2. dia


RADIOAKTIVITÁS - az atommagok átalakulása más atommagokká, különféle részecskék kibocsátásával és elektromágneses sugárzással. Innen a jelenség neve: latinul radio - sugároz, activus - hatásos. Ezt a szót Marie Curie alkotta meg. Amikor egy instabil atommag - egy radionuklid - elbomlik, egy vagy több nagy energiájú részecske nagy sebességgel kirepül belőle. Ezen részecskék áramlását radioaktív sugárzásnak vagy egyszerűen sugárzásnak nevezik.

3. dia


A radioaktivitás története akkor kezdődött, amikor A. Becquerel 1896-ban a lumineszcenciával és a röntgensugarak tanulmányozásával foglalkozott. Antoine Henri Becquerel (1852. december 15. – 1908. augusztus 25.) francia fizikus, fizikai Nobel-díjas és a radioaktivitás egyik felfedezője.

4. dia


Becquerel előállt egy ötlettel: nem minden lumineszcenciát kísér a röntgensugárzás? Hogy tesztelje a találgatást, véletlenül bevette az egyik uránsót, amely sárgászöld fénnyel foszforeszkál. Napfénnyel megvilágítva a sót fekete papírba csomagolta, és egy szintén fekete papírba csomagolt fotótányérra helyezte egy sötét szekrénybe. Egy idő után a lemez előhívása közben Becquerel valóban egy darab só képét látta.

5. dia


6. dia


De a lumineszcens sugárzás nem tudott átjutni a fekete papíron, és ilyen körülmények között csak a röntgensugárzás tudta megvilágítani a lemezt. Becquerel többször megismételte a kísérletet, ugyanolyan sikerrel. 1896. február végén a Francia Tudományos Akadémia ülésén jelentést készített a foszforeszkáló anyagok röntgensugárzásáról.

7. dia


Egy idő után Becquerel laboratóriumában véletlenül egy, a Nap által nem besugárzott lemezt fejlesztettek ki, amelyen uránsó feküdt. Természetesen nem foszforeszkált, de volt egy lenyomat a lemezen!

8. dia


Ezután Becquerel különféle uránsókat kezdett tesztelni (beleértve azokat is, amelyek évekig sötétben hevernek). A felvétel mindig túlexponált. A só és a lemez közé fémkeresztet helyezve Becquerel a kereszt halvány körvonalait kapta a tányéron. Aztán világossá vált, hogy olyan új sugarakat fedeztek fel, amelyek nem röntgensugarak.

9. dia


Becquerel megállapította, hogy a sugárzás intenzitását csak a készítményben lévő urán mennyisége határozza meg, és teljesen független attól, hogy milyen vegyületeket tartalmaz. Vagyis ez a tulajdonság nem a vegyületekben rejlik, hanem a kémiai elemben - az uránban.

10. dia


Becquerel megosztja felfedezését azokkal a tudósokkal, akikkel együttműködött. 1898-ban Marie Curie és Pierre Curie felfedezték a tórium radioaktivitását, később pedig a radioaktív elemeket, a polóniumot és rádiumot.

11. dia


P. és M. Curie laboratóriuma

12. dia


13. dia


14. dia


15. dia


16. dia


Megállapítják, hogy minden uránvegyület, és a legnagyobb mértékben maga az urán is rendelkezik a természetes radioaktivitás tulajdonságával. Becquerel visszatér az őt érdeklő foszforokhoz. Igaz, az atomfizika egy újabb nagy felfedezését hivatott megtenni.

17. dia


Egyszer egy nyilvános előadás alkalmával Becquerelnek radioaktív anyagra volt szüksége, kivette a Curie-ből, és a kémcsövet a mellényzsebébe tette. Előadást követően a radioaktív szert visszaadta a tulajdonosoknak, majd másnap a mellényzseb alatti testen kémcső formájú bőrpírt fedezett fel.

18. dia


Becquerel erről mesél Pierre Curie-nek, aki kísérletet hajt végre magán: tíz órán át hord egy kémcsövet, amelynek rádiuma az alkarjára van kötve.

19. dia


Néhány nappal később bőrpírt is tapasztalt, ami aztán súlyos fekélysé változott, amitől két hónapig szenvedett. Ez volt az első alkalom, hogy felfedezték a radioaktivitás biológiai hatásait.

Blokkszélesség px

Másolja ki ezt a kódot, és illessze be a webhelyére

Diafeliratok:

A RADIOAKTIVITÁS FELFEDEZÉSÉNEK TÖRTÉNETÉBŐL A Gubinskaya Középiskola fizikatanára Konstantinova Elena Ivanovna "A radioaktivitás felfedezésének története"

• Tartalomjegyzék.
• Bevezetés…………………………………………………………3
• Első fejezet……………………………………………………. 5
• Második fejezet………………………………………………………………… 8
• Harmadik fejezet……………………………………………………………… 11
• Negyedik fejezet………………………………………………………………… 19
• Következtetés……………………………………………………………………… 21
• Hivatkozások………………………………………….. 22
• Első függelék……………………………………………… 23

Ezt a leckét a radioaktivitás felfedezésének történetének szenteljük, vagyis olyan tudósok szerepét a fejlesztésben, mint a német fizikus, a Nobel-díjas Wilhelm Conrad Roentgen, A. Becquerel, a házastársak, Marie és Pierre Curie, Joliot Curie. ennek a tudománynak. Az óra célja olyan tudományok kialakulásának, alapelveinek átgondolása, mint a radiológia, magfizika, dozimetria, és meghatározni egyes tudósok szerepét e csodálatos jelenség felfedezésében. E cél elérése érdekében a szerző a következő feladatokat tűzte ki maga elé: Figyelembe kell venni Wilhelm Roentgen tevékenységét olyan tudósként, aki más kutatókat irányított ezen a területen. Kövesse a jelenség kezdeti felfedezését A. Becquereltől. Mérje fel a Curie házastársak óriási hozzájárulását a radioaktivitásról szóló ismeretek felhalmozásához és rendszerezéséhez. Elemezze Joliot Curie felfedezését A röntgensugarak felfedezése 1895 decembere volt. VC. A Röntgen egy kisülési csővel rendelkező laboratóriumban dolgozott, amelynek közelében platina-szinoxid báriummal bevont fluoreszcens képernyő volt, ennek a képernyőnek a fényét figyelte meg. Miután a csövet fekete tokkal letakarta, a kísérlet befejezése előtt Roentgen ismét felfedezte a képernyő fényét a kisülés közben. A „fluoreszcencia” látható – írta első üzenetében 1895. december 28-án Roentgen, amikor a sötétség elegendő, és nem függ attól, hogy a papírt platina-bárium szineriddel bevont vagy nem bevont oldallal adják ki. A fluoreszcencia már a csőtől két méteres távolságban is észrevehető.” A röntgensugár azonban nem képes kimutatni sem a röntgensugarak visszaverődését, sem törését. Mindazonáltal azt találta, hogy ha a megfelelő visszaverődés „nem megy végbe, akkor a különböző anyagok továbbra is ugyanúgy viselkednek a röntgensugárzással kapcsolatban, mint a zavaros közeg a fénnyel kapcsolatban”. Röntgen megállapította a röntgensugárzás anyag általi szórásának fontos tényét. Azonban minden kísérlete a röntgen-interferencia kimutatására negatív eredménnyel járt. A sugarak mágneses térrel történő eltérítésére tett kísérletek szintén negatív eredménnyel jártak. Ebből Roentgen arra a következtetésre jutott, hogy a röntgensugarak nem azonosak a katódsugarakkal, hanem a kisülőcső üvegfalaiban gerjesztik őket. Üzenete végén Roentgen az általa felfedezett sugarak lehetséges természetének kérdését tárgyalja: Roentgennek jó oka volt kételkedni a fény és a röntgensugarak közös természetében, és a kérdés helyes megoldása a fizikára hárult. 20. század. Azonban Roentgen sikertelen hipotézise is bizonyítéka volt az egyoldalú empirizmusra hajlamos elméleti gondolkodásának hiányosságaira. A finom és ügyes kísérletező, Roentgen nem volt hajlandó valami újat keresni, bármennyire paradoxon is hangzik ez a fizika életének egyik legnagyobb új felfedezésének szerzőjével kapcsolatban. Röntgen felfedezése a röntgensugárzás fontos szerepet játszott a radioaktivitás vizsgálatában. Neki köszönhető, hogy a fenti kísérletek megismétlése után világszerte tudósok ezrei kezdték el feltárni ezt a területet. Nem véletlen, hogy Joliot Curie később azt mondta: „Ha nem lett volna Wilhelm Roentgen, valószínűleg nem is léteztem volna…” Becquerel kísérletei. 1896-ban A. Becquerel felfedezte a radioaktivitást. Ez a felfedezés közvetlenül összefüggött a röntgensugárzás felfedezésével sugarak. Becquerel, aki közelről ismeri apja lumineszcenciával kapcsolatos kutatásait, felhívta a figyelmet arra, hogy a katódsugarak Röntgen kísérletei során az üveg lumineszcenciáját és láthatatlan röntgensugarakat is létrehoztak ütközéskor. Ez arra a gondolatra vezette, hogy minden lumineszcenciát egyidejű röntgensugárzás kísér, ennek tesztelésére Becquerel nagyszámú lumineszcens anyagot használt, míg egy sor sikertelen kísérlet után két kristályos uránsólemezt helyezett el. fekete papírba csomagolt fotótányéron. Az uránsót erős napfény érte, és több órás expozíció után a kristályok körvonalai jól láthatóak voltak a fényképezőlapon. Az elképzelés beigazolódott: a napfény gerjesztette az uránsó lumineszcenciáját és a fotólemezen a papíron keresztül ható áthatoló sugárzást is. A véletlen azonban közbeszólt. Miután ismét elkészített egy tányért uránsó kristályával, Becquerel ismét kivitte a napra. A nap felhős volt, és a kísérletet rövid expozíció után meg kellett szakítani. A következő napokban a nap nem sütött, és Becquerel úgy döntött, hogy kifejleszti a lemezt, természetesen anélkül, hogy remélte, hogy jó képet kap. De meglepetésére a kép élesen kirajzolódott. Első osztályú kutatóként Becquerel nem habozott komoly próba alá vetni elméletét, és sötétben kezdte tanulmányozni az uránsók tányérra gyakorolt ​​hatását. Így derült ki - és ezt Becquerel egymást követő kísérletekkel igazolta -, hogy az urán és vegyülete folyamatosan, gyengítés nélkül bocsát ki olyan sugarakat, amelyek egy fényképező lemezre hatnak, és mint Becquerel kimutatta, képesek az elektroszkóp kisütésére is, azaz ionizációt létrehozni. Ez a felfedezés szenzációt keltett. 1896-ot tehát egy figyelemre méltó esemény jellemezte: végül több évnyi kutatás után radioaktivitást fedeztek fel. Ez az érdem a nagy tudós Becquerelé. Felfedezése lendületet adott e tudomány fejlődésének és továbbfejlesztésének. A Curie-k kutatása. Pierre Curie fiatal felesége, Maria Sklodowska-Curie úgy döntött, hogy egy új jelenség tanulmányozására választja doktori disszertációjának témáját. Az uránvegyületek radioaktivitásának vizsgálata arra a következtetésre vezetett, hogy a radioaktivitás az uránatomokhoz tartozó tulajdonság, függetlenül attól, hogy azok egy kémiai vegyület részét képezik-e vagy sem. Ugyanakkor „megmérte az uránsugarak intenzitását, kihasználva azt a tulajdonságát, hogy elektromos vezetőképességet adnak a levegőnek”. Ezzel az ionizációs módszerrel meggyőződött a jelenség atomi természetéről. De még ez a szerény eredmény is megmutatta Curie-nak, hogy a radioaktivitás rendkívüli természete ellenére nem lehet csak egyetlen elem sajátja. „Innentől kezdve új kifejezést kellett találni az anyag új tulajdonságának meghatározására, amely az urán és a tórium elemekkel nyilvánul meg. Erre a „radioaktivitás” elnevezést javasoltam, amely általánosan elfogadottá vált.” Curie figyelmét felhívták egyes ércek abnormálisan magas radioaktivitási értékére. Curie, hogy megtudja, mi a hiba, mesterséges kalkolit anyagot készített tiszta anyagokból. Ez a mesterséges kalkolit, amely uranil-nitrátból és réz-foszfát foszforsavas oldatából áll, kristályosítás után „az összetételének megfelelően teljesen normális aktivitást mutatott: 2,5-szer kisebb, mint az uráné”. Megkezdődött a Curie-k valóban titáni munkája, amely megnyitotta az utat az emberiség előtt az atomenergia elsajátítása előtt. A Curie által kifejlesztett új kémiai elemzési módszer óriási szerepet játszott az atomfizika történetében, lehetővé téve a radioaktív anyagok legkisebb tömegeinek kimutatását.

Curie-nek még csak nem is volt

páraelszívók. Ami az alkalmazottakat illeti, először egyedül kellett dolgozniuk. 1898-ban a rádium felfedezésével kapcsolatos munkájukban ideiglenes segítséget nyújtott nekik a fizika-kémia ipari iskola tanára, J. Bemont; később vonzották a fiatal vegyészt, A. Debierne-t, aki felfedezte a tengeri kökörcsint; majd J. Sagnac fizikus és több fiatal fizikus segített nekik. Az intenzív hősies munka megkezdte a radioaktivitás eredményeit.

A Kongresszusnak írt jelentésben Curie-k leírták az új radioaktív anyagok megszerzésének fenti történetét, rámutatva, hogy „a Becquerel sugarakat kibocsátó anyagokat radioaktívnak nevezzük”. Majd felvázolták a Curie mérési módszert, és megállapították, hogy „a radioaktivitás elég pontosan mérhető jelenség”, az uránvegyületek aktivitására kapott adatok pedig lehetővé tették az igen aktív anyagok létezésének feltételezését, amelyek tesztelésekor , a polónium, a rádium és az aktinium felfedezéséhez vezetett. A jelentés tartalmazta az új elemek tulajdonságainak, a rádium spektrumának leírását, atomtömegének hozzávetőleges becslését, valamint a radioaktív sugárzás hatásait. Ami maguknak a radioaktív sugarak természetét illeti, annak vizsgálatához a mágneses tér sugarakra gyakorolt ​​hatását és a sugarak áthatoló képességét vizsgálták. P. Curie kimutatta, hogy a rádiumsugárzás két sugárcsoportból áll: a mágneses tér által eltérített és a mágneses tér által el nem térített sugarakból. Az eltérített sugarak tanulmányozása során Curie-k 1900-ban meggyőződtek arról, hogy „az eltérített β sugarak negatív elektromossággal vannak feltöltve”. Elfogadható, hogy a rádium negatív töltésű részecskéket is küld az űrbe.” Szükséges volt ezen részecskék természetének alaposabb vizsgálata. A rádiumrészecskék e/m-ére vonatkozó első definíciók A. Becquerelhez (1900) tartoztak. „Mr. Becquerel kísérletei adták az első jelzést ebben a kérdésben. Az e/m 107 abszolút elektromágneses egység hozzávetőleges értéket kaptunk, mert υ értéke 1,6 1010 cm másodpercenként. Ezeknek a számoknak a sorrendje ugyanaz, mint a katódsugarak esetében." „E kérdésben a pontos tanulmányok Kaufman úré (1901, 1902, 1903)... Kaufman úr kísérleteiből az következik, hogy a rádiumsugarak esetében, amelyek sebessége lényegesen nagyobb, mint a katódsugarak sebessége, az e arány /m a sebesség növekedésével csökken. J. J. Thomson és Townsend munkája szerint fel kell tételeznünk, hogy a nyalábot ábrázoló mozgó részecske töltése megegyezik az elektrolízis során a hidrogénatom által hordozott töltéssel. Ez a töltés minden sugárra azonos. Ennek alapján azt a következtetést kell levonni, hogy minél nagyobb a részecskék tömege, annál nagyobb a sebességük." Az α-sugarak eltérülését mágneses térben Rutherford találta meg 1903-ban. Rutherford a következő neveket is birtokolta: -α, -β és –γ sugarak. "1. az α (alfa) sugarak áthatolóképessége nagyon kicsi; látszólag ezek alkotják a sugárzás fő részét. Jellemzőjük az anyag általi elnyelés. A mágneses tér nagyon gyengén hat rájuk, ezért kezdetben érzéketlennek számítottak a hatására. Erős mágneses térben azonban az a sugarak enyhén eltérnek, az elhajlás hasonló módon történik, mint a katódsugaraknál, csak éppen ellenkező értelemben...” 2. A béta (béta) sugarak általában enyhén elnyelődnek az előzőhöz képest azok. Mágneses térben ugyanúgy és olyan értelemben térnek el, mint a katódsugarak. 3. A γ (gamma) sugarak nagy áthatoló képességgel rendelkeznek; a mágneses tér nem hat rájuk; hasonlóak a röntgensugárzáshoz." P. Curie volt az első ember, aki megtapasztalta a nukleáris sugárzás pusztító hatásait. Ő volt az első, aki bebizonyította az atomenergia létezését és megmérte a radioaktív bomlás során felszabaduló mennyiségét. 1903-ban Laborde-dal együtt azt találta „A rádium sók folyamatosan és spontán felszabaduló hőforrások” Pierre Curie tisztában volt felfedezésének óriási társadalmi következményeivel. Ugyanebben az évben Nobel-beszédében a következő prófétai szavakat mondta, amelyeket M. Curie írt a róla szóló könyvéhez: „Nem nehéz előre látni, hogy a bűnöző kezében a rádium rendkívül veszélyessé válhat, és Felmerül a kérdés, hogy valóban hasznos-e az emberiségnek megismerni a természet titkait, vajon valóban elég érett-e ahhoz, hogy helyesen használja azokat, vagy ez a tudás csak kárt okoz neki. Urak kísérletei A Curie-k mindenekelőtt egy új sugárzó fém felfedezéséhez vezettek, amely kémiai tulajdonságaiban hasonló a bizmuthoz – egy fémhez, amelyet Curie úr polóniumnak nevezett el felesége szülőföldjének tiszteletére (Curie felesége lengyel származású, született Skłodowska). ; hogy további kísérleteik egy második, erősen sugárzó új fém – a rádium – felfedezéséhez vezettek, amely kémiai tulajdonságaiban nagyon hasonlít a báriumhoz; hogy Debierne kísérletei egy harmadik sugárzó új fém – a tóriumhoz hasonló aktínium – felfedezéséhez vezettek. Ezután Mr. Curie folytatta jelentésének legérdekesebb részét – a rádiummal végzett kísérleteket. A fenti kísérletek a rádium fényességének demonstrálásával zárultak. Egy ceruzavastagságú és egy kisujjnyi hosszúságú üvegcső, kétharmadáig rádium és bárium-klorid keverékével megtöltve, két évig olyan erős fényt bocsát ki, hogy szabadon lehet olvasni a közelében. Az utolsó szavak nagyon naivan hangzanak, és a 20. század eleji radioaktivitás csekély ismeretére utalnak. A radioaktív jelenségek e gyenge ismerete azonban nem akadályozta meg egy új iparág, a rádiumipar megjelenését és fejlődését. Ez az iparág volt a jövő nukleáris iparának kezdete. . A Curie-k szerepe a radioaktivitás felfedezésének történetében óriási. Nemcsak az akkoriban ismert összes ásvány radioaktív tulajdonságainak tanulmányozásával végeztek titáni munkát, hanem megtették az első rendszerezési kísérletet is, előadásokat tartottak a Sorbonne Egyetemen. Mesterséges radioaktivitás felfedezése. Ez azonban csak egy volt az 1932-ben történt négy nagy felfedezés közül, amelyeknek köszönhetően a radioaktivitás csodaévének nevezték. Először is a mesterséges transzmutáció megvalósítása mellett pozitív töltésű elektron, ill pozitron, ezzel szemben a negatív elektront azóta negatronnak nevezik. Másodszor, kinyitották neutron- 1 (egység) tömegű töltetlen elemi részecske, amely semleges atommagnak tekinthető, csak külső elektron nélkül. Végül felfedezték a hidrogén 2-es tömegű izotópját, az ún deutérium, vagy deutérium, amelynek magja feltételezhetően protonból áll Rés neutron P; A közönséges hidrogénhez hasonlóan atomjának is van egy külső elektronja. A következő évben, 1933-ban újabb felfedezés történt, amely bizonyos szempontból (legalábbis az atomenergia első kutatóinak véleménye szerint) a legnagyobb érdeklődésre számot tartó volt. A mesterséges radioaktivitás felfedezéséről beszélünk. 1933-1934 A probléma egyik első kutatója, M. Curie számára ez a felfedezés különösen érdekes volt: lánya és veje tette. M. Curie-nek volt szerencséje átadni a fáklyát, amelyet néhány hónappal halála előtt meggyújtott családtagjainak. A tárgy, amelyet kíváncsiságból kolosszussá alakított, negyedszázaddal később új, gyümölcsöző élet küszöbén állt. Bothe és Becker említett hatásának tanulmányozása során Jolioték felfedezték, hogy a számláló továbbra is regisztrálja az impulzusokat azután is, hogy az eredetileg gerjesztő polóniumot eltávolították. Ezek az impulzusok pontosan ugyanúgy végződtek, mint egy instabil rádióelem impulzusai, felezési ideje 3 min. A tudósok azt találták, hogy az alumínium ablak, amelyen keresztül a polónium-α-sugárzás áthaladt, maga is radioaktívvá vált a keletkezett neutronok miatt; hasonló hatás jelentkezett a bórnál és a magnéziumnál, csak eltérő felezési időt figyeltek meg (11, illetve 2,5 min). Az alumínium és a bór reakciói a következők voltak: 2713A1(α,n) 3015P*→3014Si+e+; 105B(α,n) 137N* →136C+e+, ahol a csillagok azt jelzik, hogy az elsőként kapott magok radioaktívak és nyilakkal jelzett másodlagos átalakulásokon mennek keresztül, aminek eredményeként a szilícium és a szén jól ismert stabil izotópjai keletkeznek. Ami a magnéziumot illeti, mindhárom izotópja (24, 25 és 26 tömegszámmal) részt vesz ebben a reakcióban, neutronokat, protonokat, pozitronokat és elektronokat generálva; ennek eredményeként az alumínium és a szilícium jól ismert stabil izotópjai keletkeznek (az átalakulások kombinált jellegűek); 2412Mg(α, n)2714Si*→2713Al+е+; 2512Мg(α, р)2813Аl*→2814Si+e-; 2612Мg(α, p)2913Аl*→2914Si+e-. Ezenkívül a radiokémiában használt hagyományos kémiai módszerekkel meglehetősen könnyen azonosítható volt az instabil radioaktív foszfor és nitrogén. Ezek a kezdeti eredmények megmutatták az újonnan beszerzett adatok által kínált lehetőségek gazdagságát. Radioaktivitás napjainkban Kevés olyan felfedezés van az emberiség emlékezetében, amely olyan drámai módon megváltoztatná sorsát, mint a radioaktív elemek felfedezése. Az atomot több mint kétezer éven keresztül sűrű, apró oszthatatlan részecskeként ábrázolták, majd a 20. század hajnalán hirtelen felfedezték, hogy az atomok képesek részekre osztani, szétesni, eltűnni, egymásba fordulni. Kiderült, hogy az alkimisták örök álma - egyes elemek másokká való átalakulása - a természetben magától valósul meg. Ez a felfedezés annyira jelentős, hogy 20. századunkat „atomkorszaknak”, az atom korszakának, az atomkorszak kezdetének kezdték nevezni. Nehéz most megnevezni a tudomány vagy a technológia olyan területét, amelyet nem befolyásolt a radioaktivitás jelenségének felfedezése. Feltárta az atom bonyolult belső szerkezetét, és ez a körülöttünk lévő világról alkotott alapvető elképzelések felülvizsgálatához, a kialakult, klasszikus világkép felbomlásához vezetett. A kvantummechanikát kifejezetten az atom belsejében előforduló jelenségek magyarázatára hozták létre. Ez viszont a fizika matematikai apparátusának felülvizsgálatát és fejlődését idézte elő, megváltoztatta magának a fizikának, a kémiának és számos más tudománynak az arculatát. Irodalom 1). A.I. Abramov. A „mérhetetlen” mérése. Moszkva, Atomizdat. 1977. 2). K.A. Gladkov. Atom A-tól Z-ig. Moszkva, Atomizdat. 1974. 3). E. Curie. Marie Curie. Moszkva, Atomizdat. 1976. 4). K.N. Mukhin. Szórakoztató magfizika. Moszkva, Atomizdat. 1969. 5). M. Namias. Atomenergia. Moszkva, Atomizdat. 1955. 6). N. D. Pilcsikov. Rádium és radioaktivitás ("Advances in Physics" gyűjtemény). Szentpétervár. 1910. 7). VC. röntgen. Egy újfajta sugarakról. Moszkva, "Felvilágosodás". 1933. 8). M. Sklodowska-Curie. Rádium és radioaktivitás. Moszkva. 1905. 9). M. Sklodowska-Curie. Pierre Curie. Moszkva, "Felvilágosodás". 1924. 10). F. Soddy. Az atomenergia története. Moszkva, Atomizdat 1979. 11). A.B. Shalinets, G.N. Fadejev. Radioaktív elemek. Moszkva, "Felvilágosodás". 1981.

A radioaktivitás felfedezése. A radioaktivitás, vagyis az atommagok spontán bomlásának jelenségét A. Becquerel fedezte fel 1896-ban. Felfedezte, hogy az urán és vegyületei sugarakat vagy részecskéket bocsátanak ki, amelyek áthatolnak az átlátszatlan testeken, és megvilágítanak egy fényképezőlapot. A radioaktivitás, vagyis az atommagok spontán bomlásának jelenségét A. Becquerel fedezte fel 1896-ban. Felfedezte, hogy az urán és vegyületei sugarakat vagy részecskéket bocsátanak ki, amelyek áthatolnak az átlátszatlan testeken, és megvilágítanak egy fényképezőlapot.

Radioaktivitás E. Rutherford és F. Soddy angol fizikusok bebizonyították, hogy minden radioaktív folyamatban a kémiai elemek atommagjainak kölcsönös átalakulása következik be. A mágneses és elektromos térben e folyamatokat kísérő sugárzás tulajdonságainak vizsgálata kimutatta, hogy alfa részecskékre (hélium magok), béta részecskékre (elektronokra) és gamma sugarakra (nagyon rövid hullámhosszú elektromágneses sugárzás) oszlik. Alfa részecskék Béta - részecskék Gamma - sugarak

Az alfa-sugárzás α-részecske egy pozitív töltésű részecske, amelyet 2 proton és 2 neutron alkot. Azonos a hélium-4 atom magjával. Az atommagok alfa-bomlása során keletkezik. Ilyenkor a mag gerjesztett állapotba kerülhet, a gammasugárzás felszabadulásakor a felesleges energia távozik. Azonban annak a valószínűsége, hogy az alfa-bomlás során egy mag gerjesztett szintre vált át, általában nagymértékben elnyomott. Az alfa-részecskék nukleáris reakciókat okozhatnak; Az alfa-részecskék voltak azok, amelyek részt vettek az első mesterségesen előidézett magreakcióban (E. Rutherford, 1919, a nitrogénmagok átalakulása oxigénmagokká). A magbomlás során keletkező alfa-részecskék kezdeti kinetikus energiája 1,815 MeV tartományba esik, amikor egy alfa-részecske anyagon áthaladva erős ionizációt hoz létre, és ennek eredményeként nagyon gyorsan energiát veszít.

Az alfa-sugárzás hatása a szervezetre. Az ilyen alfa-részecskéknek való külső expozíció nem jelent sugárzási kockázatot. Azonban az alfa-aktív radionuklidok behatolása a szervezetbe, amikor a testszövetek közvetlenül sugárzásnak vannak kitéve, nagyon veszélyes az egészségre. A nagyenergiájú alfa-részecskékkel történő külső besugárzás, amelynek forrása a gyorsító, szintén veszélyes az egészségre. Alfa részecskék is keletkeznek nukleáris reakciók eredményeként

Béta sugárzás. Becquerel bebizonyította, hogy a β-sugarak elektronfolyam, amelynek sebessége az egyes radioaktív elemekre jellemző. A β-bomlás a gyenge kölcsönhatás megnyilvánulása. A β-bomlás radioaktív bomlás, amelyet egy elektron és egy antineutrínó kibocsátása kísér az atommagból. A β-bomlás után az elem 1 cellával eltolódik a periódusos rendszer végére (az atommag töltése eggyel nő), miközben az atommag tömegszáma nem változik.

Gamma sugárzás. A gamma-sugarak (γ-sugárzás) az elektromágneses sugárzás egy fajtája, rendkívül rövid hullámhosszú és kifejezett korpuszkuláris tulajdonságokkal. Az elektromágneses hullámok skáláján a röntgensugárzással határos, és magasabb frekvenciákat foglal el. Gamma-sugárzást bocsátanak ki az elemmagok gerjesztett állapotai közötti átmenetek során. Az atommagok radioaktív átalakulása és magreakciók során keletkezik; A γ-sugarakat, ellentétben az α- és β-sugarakkal, nem térítik el elektromos és mágneses mezők, és nagyobb áthatolóerő jellemzi őket. A gamma-sugárzást γ-hiba észlelésére, a termékek γ-sugarakkal történő átvilágítással történő vizsgálatára stb.

Popov Szergej

Radioaktivitás. Új radioaktív elemek felfedezése.

Letöltés:

Előnézet:

A prezentáció előnézetének használatához hozzon létre egy Google-fiókot, és jelentkezzen be: https://accounts.google.com

Diafeliratok:

A radioaktivitás felfedezése. Új radioaktív kémiai elemek felfedezése

Antoine Henri Becquerel francia fizikus, fizikai Nobel-díjas és a radioaktivitás egyik felfedezője. Tanulmányozta a lumineszcencia és a röntgensugárzás közötti kapcsolatot, amelyet Henri Poincaré fedezett fel.

Becquerel előállt egy ötlettel: nem minden lumineszcenciát kísér a röntgensugárzás? A találgatás tesztelésére számos vegyületet vett be, köztük az egyik uránsót, amely sárgászöld fénnyel foszforeszkál. Napfénnyel megvilágítva a sót fekete papírba csomagolta, és egy szintén fekete papírba csomagolt fotótányérra helyezte egy sötét szekrénybe. Egy idő után a lemez előhívása közben Becquerel valóban egy darab só képét látta. De a lumineszcens sugárzás nem tudott átjutni a fekete papíron, és ilyen körülmények között csak a röntgensugárzás tudta megvilágítani a lemezt. Becquerel többször megismételte a kísérletet, ugyanolyan sikerrel. 1896. február végén a Francia Tudományos Akadémia ülésén jelentést készített a foszforeszkáló anyagok röntgensugárzásáról. A radioaktivitást ő fedezte fel 1896-ban

Egy idő után Becquerel laboratóriumában véletlenül egy lemezt fejlesztettek ki, amelyen uránsó feküdt, amelyet nem sugárzott be a napfény. Természetesen nem foszforeszkált, de volt egy lenyomat a lemezen. Ezután Becquerel különféle uránvegyületeket és ásványokat (beleértve azokat is, amelyek nem mutattak foszforeszkálást), valamint fémuránt tesztelni kezdett. A rekord változatlanul túlexponált volt. A só és a lemez közé fémkeresztet helyezve Becquerel a kereszt halvány körvonalait kapta a tányéron. Aztán világossá vált, hogy új sugarakat fedeztek fel, amelyek áthatoltak átlátszatlan tárgyakon, de nem röntgensugárzások. Becquerel megállapította, hogy a sugárzás intenzitását csak a készítményben lévő urán mennyisége határozza meg, és teljesen független attól, hogy milyen vegyületeket tartalmaz. Így ez a tulajdonság nem a vegyületekben, hanem az urán kémiai elemben rejlett.

Maria Sklodowska-Curie lengyel kísérleti tudós (fizikus, vegyész), tanár, közéleti személyiség. Kétszeres Nobel-díjas: fizikából (1903) és kémiából (1911), a történelem első kétszeres Nobel-díjasa. Becquerel megosztja felfedezését azokkal a tudósokkal, akikkel együttműködött – Marie Curie-vel és Pierre Curie-vel. Pierre Curie francia fizikus, a radioaktivitás egyik első kutatója, a Francia Tudományos Akadémia tagja, 1903-ban fizikai Nobel-díjas.

M. Curie kísérleteiben a radioaktív anyagok levegőionizáló képességét használta a radioaktivitás jeleként. Ez a jel sokkal érzékenyebb, mint a radioaktív anyagok azon képessége, hogy egy fényképező lemezen hatnak. Az ionizációs áram mérése: 1 - az ionizációs kamra teste, 2 - az 1-től szigetelő dugóval elválasztott elektróda 3.4 - vizsgált gyógyszer, 5 - elektrométer. Ellenállás R=108-1012 Ohm. Kellően nagy akkumulátorfeszültség mellett a kamra térfogatában ionizáló sugárzás hatására keletkező összes ion az elektródákon összegyűlik, és a kamrán a gyógyszer ionizáló hatásával arányos áram folyik át Ionizáló szerek hiányában a levegő a kamrában van egy nem vezető, és az áram nulla.

Megállapították, hogy minden uránvegyület, és legfőképpen maga az urán, rendelkezik a természetes radioaktivitás tulajdonságával. Becquerel visszatért az őt érdeklő foszforokhoz. Igaz, egy másik jelentős felfedezést tett a radioaktivitással kapcsolatban. Egyszer egy nyilvános előadás alkalmával Becquerelnek radioaktív anyagra volt szüksége, kivette a Curie-ből, és a mellényzsebébe tette a kémcsövet. Előadás után visszaadta a radioaktív szert a tulajdonosoknak, majd másnap a mellényzseb alatt kémcső alakú bőrpírt fedezett fel testén. Becquerel mesélt erről Pierre Curie-nek, ő pedig kikísérletezte magát: tíz órán keresztül hordott rádiumból készült kémcsövet az alkarjára kötve. Néhány nappal később bőrpír is kialakult, ami aztán súlyos fekélysé alakult át, amitől két hónapig szenvedett. Ez volt az első alkalom, hogy felfedezték a radioaktivitás biológiai hatásait.

1898-ban felfedezték a tórium radioaktivitását, majd később radioaktív elemeket: POLÓNIUM RÁDIUM

Alkalmazások Jelenleg a rádiumot néha kompakt neutronforrásokban használják, ebből a célból kis mennyiségben berilliummal olvadnak össze. Az alfa-sugárzás (hélium-4 atommagok) hatására a neutronok kiütődnek a berilliumból: 9Be + 4He → 12C + 1n. Az orvostudományban a rádiumot radonforrásként használják radonfürdők készítéséhez (bár hasznosságuk jelenleg vitatott). Ezenkívül a rádiumot rövid távú besugárzásra használják a bőr, az orrnyálkahártya és az urogenitális traktus rosszindulatú betegségeinek kezelésére. A berilliummal és bórral ötvözött polónium-210-et kompakt és nagyon erős neutronforrások gyártására használják, amelyek gyakorlatilag nem hoznak létre γ-sugárzást. A polónium fontos alkalmazási területe az ólmot, ittriumot tartalmazó ötvözetek formájában történő felhasználása, vagy önállóan nagy teljesítményű és nagyon kompakt hőforrások előállítására autonóm létesítményekhez, például térben. Ezenkívül a polónium alkalmas kompakt „piszkos bombák” létrehozására, és kényelmes a rejtett szállításhoz, mivel gyakorlatilag nem bocsát ki gamma-sugárzást. Ezért a polónium stratégiai fém, nagyon szigorúan kell vele számolni, tárolásának állami ellenőrzés alatt kell állnia a nukleáris terrorizmus veszélye miatt.

Az elemek radioaktív bomlásának felfedezésének, az elektronelmélet és az atom új modelljének megalkotásának köszönhetően a Mengyelejev-féle periodikus törvény lényege és jelentősége új megvilágításban jelent meg. Megállapítást nyert, hogy a periódusos rendszerben szereplő elem sorszámának (atomszámának Z-nek van jelölve) valódi fizikai és kémiai jelentése van: ez megfelel a semleges héj rétegeiben lévő elektronok teljes számának. az elem atomja és az atommag pozitív töltése. 1913-1914-ben angol fizikus G.G. J. Moseley (1887-1915) közvetlen kapcsolatot fedezett fel egy elem röntgenspektruma és sorszáma között. 1917-re különböző országok tudósainak erőfeszítései révén 24 új kémiai elemet fedeztek fel, nevezetesen: galliumot (Ga), szkandiumot (Sc), germániumot (Ge), fluort (F); lantanidok: itterbium (Yb), holmium (Ho), tulium (Ti), szamárium (Stn), gadolínium (Gd), prazeodímium (Pr), diszprózium (Dy), neodímium (Nd), európium (Eu) és lutécium (Lu) ); inert gázok: hélium (He), neon (Ne), argon (Ar), kripton (Kg), xenon (Xe) és radon (Rn) és radioaktív elemek (beleértve a radont is): rádium (Ra), polónium (Po) , aktinium (Ac) és protactinium (Pa). Mengyelejev periódusos rendszerében a kémiai elemek száma az 1869-es 63-ról 1917-re 87-re nőtt.

A radioaktív elem olyan kémiai elem, amelynek valamennyi izotópja radioaktív. A gyakorlatban ezt a kifejezést gyakran használják minden olyan elem leírására, amelynek természetes keveréke legalább egy radioaktív izotópot tartalmaz, vagyis ha az elem radioaktivitást mutat a természetben. Ezen túlmenően az eddig szintetizált mesterséges elemek minden izotópja radioaktív.

Radioaktív kémiai elem, normál körülmények között - instabil sötétkék kristályok. Az asztatint először 1940-ben nyerték mesterségesen D. Corson, K. R. Mackenzie és E. Segre. 1943-1946-ban asztatin izotópokat fedeztek fel a természetes radioaktív sorozatok részeként. Az asztatin a természetben előforduló legritkább elem. Alapvetően izotópjait fémes bizmut vagy tórium nagy energiájú α-részecskékkel történő besugárzásával állítják elő, majd az asztatint koprecipitációval, extrakcióval, kromatográfiával vagy desztillációval választják el. A 211At nagyon ígéretes a pajzsmirigybetegségek kezelésére. Információink szerint az asztatin α-részecskék sugárbiológiai hatása a pajzsmirigyre 2,8-szor erősebb, mint a jód-131 β-részecskéké. Figyelembe kell venni, hogy a tiocianát ion segítségével az asztatin megbízhatóan eltávolítható a szervezetből. At - A stat

Ezüstszürke színű radioaktív átmeneti fém. A legkönnyebb elem, amelynek nincsenek stabil izotópjai. A szintetizált kémiai elemek közül az első. A magfizika fejlődésével világossá vált, hogy a technécium miért nem mutatható ki a természetben: a Mattauch-Shchukarev szabálynak megfelelően ennek az elemnek nincsenek stabil izotópjai. A technéciumot C. Perrier és E. Segre a Nemzeti Laboratóriumban 1937. július 13-án egy deutériummagokat tartalmazó gyorsítóciklotronnal besugárzott molibdénből szintetizálták. Lawrence Berkeley-t az USA-ban, majd tiszta formában kémiai úton izolálták az olaszországi Palermóban. A nukleáris medicinában széles körben használják agy, szív, pajzsmirigy, tüdő, máj, epehólyag, vesék, csontvázak, vér vizsgálatára, valamint daganatok diagnosztizálására, valamint a HTcO4 technikai sav sói a leghatékonyabb korróziógátló. vashoz és acélhoz. Tc - Technécium

Ezüstfehér színű nehéz, rideg radioaktív fém. A periódusos rendszerben az aktinidák családjába tartozik. A plutóniumnak hét allotrópja van bizonyos hőmérsékleti és nyomástartományokban. A plutónium előállításához dúsított és természetes uránt egyaránt használnak. Széles körben használják nukleáris fegyverek, polgári és kutatási atomreaktorok üzemanyagaként, valamint űrhajók energiaforrásaként. A második mesterséges elem a neptunium után, mikrogrammos mennyiségben 1940 végén nyerték ki a 238Pu izotóp formájában. Az első mesterséges kémiai elem, amelynek gyártása ipari méretekben kezdődött (a Szovjetunióban 1946 óta több vállalatot hoztak létre a Cseljabinszk-40-ben fegyveres minőségű urán és plutónium előállítására). A világ első atombombája, amelyet 1945-ben hoztak létre és teszteltek az Egyesült Államokban, plutónium töltetet használt. A plutónium előállításához dúsított és természetes uránt egyaránt használnak. A világon minden lehetséges formában tárolt plutónium teljes mennyiségét 2003-ban 1239 tonnára becsülték, 2010-ben ez a szám ~2000 tonnára nőtt Pu - Plutónium

Az ununtrium (lat. Ununtrium, Uut) vagy eka-tallium a periódusos rendszer III. csoportjának 113. kémiai eleme, rendszáma 113, atomtömege, a legstabilabb 286Uut izotóp. Radioaktív. 2004 szeptemberében egy japán csoport bejelentette a 113-as elem egyatomos izotópjának, a 278Uutnak a szintézisét. Cink és bizmut magok fúziós reakcióját alkalmazták. Ennek eredményeként 8 év alatt a japán tudósoknak sikerült 3 ununtria atomok születési eseményét regisztrálniuk: 2004. július 23-án, 2005. április 2-án és 2012. augusztus 12-én. Egy másik izotóp - a 282Uut - két atomját szintetizálták a JINR-en 2004-ben. 2007 a reakcióban 237Np + 48Ca → 282Uut + 3 1 n. További két izotópot - 285Uut és 286Uut - szintetizáltak a JINR-ben 2010-ben az unseptium két egymást követő α-bomlásának termékeként. Uut – Untriy

Hivatkozások információforrásokhoz és képekhez: 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