekoliko preduzeća za proizvodnju uranijuma i plutonijuma za oružje). Prva nuklearna bomba na svijetu, stvorena i testirana 1945. godine u Sjedinjenim Državama, koristila je punjenje plutonijuma. Za proizvodnju plutonijuma koriste se i obogaćeni i prirodni uranijum. Ukupna količina plutonijuma uskladištenog u svijetu u svim mogućim oblicima procijenjena je 2003. godine na 1239 tona, au 2010. ta brojka je porasla na ~2000 tona Pu - Plutonijum

Ununtrijum (lat. Ununtrium, Uut) ili eka-talijum je 113. hemijski element grupe III periodnog sistema, atomski broj 113, atomska masa, najstabilniji izotop 286Uut. Radioaktivno. U septembru 2004. grupa iz Japana najavila je sintezu jednoatomskog izotopa elementa 113, 278Uut. Koristili su reakciju fuzije jezgri cinka i bizmuta. Kao rezultat toga, tokom 8 godina, japanski naučnici uspjeli su registrovati 3 događaja rođenja ununtria atoma: 23. jula 2004., 2. aprila 2005. i 12. avgusta 2012. Dva atoma drugog izotopa - 282Uut - sintetizirana su u JINR-u godine. 2007. u reakciji 237Np + 48Ca → 282Uut + 3 1 n. Još dva izotopa - 285Uut i 286Uut sintetizirana su u JINR 2010. godine kao produkti dva uzastopna α-raspada ununseptijuma. Uut – Ununtriy

Veze do izvora informacija i slika: http:// www.h2o.u-sonic.ru/table/tc.htm http://www.physel.ru/2-mainmenu-73/inmenu-75/721-s - 211-. html http:// www.xumuk.ru/bse/2279.html http:// www.bibliotekar.ru/istoria-tehniki/16.htm http://ru.wikipedia.org/wiki/% D0%9F% D0%BB%D1%83%D1%82%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D0%B9 http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B0%D0% B4%D0%B8%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D1%8B%D0%B9_% D1%8D%D0%BB% D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82 http://ru.wikipedia.org/wiki/% D0%A2%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0% B5%D1%86%D0%B8%D0%B9 http://ru.wikipedia.org/wiki/% D0%9D%D0%B5%D0%BF%D1%82%D1%83%D0%BD% D0%B8%D0%B9 http://ru.wikipedia.org/wiki/% D0%A3%D0%BD%D1%83%D0%BD%D1%82%D1%80%D0%B8%D0% B9 http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8% D0%B2%D0%BD%D1%8B%D0%B9_% D1%80%D0%B0%D1%81%D0%BF%D0%B0%D0%B4