Тема: Радіоактивність. Альфа-, бета-, гамма-проміння. Закон радіоактивного розпаду.

Антуан Анрі Беккерь (французький фізик) (1852-1908рр.) Французький фізик А.Беккерь народився в Парижі 15 грудня 1852р. в сім’ї відомих наукових робітників. Отримав середню освіту в ліцеї Людовика Великого, по закінченню якого в 1872 році вступив в Політехнічну школу в Парижі. 1896р. – експерименти з опроміненням солей урану; 1903р. – Нобелівська премія за відкриття природного радіовипромінювання.

Висновок. Уран виділяє проміння подібно до рентгенівського, що має велику проникну здатність і діє на фотопластинку.

Результати досліджень і висновки: діє на фотопластинку; іонізує повітря, так само як і рентгенівське; проникає крізь папір, картон і навіть метал; розряджає електроскоп; інтенсивність випромінювання, визначається лише кількістю урану в суміші (препараті) і не залежить від сполук, в які входить.

Марія Склодовська–Кюрі — 1898р. – Марія Склодовська–Кюрі (польська вчена) — відкриття радіоактивності: торій - Th

подружжя М. Склодовське-Кюрі та П’єр Кюрі — 1898р – подружжя М. Склодовське-Кюрі та П’єр Кюрі (французький вчений) відкриття радіоактивності Ra- радій («променистий») — полоній (в честь Польщі) — 1903 – Нобелівська премія подружжю Кюрі (на половину разом з Беккерелем)

Радіоактивність — (від лат. radio — випромінювати і activus — активний, дієвий) — самовільне перетворення ядер одних атомів у ядра інших з випусканням трикомпонентного випромінювання: α-, β-, частинок та γ-променів. Види: а) природна б) штучна. Радіоактивні елементи — хімічні елементи, що мають радіоактивність.

символ для позначення радіоактивних матеріалів

Радіоактивність - доказ складної будови атомів Дослід Ернеста Резерфорда

Продовження досліду Це вказувало на наявність у цих випромінювань електричних зарядів протилежних знаків. При цьому негативна складова випромінювання відхилялася набагато сильніше , ніж позитивна. Третя складова не відхилялась магнітним полем S N α γ β

Властивості випромінювання В 1899 році Е. Резерфорд в результаті експериментів виявив, що радіоактивне випромінювання неоднорідне і під дією сильного магнітного поля розпадається на дві складові,  - і  -проміння. Третю складову,  -проміння, виявив французький фізик П. Вілард в 1900 році

АЛЬФА - промені  -промені - це потоки  -частинок, що являють собою ядра атомів гелію. Вони заряджені позитивно (Заряд q= 2е)  -промені мають малу проникну здатність (вони не можуть пробити листок паперу товщиною 0,1 мм) m=4а.о.м. Енергія всіх  -частинок однакова

БЕТА - ПРОМЕНІ  -промені представляють собою потоки електронів Їх швидкість наближається до швидкості світла Проникаюча здатність більша, ніж у  -променів (Захистом від  -променів може бути алюмінієва пластина товщиною в кілька міліметрів) m=m e q=e

ГАМА - промені  -випромінювання пов’язано з переходом ядра із збудженого стану з високим рівнем енергії на більш низький рівень v=c Висока проникна здатність Довжина хвилі від 10-8 до 10-11 см Схоже до рентгенівського  -випромінювання не викликає зміни заряду, а маса ядра змінюється на дуже малу величину.

Радіоактивні перетворення Фредерік Содді Правила зміщення 1903р. (до відкриття атомного ядра) В результаті α – розпаду елемент зміщується на дві клітинки до початку періодичної системи (втрачає позитивний заряд 2е і маса зменшується на 4а. о.м.). В результаті β – розпаду елемент зміщується на одну клітинку до кінця періодичної системи ( маса майже не змінюється, а заряд збільшується на 1е).

α-розпад — мимовільний розпад атомного ядра на ядро-продукт і α-частинку (ядро гелія ). при α-розпаді: зменшується масове число на 4 одиниці, а зарядове на дві, тобто елемент зміщується в періодичні таблиці на 2 місця вліво (до початку таблиці) Приклад:

β-розпад — самочинне випускання електрона з перетворенням в нове атомне ядро при β –розпаді, заряд ядра збільшується на одиницю, тому елемент зміщується на одну клітинку вправо (до кінця таблиці) Приклад:

При випромінюванні γ-променів зміщень в таблиці немає

Радіоактивні ряди — послідовність елементів при радіоактивному розпаді. В природі відомо 4 ряди:

Період піврозпаду – Т – час, протягом якого розпадається, половина наявних радіоактивних атомів. Наприклад:

Математична формула закону радіоактивного розпаду:

Закон радіоактивного розпаду: за одиницю часу з наявної кількості радіоактивних ядер, завжди розпадається певна їх частина, яку позначають через і називають сталою розпаду даного радіоактивного елемента.

Середній час життя радіоактивних атомів звідки

Активність радіоактивної речовини — це кількість ядер, які розпалися за секунду. Одиниці вимірювання — 1 Бк (Беккерель)

Закон радіоактивного розпаду справедливий як для кількості ядер, так і для маси радіоактивного препарату

Що називають радіоактивністю? Які властивості та природа α, β - частинок, γ-проміння? Сформулюйте правила зміщення α - розпаду? Сформулюйте правила зміщення β - розпаду? Які елементарні частинки випускається при α - та β - розпадах? Які з відомих вам законів збереження виконуються під час радіоактивних перетворень? Що називають періодом піврозпаду радіоактивної речовини? Що він характеризує? Наведіть приклади піврозпаду деяких радіоактивних речовин