РАДИОАКТИВНОСТЬ. Урок физики 9 класс

РАДИОАКТИВНОСТЬ Урок физики 9 класс

« Науки делятся на две группы – на физику и собирание марок». Эрнест Резерфорд

( 1871-1937 )

Открытие радиоактивности В 1896 году французский физик Антуан Анри Беккерель случайно обнаружил, что химический элемент уран самопроизвольно, без каких-либо внешних воздействий, испускает ранее неизвестные невидимые лучи, которые позже были названы радиоактивным излучением .

(1852-1908)

. Исследование радиоактивности В 1898 году французские ученые Мария Склодовская-Кюри и Пьер Кюри выделили из уранового минерала два новых вещества, радиоактивных в гораздо более сильной степени, чем уран и торий. Так были открыты два неизвестных ранее радиоактивных элемента – полоний и радий.

Мария Кюри

Пьер Кюри

Исследование радиоактивности

Опыты Резерфорда

После открытия радиоактивных элементов началось исследование физической природы их излучения.

В 1899 году Резерфорд, изучая ионизирующую способность радиоактивного излучения, обнаружил, что оно неоднородно .

После проявления фотопластинки на ней обнаруживалось одно темное пятно – как раз в том месте, куда попадал пучок .

Фотопластинка

Пучок радиоактивного излучения радия, выходящий через узкое отверстие в сосуде

Толстостенный свинцовый сосуд с крупицей радия на дне

Опыты Резерфорда

В сильном магнитном поле на на проявленной пластинке возникало три пятна: одно центральное было на том же месте что и раньше, а два других - по разные стороны от центрального. Резерфорд назвал их α - и β -лучами.

В том же году (1899г.) А.Беккерель доказал, что β -лучи являются потоком электронов.

В 1900 году французский физик П.Виллард установил, что в состав радиоактивного излучения входит и третья составляющая, которую он назвал γ -лучами.

Виды радиоактивного излучения

Виды радиоактивного излучения

Что же происходит с веществом при радиоактивном излучении ?

• Удивительное постоянство, с которым радиоактивные элементы испускают излучения.
• Радиоактивность сопровождается выделением энергии, и она выделяется на протяжении ряда лет.
• При радиоактивности вещество испытывает изменения -образуется вещество совершенно нового вида, полностью отличное по своим физическим и химическим свойствам от первоначального

Виды радиоактивного излучения

a - лучи

 - лучи

b - лучи

Модели атомов Модель Томсона

.

В 1903 г. Джозеф Джон Томсон предложил модель атома:

* атомы представляют однородные шары из положительно заряженного вещества, в котором находятся электроны.

* суммарный заряд электронов равен положительному заряду атома . Атом в целом нейтрален. Эта модель получила название «пудинг», так как электроны были вкраплены в положительно заряженную среду, подобно изюму в пудинге.

Модель атома Томсона

Модели атомов

В 1911 г. Резерфорд предложил своим сотрудникам экспериментально проверить состоятельность модели атома Томсона Если модель атома Томсона соответствует действительности, то, пропуская через очень тонкую металлическую пленку узкий пучок быстрых α -частиц, экспериментаторы не должны обнаружить сколько-нибудь заметного отклонения этих частиц.

Модели атомов

Модели атомов

Резерфорд пришел к выводу - положительный заряд атома сосредоточен в очень малом объеме в центре атома, а не распределен по всему атому, как в модели Томсона. Резерфорд предложил ядерную («планетарную») модель атома

Модели атомов Модель Резерфорда

* Атомы любого элемента состоят из положительно заряженной части - ядра. Размеры ядра малы, п сравнению с размерами самого атома.

*В состав ядра входят положительно заряженные частицы – протоны ( позднее было установлено, что и нейтральные нейтроны).В ядре сконцентрирована вся масса атома.

*Вокруг ядра вращаются электроны, образующие так называемую электронную оболочку.

Модель атома Резерфорда

Ядерные силы Ядерные реакции

Ядерные силы ( сильное взаимодействие)- силы, действующие между нуклонами в ядре и обеспечивающие существование устойчивых ядер

В 1939 году немецкими учеными О. Ганом и Ф. Штрассманом было открыто деление ядер урана . Они установили, что при бомбардировке урана нейтронами возникают элементы средней части периодической системы

Фриц Штрассман

(1902-1980)

Модель деления ядер урана при бомбардировке нейтроном

Отто Ган

(1879-1968 )

Деление ядер урана

В природе встречается два вида изотопа урана: (99,3 %) и (0,7 %) .

Две наиболее типичные реакции деления этого ядра имеют вид:

Энергия, которая выделяется при полном делении 1 кг урана = энергии, которая выделяется при полном сгорании 3000 т угля

Деление ядер урана

При делении ядра урана-235, освобождается 2 или 3 нейтрона. При благоприятных условиях эти нейтроны могут попасть в другие ядра урана и вызвать их деление. На этом этапе появятся уже от 4 до 9 нейтронов, способных вызвать новые распады ядер урана и т. д. Такой лавинообразный процесс называется цепной ядерной реакцией.

Деление ядер урана

. Реакция деления ядер урана идет с выделением энергии в окружающую среду

Энергия, заключенная в ядрах атомов колоссальна! При полном делении всех ядер, имеющихся в 1г урана, выделилось бы столько же энергии, сколько выделяется при сгорании 2,5 т нефти.

Влияние радиоактивного излучения на живые организмы Хиросима и Нагасаки…

Утром  6 августа   1945  года американский бомбардировщик  B-29  « Enola Gay » (командир экипажа — полковник  Пол Тиббетс ) сбросил на японский город  Хиросима   атомную бомбу  « Little Boy » («Малыш»). Три дня спустя атомная бомба «Fat Man» («Толстяк») была сброшена на город Нагасаки.

Влияние радиоактивного излучения на живые организмы Хиросима и Нагасаки…

Считается, что 140000 человек умерло в Хиросиме от взрыва и его последствий; аналогичная оценка для Нагасаки составляет 74000 человек.

Глазной зрачок жертвы ядерной бомбардировки, получившей радиационную катаракту.

Влияние радиоактивного излучения на живые организмы Хиросима и Нагасаки …

У щерб, нанесённый Нагасаки атомной бомбардировкой, не поддаётся описанию. На расстоянии между 1 км и 2 км от эпицентра около 80% домов обрушились и сгорели, и когда дым рассеялся, всё вокруг было усеяно трупами. О территории в радиусе 2 км от эпицентра говорят как о "зоне эпицентра".

.

.

Найдено около эпицентра: кости человеческой руки, застывшие в оплавленном куске стекла

Влияние радиоактивного излучения на живые организмы Хиросима и Нагасаки …

.

Хиросима, сожжённая дотла

Этот сожжённый заживо мальчик, с руками, как будто в агонии скрещёнными на груди, был среди мобилизованных учащихся в районе Ивакана (Iwakana). Он был ничем не защищённый от взрыва, прогремевшего в 700 метрах от него.

Келоидные рубцы на теле человека, находившегося в 1,6 км от эпицентра

Влияние радиоактивного излучения на живые организмы. Хиросима и Нагасаки …

Поздние медицинские последствия атомной бомбардировки включают келоидные рубцы, "атомную" катаракту, лейкемию и другие раковые заболевания и вызванную внутриутробным облучением микроцефалию ("синдром маленькой головы").

Атомные электростанции

• Казалось бы, АЭС очень выгодные станции! Но вся беда в том, что в случае аварии их радиоактивное топливо попадает в окружающую среду, вызывая смертельно опасную для человека лучевую болезнь и заражая местность на 300 лет.
• Зараженную территорию обносят колючей проволокой, она становится непригодной для жизни.

АЭС оказались небезопасными.

До Чернобыльской аварии самой тяжелой в ядерной энергетике считалась авария 1979 года на американской АЭС Тримайл –Айленд близ г.Гаррисберга (штат Пельсинвания ).

Последствия Чернобыля…

• Лучевая болезнь
• Бесплодие
• Генетические мутации
• Поражения органов зрения
• Поражения нервной системы
• Ускоренное старение организма
• Нарушение психического и умственного развития
• Раковые заболе вания .

Самыми большими и мощными реакторами на нашей планете являются: Фукусима I и Фукусима II в Японии.

Катастрофа в Японии 11.03.2011 на «Фукусима 1» .

Причиной разрушения АЭС послужили землетрясение и цунами, обрушившиеся на Японию.

Это знак радиационной опасности. Никогда не входите в помещения, имеющие такой знак!

Никогда не пользуйтесь приборами с таким знаком! Если вы случайно встретите бесхозные приборы или устройство с таким знаком, обязательно поставьте об этом в известность органы санитарного надзора или полицию! Рентгеновские обследования проходите не чаще 2-х раз в год !

А. Эйнштейн:

«Обнаруженная сила урана угрожает цивилизации и людям не больше, чем когда мы зажигаем спичку. Дальнейшее развитие человечества зависит не от уровня технических достижений, а от его моральных принципов».

(1879 – 1955)

Интернет ресурсы

• https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D1%8F
• http://novostienergetiki.ru/plyusy-atomnoj-energetiki/
• http://hozna.ru/top-10-fakty-pro-atomnuyu-e-nergiyu/
• http://www.pronedra.ru/atom/2011/09/06/smozhet-li-evropa-otkazatisya-ot-aes/
• http://www.radiatio.ru/radiatsiya-ee-plyusy-i-minusy.html
• http://www.rekicen.ru/php/content.php?group=0¶m=print&id=6395
• http://atom62vrn.my1.ru/index/estestvennye_istochniki_radiacii/0-6
• http://sai-stilet.narod.ru/radiacia.html
• http://do.gendocs.ru/docs/index-108451.html
• http://www.convel.ru/text2.htm