ЕСТЕСТВЕННАЯ РАДИОАКТИВНОСТЬ

Цели урока

изучить явления радиоактивности;
изучить радиоактивные превращения;
изучить закон радиоактивного распада;
научиться решать задачи на правило смещения, на закон радиоактивного распада.

Явление радиоактивности было открыто французским учёным А. Беккерелем в 1896 г.

В 1898 г. Мария и Пьер Кюри открыли
радий полоний.

Свинцовое тело

Фотопластина

Опыт Резерфорда, доказывающий, что радиоактивное излучение имеет сложный состав:

Пучок радиоактивного излучения радия выходит из узкого отверстия толстостенного свинцового сосуда с крупицей радия на дне. Проходя через магнитное поле, излучение фиксируется фотопластинкой. Было известно, что магнитное поле отклоняет только заряженные летящие частицы, причем положительные и отрицательные в разные стороны.

В 1899 году английский учёный Эрнест Резерфорд обнаружил, что в состав радиоактивного излучения входит два вида излучения, которые он назвал альфа-лучи и бета-лучи

Учёные обнаружили, что при действии магнитного поля на излучение радия одни лучи отклоняются, а другие нет.

В 1900 году французский учёный Поль Виллард открыл третий вид радиоактивного излучения - гамма-лучи.

излучаются: два протона и два нейтрона
проникающая способность: низкая
облучение от источника: до 10 см
скорость излучения: 20 000 км/с
ионизация: 30 000 пар ионов на 1 см пробега
биологическое действие радиации: низкое


Альфа излучение

Альфа излучение - это излучение тяжелых, положительно заряженных альфа частиц, которыми являются ядра атомов гелия (два нейтрона и два протона). Альфа частицы излучаются при распаде более сложных ядер, например, при распаде атомов урана, радия, тория.

Бета излучение

излучаются: электроны или позитроны
проникающая способность: средняя
облучение от источника: до 20 м
скорость излучения: 300 000 км/с
ионизация: от 40 до 150 пар ионов на 1 см пробега
биологическое действие радиации: среднее


Бета (β) излучение возникает при превращении одного элемента в другой, при этом процессы происходят в самом ядре атома вещества с изменением свойств протонов и нейтронов.

Гамма излучение

излучаются: энергия в виде фотонов
проникающая способность: высокая
облучение от источника: до сотен метров
скорость излучения: 300 000 км/с
ионизация: от 3 до 5 пар ионов на 1 см пробега
биологическое действие радиации: высокое

Гамма (γ) излучение - это энергетическое электромагнитное излучение в виде фотонов.

Английскими физиками Эрнестом Резерфордом и Фредериком Содди было доказано, что во всех радиоактивных процессах происходят взаимные превращения атомных ядер химических элементов.

Радиоактивные превращения ядер бывают различных типов: α-распад, β-распад.
Превращения подчиняются правилу смещения.

ядра всех химических элементов состоят из нуклонов: протонов и нейтронов

число протонов в ядре равно порядковому номеру элемента в таблице Менделеева и называется зарядовым числом Z

Z – зарядовое число, которое показывает число протонов в ядре (порядковый номер в таблице Менделеева)
А - массовое число, которое показывает :-  число нуклонов в ядре A = N + Z  , где N – число нейтронов в ядре

При альфа-распаде ядро испускает одну α-частицу (ядро гелия-4), и из одного химического элемента образуется другой, расположенный на две клетки левее в периодической системе Менделеева:

При бета-распаде испускается один электрон, и из одного химического элемента образуется другой, расположенный на клетку правее в периодической системе Менделеева:

Электроны возникают при β-распаде в результате превращения нейтрона в протон.

γ- излучение – не сопровождается изменением заряда, масса ядра изменяется ничтожно мало

В процессе радиоактивного излучения ядра атомов могут излучать гамма-кванты. Излучение гамма-квантов не сопровождается распадом ядра атома. Гамма-излучение зачастую сопровождает явления альфа- или бета-распада. При альфа- и бета-распаде новое возникшее ядро первоначально находится в возбужденном состоянии и , когда оно переходит в нормальное состояние, то испускает гамма-кванты, то есть фотоны в оптическом или рентгеновском диапазоне волн. Фотоны не имеют массы покоя и заряда.

1. Запишите реакцию бета-распада ядра

2. Запишите реакцию альфа-распада ядра

Задача 1: Изотоп тория 23090Th испускает α-частицу. Какой элемент при этом образуется? Задача 2: Изотоп тория 23090Th испускает β-радиоактивен. Какой элемент при этом образуется? 
Задача 3. Протактиний 23191Рa α-радиоактивен. Определите, какой элемент получается в результате этого распада.Задача 4. В какой элемент превращения уран 23992U после двух последовательных β-распадов и одного α-распада?Задача 5. Написать цепочку ядерных превращений неона 2010Ne :  β, β, β, α, α, β, α, α.

28

Закон радиоактивного распада