Радиоакти́вный распа́д— спонтанное изменение состава (заряда Z, массового числа A) или внутреннего строения нестабильных атомных ядер (нуклидов) путём испускания элементарных частиц, гамма-квантов и/или ядерных фрагментов. Процесс радиоактивного распада также называют радиоакти́вностью, а соответствующие нуклиды — радиоактивными (радионуклидами). Радиоактивными называют также вещества, содержащие радиоактивные ядра.
РАДИОАКТИВНОСТЬ.
АЛЬФА-, БЕТА-,
ГАММА-РАСПАД
АТОМНОГО ЯДРА.
Цели:
1. Образовательные:
познакомить с видами радиоактивного
излучения; изучить виды радиоактивности;
типами радиоактивного распада;
2. Развивающие:
активизировать мыслительную деятельность;
развивать умения сравнивать, обобщать,
логически мыслить;
3. Воспитательные:
продолжить формирование познавательного
интереса учащихся к предмету.
История вопроса.
1896 г. - французский физик А. Беккерель, изучая явления
люминесценции солей урана, установил, что урановая соль
испускает лучи неизвестного типа, которые проходят через
бумагу, дерево, тонкие металлические пластины, ионизирует
воздух.
1898 г. - Мария Склодовская – Кюри, исследуя урановые руды,
обнаружила новые химические элементы: полоний, радий.
1898 г. - Э. Резерфорд выделил 2 вида лучей: альфа - лучи и бета
– лучи.
1900 г. - П. Виллард открыл гамма – лучи.
1902 г. - Э. Резерфорд и Ф. Содди доказали, что в результате
радиоактивного распада происходит превращение атомов одного
химического элемента в атомы другого химического элемента,
сопровождаемое испусканием различных частиц.
Виды радиоактивного излучения.
Альфа лучи
Тяжелые
положительно
заряженные
частицы (ядра
атомов гелия).
Бета лучи
Легкие
отрицательно
заряженные
частицы
(тождественны
электронам).
Гамма лучи
Нейтральное
излучение ( масса
покоя равна нулю).
Радиоактивность – новое свойство
вещества, связанное с наличием особых
излучений.
Радиоактивные вещества – это
вещества, испускающие излучения.
Виды радиоактивности.
Естественная – явление
самопроизвольного превращения
неустойчивых изотопов в устойчивые,
сопровождающееся испусканием частиц
и излучением энергии.(Все элементы,
начиная с порядкового номера 82,
обладают радиоактивностью).
Искусственная
Радиоактивность и радиация
Радиоактивность -
неустойчивость ядер
некоторых атомов,
проявляющаяся в их
способности к
самопроизвольным
превращениям
(распаду),
сопровождающимся
испусканием
ионизирующего
излучения или
радиацией.
Радиация
(ионизирующее
излучение) - это
частицы и гамма-
кванты, энергия
которых достаточно
велика, чтобы при
воздействии на
вещество создавать
ионы разных знаков.
Радиацию нельзя
вызвать с помощью
химических реакций.
Типы радиоактивного распада.
1. Альфа - распад.
2. Бета - распад.
3. Гамма - излучение.
Альфа- распад.
Превращение атомных ядер,
сопровождаемое испусканием альфа-
частиц.
АZX→A-4Z-2Y+42He+hν
Где
A-4Z-2Y - символ дочернего ядра,
42He - ядро атома гелия,
hν - квант энергии, испускаемой ядром.
Бета- распад.
Превращение атомных ядер, сопровождаемое
выбросом потока электронов, рождающихся в
результате превращения нейтронов в протоны.
АZX→AZ+1Y+0-1е+00ν
Где
0-1е - испускаемые электроны
00ν-испускаемая элементарная частица
(антинейтрино).
Гамма- излучение.
Возникает при ядерных превращениях и
представляет собой электромагнитное
излучение; имеет высокую энергию.
Проникающая способность
лучей.
Альфа-лучи - лист
бумаги, несколько см
слоя воздуха.
Бета-лучи –
алюминиевая
пластина толщиной в
несколько мм.
Гамма-лучи -
алюминиевая
пластина толщиной в
десятки см.
Вероятность распада
Характеризует относительное уменьшение
числа ядер за 1 с (на что указывает знак
минус)
λ= - ΔΝ / ΝΔτ
Вероятность распада не зависит ни от числа
ядер, ни от времени наблюдения. Поэтому
ее называют постоянной распада.
Закон радиоактивного распада.
Установлен Ф. Содди.
Опытным путем
доказан
Резерфордом.
N=N0*2t/T
Где
N- число
радиоактивных
атомов
Период полураспада
Это время, за которое распадается половина
первоначального количества ядер, или
время, по прошествии которого остается
нераспавшейся половина первоначального
числа ядер:
t=T1/2, если Ν = Ν0/2
T1/2 = 0,693/λ
Периоды полураспада
Уран – 4,5 млрд. лет
Протактиний – 32
Радий – 1590 лет
Радон – 3825 сут
Радий С (изотоп полония) – 1,5 ·10-4 с
Активность (А)
Величина, равная модулю отношения числа
распавшихся атомов ко времени, за которое
произошли эти распады
Единицей А служит беккерель(Бк): 1 Бк – это
активность ядер в радиоактивном источнике, в
котором за 1 с происходит один акт распада ядра
Внесистемными единицами А служат:
кюри: 1 Ки = 3,7 ·1010 Бк;
милликюри: 1мКи = 3,7 ·107 Бк;
микрокюри: 1 мкКи = 3,7 · 104 Бк.