Prezentacja „z historii odkrycia promieniotwórczości”. Odkrycie promieniotwórczości

Szerokość bloku piks

Skopiuj ten kod i wklej go na swojej stronie internetowej

Podpisy slajdów:

Z HISTORII ODKRYCIA PROMIENIOTWÓRCZOŚCI Nauczyciel fizyki MOU „Guba Liceum” Konstantinova Elena Ivanovna „Historia odkrycia promieniotwórczości”

Spis treści.
Wstęp…………………………… 3
Rozdział pierwszy………………………. 5
Rozdział drugi………………………… 8
Rozdział trzeci……………………... 11
Rozdział czwarty ……………………………………………… 19
Podsumowanie..……………………… 21
Referencje…………… ………………………….. 22
Załącznik pierwszy …….…………………………….……... 23

Lekcja ta poświęcona jest historii odkrycia promieniotwórczości, czyli roli takich naukowców jak niemiecki fizyk, noblista Wilhelm Conrad Roentgen, A. Becquerel, małżonkowie Marie i Pierre Curie, Joliot Curie, w rozwoju ta nauka. Celem lekcji jest rozważenie powstania, fundamentalnej zasady takich nauk, jak radiologia, fizyka jądrowa, dozymetria, określenie roli niektórych naukowców w odkryciu tego niezwykłego zjawiska. Aby osiągnąć ten cel, autor postawił sobie następujące zadania: Rozważ działalność Wilhelma Roentgena jako naukowca, który wysłał innych badaczy w ten obszar. Śledź pierwsze odkrycie zjawiska przez A. Becquerela. Oceń ogromny wkład państwa Curie w gromadzenie i systematyzację wiedzy o promieniotwórczości. Przeanalizuj odkrycie Joliot Curie Odkrycie promieni rentgenowskich Był grudzień 1895 roku. WK. Roentgen, pracując w laboratorium z lampą wyładowczą, w pobliżu której znajdował się ekran fluorescencyjny pokryty barem-platyną-cyjanogenem, obserwował poświatę tego ekranu. Zamykając rurkę czarną obudową, kończąc eksperyment, Roentgen ponownie odkrył poświatę ekranu podczas wyładowania. „Fluorescencja” jest widoczna — napisał Roentgen w swoim pierwszym komunikacie z 28 grudnia 1895 r. — z wystarczającym ciemnieniem i nie zależy od tego, czy papier jest wynoszony stroną pokrytą, czy nie pokrytą platyną-cyjanogenem barem. Fluorescencja jest zauważalna nawet w odległości dwóch metrów od tuby. Jednak Roentgen nie mógł wykryć ani odbicia, ani załamania promieni rentgenowskich. Ustalił jednak, że jeśli nie dochodzi do prawidłowego odbicia, to różne substancje zachowują się w stosunku do promieni rentgenowskich tak samo, jak ośrodki mętne w stosunku do światła. Roentgen ustalił ważny fakt rozpraszania promieniowania rentgenowskiego przez materię. Jednak wszystkie jego próby wykrycia interferencji promieni rentgenowskich dawały wynik negatywny. Negatywny wynik dały również próby odchylenia promieni przez pole magnetyczne. Z tego Roentgen wywnioskował, że promienie rentgenowskie nie są identyczne z promieniami katodowymi, ale są przez nie wzbudzane w szklanych ściankach lampy wyładowczej. Na zakończenie swojego raportu Roentgen omawia kwestię możliwej natury odkrytych przez siebie promieni: Roentgen miał dobry powód, by wątpić w zunifikowaną naturę światła i promieni rentgenowskich, a prawidłowe rozwiązanie problemu przypadło fizyce XX wieku wiek. Jednak nieudana hipoteza Roentgena była jednocześnie dowodem na braki jego myślenia teoretycznego, które było skłonne do jednostronnego empiryzmu. Subtelny i zręczny eksperymentator, Roentgen nie czuł się skłonny do poszukiwania czegoś nowego, bez względu na to, jak paradoksalnie by to brzmiało w odniesieniu do autora jednego z największych nowych odkryć w życiu fizyki. Odkrycie promieni rentgenowskich przez Roentgena odegrało ważną rolę w badaniu radioaktywności. Dzięki niemu, po powtórzeniu powyższych eksperymentów, tysiące naukowców na całym świecie zaczęło badać ten obszar. To nie przypadek, że później Joliot Curie powiedziałby: „Gdyby nie Wilhelm Roentgen, pewnie by mnie tam nie było…” Eksperymenty Becquerela. W 1896 r. A. Becquerel odkrył radioaktywność. Odkrycie to było bezpośrednio związane z odkryciem promieni rentgenowskich. promienie. Becquerel, który był dobrze zaznajomiony z badaniami swojego ojca nad luminescencją, zwrócił uwagę na fakt, że promienie katodowe w eksperymentach Roentgena wytwarzały przy uderzeniu zarówno luminescencję szkła, jak i niewidzialne promieniowanie rentgenowskie. To doprowadziło go do pomysłu, że każdej luminescencji towarzyszy jednoczesna emisja promieni rentgenowskich.Aby przetestować ten pomysł, Becquerel użył dużej ilości materiałów luminescencyjnych, aż po serii nieudanych eksperymentów umieścił dwie krystaliczne płytki soli uranu na kliszy fotograficznej zawiniętej w czarny papier. Sól uranu została wystawiona na działanie silnego światła słonecznego, a po kilku godzinach ekspozycji zarys kryształów był wyraźnie widoczny na kliszy fotograficznej. Pomysł okazał się potwierdzony, światło słoneczne wzbudziło zarówno luminescencję soli uranu, jak i promieniowanie przenikające przez papier na kliszę fotograficzną. Zainterweniował jednak przypadek. Przygotowawszy ponownie talerz z kryształem soli uranu, Becquerel ponownie wyniósł go na słońce. Dzień był pochmurny i eksperyment trzeba było przerwać po krótkiej ekspozycji. W kolejnych dniach słońca nie było widać i Becquerel postanowił wywołać kliszę, nie licząc oczywiście na uzyskanie dobrego zdjęcia. Ale ku jego zaskoczeniu obraz wyszedł ostry. Jako naukowiec pierwszej klasy, Becquerel nie wahał się poddać swojej teorii poważnej próbie i zaczął badać wpływ soli uranu na talerz w ciemności. Tak więc odkryto - i ten Becquerel udowodnił to kolejnymi eksperymentami - że uran i jego związek emitują w sposób ciągły, bez tłumienia, promienie, które działają na kliszę fotograficzną i, jak wykazał Becquerel, są również zdolne do wyładowania elektroskopu, tj. do wytworzenia jonizacji. To odkrycie wywołało sensację. Tak więc rok 1896 upłynął pod znakiem niezwykłego wydarzenia: wreszcie, po kilku latach poszukiwań, odkryto promieniotwórczość. Ta zasługa należy do wielkiego naukowca Becquerela. Jego odkrycie dało impuls do rozwoju i doskonalenia tej nauki. Studia Curie. Młoda żona Piotra Curie, Maria Skłodowska-Curie, postanowiła wybrać temat swojej pracy doktorskiej jako badanie nowego zjawiska. Badania radioaktywności związków uranu doprowadziły ją do wniosku, że radioaktywność jest właściwością atomów uranu, niezależnie od tego, czy wchodzą one w skład związku chemicznego, czy też nie. W tym samym czasie „zmierzyła intensywność promieni uranowych, wykorzystując ich właściwość do nadawania przewodności elektrycznej powietrzu”. Dzięki tej metodzie jonizacji przekonała się o atomowej naturze zjawiska. Ale nawet ten skromny wynik pokazał Curie, że radioaktywność, pomimo swojej niezwykłej natury, nie może być właściwością tylko jednego pierwiastka. „Odtąd konieczne stało się znalezienie nowego terminu na zdefiniowanie nowej właściwości materii, przejawiającej się pierwiastkami uranu i toru. Zaproponowałem dla tego nazwę „radioaktywność”, która została powszechnie przyjęta. Curie zwróciła uwagę na anormalnie wysokie wartości radioaktywności niektórych rud. Aby dowiedzieć się, o co chodzi, Curie przygotował sztuczny chalkolit z czystych substancji. Ten sztuczny chakolit, składający się z azotanu uranylu i roztworu fosforanu miedzi w kwasie fosforowym, po krystalizacji miał „całkiem normalną aktywność, odpowiadającą jego składowi: jest 2,5 razy mniejsza niż aktywność uranu”. Rozpoczęła się prawdziwie tytaniczna praca państwa Curie, torując ludzkości drogę do opanowania energii atomowej. Nowa metoda analizy chemicznej opracowana przez Curie odegrała ogromną rolę w historii fizyki atomowej, umożliwiając wykrywanie najmniejszych mas materiału promieniotwórczego.

Curie nawet nie miała

wyciągi dymowe. Jeśli chodzi o pracowników, początkowo musieli pracować sami. W 1898 r. w pracach nad odkryciem radu udzielono im chwilowej pomocy nauczyciela przemysłowej szkoły fizyko-chemicznej J. Bemonta; później przyciągnęli młodego chemika A. Debjerna, który odkrył aktyn; następnie pomagali im fizycy J. Sagnac i kilku młodych fizyków. Intensywna heroiczna praca zaczęła przynosić skutki radioaktywności.

W raporcie dla Kongresu państwo Curie opisali powyższą historię uzyskiwania nowych substancji radioaktywnych, wskazując, że „materiały radioaktywne nazywamy emitującymi promienie Becquerela”. Następnie nakreślili metodę pomiaru Curie i ustalili, że „promieniotwórczość jest zjawiskiem, które można zmierzyć dość dokładnie”, a uzyskane dane dotyczące aktywności związków uranu pozwoliły postawić hipotezę istnienia bardzo aktywnych substancji, które po zbadaniu doprowadził do odkrycia polonu, radu i aktynu. Raport zawierał opis właściwości nowych pierwiastków, widmo radu, przybliżone oszacowanie jego masy atomowej oraz skutki promieniowania radioaktywnego. Jeśli chodzi o samą naturę promieni radioaktywnych, zbadano wpływ pola magnetycznego na promienie i siłę przenikania promieni, aby to zbadać. P. Curie wykazał, że promieniowanie radu składa się z dwóch grup promieni: tych, które są odchylane przez pole magnetyczne, i tych, które nie są odchylane przez pole magnetyczne. Badając odbite promienie, Curie w 1900 roku doszli do przekonania, że „odbite promienie β są naładowane elektrycznością ujemną”. Można przypuszczać, że rad również wysyła w przestrzeń ujemnie naładowane cząstki. Konieczne było dokładniejsze zbadanie natury tych cząstek. Pierwsze definicje e/m cząstek radu pochodziły od A. Becquerela (1900). „Eksperymenty pana Becquerela dały pierwsze wskazówki w tej kwestii. dla e/m uzyskał przybliżoną wartość 107 absolutnych jednostek elektromagnetycznych, dla υ wartość w 1,6 1010 cm na sekundę. Kolejność tych liczb jest taka sama jak dla promieni katodowych. „Dokładne badania na ten temat należą do pana Kaufmana (1901, 1902, 1903)… Z eksperymentów pana Kaufmana wynika, że dla promieni radu, których prędkość jest znacznie większa niż prędkość katody, stosunek e /m maleje wraz ze wzrostem prędkości. Zgodnie z pracami J. J. Thomsona i Townsenda musimy założyć, że poruszająca się cząstka reprezentująca wiązkę ma ładunek równy temu, który jest przenoszony przez atom wodoru podczas elektrolizy. Ładunek ten jest taki sam dla wszystkich promieni. Na tej podstawie należy stwierdzić, że masa cząstek jest tym większa, im większa jest ich prędkość. Odchylenie promieni α w polu magnetycznym uzyskał Rutherford w 1903 r. Rutherford jest właścicielem nazw: promienie -α, -β i –γ. "1. Promienie α (alfa) mają bardzo małą zdolność przenikania; wydają się stanowić główną część promieniowania. Charakteryzują się wchłanianiem przez materię. Pole magnetyczne działa na nie bardzo słabo, tak że początkowo uważano je za niewrażliwe na jego działanie. Jednak w silnym polu magnetycznym promienie a odchylają się nieco, odchylenie zachodzi w taki sam sposób jak w przypadku promieni katodowych, tylko w przeciwnym kierunku... 2. Promienie β (beta) są na ogół mało pochłaniane w porównaniu z promieniami poprzednie. W polu magnetycznym są one odchylane w taki sam sposób iw tym samym kierunku, co promienie katodowe. 3. Promienie γ (gamma) charakteryzują się dużą zdolnością przenikania; pole magnetyczne na nie nie działa; są podobne do promieni rentgenowskich. P. Curie był pierwszą osobą, która doświadczyła niszczycielskich skutków promieniowania jądrowego. Był też pierwszym, który udowodnił istnienie energii jądrowej i zmierzył jej ilość uwalnianą podczas rozpadu radioaktywnego. Odkrył to w 1903 roku razem z Labordem „sole radu są źródłem ciepła, uwalnianego w sposób ciągły i spontaniczny” Pierre Curie doskonale zdawał sobie sprawę z ogromnych konsekwencji społecznych swojego odkrycia. W tym samym roku w przemówieniu noblowskim wypowiedział następujące prorocze słowa, które M. Curie umieściła jako motto swojej książki o nim: „Łatwo przewidzieć, że w rękach przestępców rad może stać się niezwykle niebezpieczny, a teraz Powstaje pytanie, czy naprawdę człowiekowi jest pożyteczne poznawanie tajemnic natury, czy naprawdę jest na tyle dojrzałe, by właściwie z nich korzystać, czy też ta wiedza przyniesie mu tylko szkodę. Doświadczenia Panowie Państwo Curie doprowadzili przede wszystkim do odkrycia nowego promieniującego metalu, podobnego pod względem właściwości chemicznych do bizmutu, metalu, który pan Curie nazwał polonem na cześć ojczyzny swojej żony (żona Curie jest Polką z domu Skłodowska); że ich dalsze eksperymenty doprowadziły do odkrycia drugiego wysoce promieniującego nowego metalu - radu, bardzo podobnego pod względem właściwości chemicznych do baru; że eksperymenty Debierne'a doprowadziły do odkrycia trzeciego promieniującego nowego metalu - aktynu, podobnego do toru. Następnie pan Curie przeszedł do najciekawszej części swojego sprawozdania - eksperymentów z radem. Powyższe eksperymenty zakończyły się demonstracją jasności radu. Szklana rurka, gruba jak ołówek i długa jak mały palec, wypełniona w dwóch trzecich mieszaniną chlorków radu i baru, emituje przez dwa lata światło tak silne, że można przy niej swobodnie czytać. Ostatnie słowa brzmią bardzo naiwnie i świadczą o bardzo słabej znajomości promieniotwórczości na początku XX wieku. Jednak ta słaba znajomość zjawisk promieniotwórczych nie przeszkodziła powstaniu i rozwojowi nowej gałęzi przemysłu: przemysłu radowego. Przemysł ten był początkiem przyszłego przemysłu jądrowego. . Rola państwa Curie w historii odkrycia radioaktywności jest ogromna. Nie tylko wykonali tytaniczną pracę nad badaniem właściwości promieniotwórczych wszystkich znanych wówczas minerałów, ale także podjęli pierwszą próbę systematyzacji, wygłaszając prezentacje na Uniwersytecie Sorbona. Odkrycie sztucznej promieniotwórczości. Było to jednak tylko jedno z czterech wielkich odkryć dokonanych w 1932 roku, które sprawiły, że rok ten nazwano cudownym rokiem radioaktywności. Po pierwsze, oprócz przeprowadzenia sztucznej transmutacji, w końcu odkryto dodatnio naładowany elektron, czyli pozyton, w przeciwieństwie do tego, ujemny elektron został od tego czasu nazwany negatronem. Po drugie, został otwarty neutron- nienaładowana cząstka elementarna o masie 1 (jednej), którą można uznać za neutralne jądro, tylko bez zewnętrznego elektronu. W końcu odkryto izotop wodoru o masie 2, tzw ciężki wodór, Lub deuter którego jądro, jak się uważa, składa się z protonu R i neutronem P; podobnie jak zwykły wodór, jego atom ma jeden zewnętrzny elektron. W następnym roku, 1933, dokonano kolejnego odkrycia, które w jakiś sposób (w opinii pierwszych badaczy energii atomowej przynajmniej) było najbardziej interesujące. Mówimy o odkryciu sztucznej promieniotwórczości. 1933-1934 Dla jednego z pierwszych badaczy tego zagadnienia – M. Curie – odkrycie to było szczególnie interesujące: dokonali go jej córka i zięć. M. Curie miała szczęście na kilka miesięcy przed śmiercią przekazać zapaloną przez nią pochodnię członkom swojej rodziny. Obiekt, który z ciekawostki przemieniła w kolosa, ćwierć wieku później był o krok od znalezienia nowego, owocnego życia. Badając wspomniany efekt Botheta i Beckera, małżonkowie Joliot stwierdzili, że licznik nadal rejestrował impulsy nawet po usunięciu polonu, który pierwotnie ich pobudzał. Impulsy te kończyły się dokładnie w taki sam sposób, jak impulsy niestabilnego pierwiastka radiowego o okresie półtrwania równym 3 min. Naukowcy odkryli, że aluminiowe okienko, przez które przechodziło promieniowanie α polonu, samo stało się radioaktywne z powodu generowanych neutronów; podobny efekt miał miejsce dla boru i magnezu, zaobserwowano jedynie inne okresy półtrwania (odpowiednio 11 i 2,5 min.). Reakcje dla glinu i boru były następujące: 2713А1(α,n) 3015Р*→3014Si+e+; 105B(α,n) 137N* →136C+e+, gdzie gwiazdki wskazują, że jądra otrzymane jako pierwsze są promieniotwórcze i przechodzą przemiany wtórne wskazane strzałkami, w wyniku których powstają dobrze znane stabilne izotopy krzemu i węgla. Jeśli chodzi o magnez, wszystkie trzy jego izotopy (o liczbach masowych 24, 25 i 26) biorą udział w tej reakcji, generując neutrony, protony, pozytony i elektrony; w rezultacie powstają dobrze znane stabilne izotopy glinu i krzemu (przemiany mają charakter łączony); 2412Mg(α, n)2714Si*→2713Al+e+; 2512Mg(α, p)2813Al*→2814Si+e-; 2612Mg(α, p)2913Al*→2914Si+e-. Co więcej, stosując zwykłe metody chemiczne stosowane w radiochemii, można było dość łatwo zidentyfikować niestabilny radioaktywny fosfor i azot. Te pierwsze wyniki pokazały bogactwo możliwości oferowanych przez nowe dane. Radioaktywność dzisiaj Niewiele jest w pamięci ludzkości odkryć, które tak gwałtownie odmieniłyby jej losy, jak odkrycie pierwiastków promieniotwórczych. Przez ponad dwa tysiące lat atom był przedstawiany jako gęsta, najmniejsza, niepodzielna cząsteczka i nagle, u zarania XX wieku, odkryto, że atomy są zdolne do dzielenia się na części, rozpadania się, znikania, przechodzenia w siebie . Okazało się, że odwieczne marzenie alchemików – przemiana jednych pierwiastków w inne – realizuje się w przyrodzie samoistnie. To odkrycie ma tak wielkie znaczenie, że nasz XX wiek zaczęto nazywać „epoką atomową”, erą atomu, początkiem ery atomowej. Trudno obecnie wymienić dziedzinę nauki lub techniki, na którą nie wpłynęło odkrycie zjawiska promieniotwórczości. Ujawniła złożoną wewnętrzną budowę atomu, a to doprowadziło do rewizji fundamentalnych wyobrażeń o otaczającym nas świecie, do przełamania utartego, klasycznego obrazu świata. Mechanika kwantowa została stworzona specjalnie po to, aby wyjaśnić zjawiska zachodzące wewnątrz atomu. To z kolei spowodowało rewizję i rozwój aparatu matematycznego fizyki, zmieniło oblicze samej fizyki, chemii i szeregu innych nauk. Literatura 1). sztuczna inteligencja Abramow. Pomiar „niezmierzonego”. Moskwa, Atomizdat. 1977.2). KA Gładkow. Atom od A do Z. Moskwa, Atomizdat. 1974. 3). E.Curie. Maria Curie. Moskwa, Atomizdat. 1976.4). K.N. Muchin. Zabawna fizyka jądrowa. Moskwa, Atomizdat. 1969.5). M. Namias. Energia atomowa. Moskwa, Atomizdat. 1955.6). ND Pilczikow. Rad i promieniotwórczość (zbiór „Postępy fizyki”). Sankt Petersburg. 1910.7). WK. rentgenowskie. O nowym rodzaju promieni. Moskwa, Oświecenie. 1933.8). M. Skłodowskiej-Curie. Rad i promieniotwórczość. Moskwa. 1905.9). M. Skłodowskiej-Curie. Piotra Curie. Moskwa, Oświecenie. 1924.10). F. Soddy. Historia energii atomowej. Moskwa, Atomizdat 1979. 11). AB Shalinets, GN Fadiejew. pierwiastki radioaktywne. Moskwa, Oświecenie. 1981.

Starożytny grecki filozof Demokryt zasugerował, że ciała składają się z maleńkich cząstek - atomy (w tłumaczeniu niepodzielny).
Do końca XIX wieku. pojawiły się fakty eksperymentalne dowodzące, że atom ma złożoną strukturę.

Eksperymentalne fakty potwierdzające złożoną budowę atomu

Elektryfikacja ciał
Prąd w metalach
Zjawisko elektrolizy
Eksperymenty Ioffe-Millikena

Odkrycie promieniotwórczości

w 1896 r. przez A. Becquerela.

Uran spontanicznie emituje niewidzialne promienie

Właściwości belki

Jonizuj powietrze
Rozrzedź elektroskop
Nie zależy od tego, do jakich związków wchodzi uran

83 - radioaktywne "width="640"

Badania kontynuowali Marie i Pierre Curie

tor 1898,
polon,
rad (promienny)

z 83 - radioaktywne

- emisja przez jądra niektórych pierwiastków różnych cząstek: α -cząstki; elektrony; γ -kwanty (α , β , γ -promieniowanie).
- zdolność atomów niektórych pierwiastków promieniotwórczych do samorzutnego promieniowania

Skład promieniowania radioaktywnego

1899 E.Rutherford

W polu magnetycznym wiązka promieniowania radioaktywnego została podzielona na trzy składowe:

pozytywnie naładowany - α -cząsteczki
Naładowany ujemnie - β - cząstki
Neutralny składnik promieniowania - γ -promieniowanie

Każde promieniowanie ma różną zdolność przenikania.

opóźniony

Arkusz papieru 0,1 mm - α -cząsteczki
aluminium 5 mm - α -cząstki, β - cząstki
Ołów 1 cm - α -cząstki, β - cząstka, γ -promieniowanie

Natura α -cząsteczki

Jądra atomowe helu
m = 4 amu
q = 2e
V = 10000-20000 km/s

Natura β -cząsteczki

elektrony
V = 0,99 s
c to prędkość światła

Natura γ - promieniowanie

Fale elektromagnetyczne (fotony)
λ = 10 - 10 m
Jonizuj powietrze
Akt na kliszy fotograficznej
Nie odchylany przez pole magnetyczne

CIEKAWY!

Grzyby są akumulatorami pierwiastków promieniotwórczych, w szczególności cezu. Wszystkie rodzaje badanych grzybów można podzielić na cztery grupy: - słabo gromadzący się - jesienny miodowy agar; - średni akumulacyjny - biały grzyb, kurki, borowiki; - silnie kumulujące się - pierś czarna, russula, dzwoniec; - akumulatory radionuklidów - maselniczka, grzybek polski.

NIESTETY!

Życie obu pokoleń naukowców - fizyków Curie zostało dosłownie poświęcone jej nauce. Maria Skłodowska-Curie, jej córka Irena i zięć Frédéric Joliot-Curie zmarli na chorobę popromienną, będącą skutkiem wieloletniej pracy z substancjami promieniotwórczymi.
Oto, co pisze poseł Shaskolskaya: „W tych odległych latach, u zarania ery atomowej, odkrywcy radu nie wiedzieli o skutkach promieniowania. Radioaktywny pył był przewożony w ich laboratorium. Sami eksperymentatorzy spokojnie brali preparaty w dłonie, trzymali je w kieszeniach, nieświadomi śmiertelnego niebezpieczeństwa. Do licznika Geigera trafia kartka z zeszytu Pierre'a Curie (55 lat po zrobieniu notatek w zeszycie!), a równomierny szum zastępuje hałas, niemal ryk. Liść promieniuje, liść niejako oddycha radioaktywnością ... ”

rozpad promieniotwórczy

- radioaktywna przemiana jąder, zachodząca samorzutnie.

Popow Siergiej

Radioaktywność. Odkrycie nowych pierwiastków promieniotwórczych.

Pobierać:

Zapowiedź:

Aby skorzystać z podglądu prezentacji, załóż konto Google (konto) i zaloguj się: https://accounts.google.com

Podpisy slajdów:

Odkrycie promieniotwórczości. Odkrycie nowych radioaktywnych pierwiastków chemicznych

Antoine Henri Becquerel Francuski fizyk, laureat Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki i jeden z odkrywców promieniotwórczości. Był zaangażowany w badanie związku między luminescencją a promieniowaniem rentgenowskim odkrytym przez Henri Poincaré.

Becquerel wpadł na pomysł: czy luminescencji nie towarzyszą promienie rentgenowskie? Aby sprawdzić swoje przypuszczenia, wziął kilka związków, w tym jedną z soli uranu, która fosforyzuje na żółto-zielonym świetle. Po oświetleniu go światłem słonecznym zawinął sól w czarny papier i umieścił w ciemnej szafie na kliszy fotograficznej, również zawiniętej w czarny papier. Jakiś czas później, pokazując talerz, Becquerel naprawdę zobaczył obraz kawałka soli. Ale promieniowanie luminescencyjne nie mogło przejść przez czarny papier i tylko promieniowanie rentgenowskie mogło oświetlić płytkę w tych warunkach. Becquerel powtórzył eksperyment kilka razy z równym powodzeniem. Pod koniec lutego 1896 roku na posiedzeniu Francuskiej Akademii Nauk sporządził raport o emisji promieniowania rentgenowskiego substancji fosforyzujących. Radioaktywność odkrył w 1896 roku

Po pewnym czasie w laboratorium Becquerela przypadkowo wywołano płytkę, na której leżała sól uranu, nie napromieniowana światłem słonecznym. Ona oczywiście nie fosforyzowała, ale odcisk na talerzu okazał się. Następnie Becquerel zaczął badać różne związki i minerały uranu (w tym te, które nie wykazują fosforescencji), a także uran metaliczny. Talerz był stale oświetlony. Umieszczając metalowy krzyż między solą a talerzem, Becquerel uzyskał słabe kontury krzyża na talerzu. Wtedy stało się jasne, że odkryto nowe promienie, które przechodzą przez nieprzezroczyste obiekty, ale nie są promieniami rentgenowskimi. Becquerel ustalił, że intensywność promieniowania zależy tylko od ilości uranu w preparacie i nie zależy w ogóle od tego, w jakich związkach on się znajduje. Tak więc ta właściwość była nieodłącznie związana ze związkami, ale z pierwiastkiem chemicznym - uranem.

Maria Skłodowska-Curie – polska naukowiec doświadczalny (fizyk, chemik), nauczycielka, osoba publiczna. Dwukrotny laureat Nagrody Nobla: z fizyki (1903) i chemii (1911), pierwszy dwukrotny laureat Nagrody Nobla w historii. Becquerel dzieli się swoim odkryciem z naukowcami, z którymi współpracował – Marie Curie i Piotrem Curie. Pierre Curie – francuski fizyk, jeden z pierwszych badaczy promieniotwórczości, członek Francuskiej Akademii Nauk, laureat Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki za rok 1903.

W swoich eksperymentach M. Curie wykorzystała zdolność substancji radioaktywnych do jonizacji powietrza jako oznakę radioaktywności. Ten znak jest znacznie bardziej czuły niż zdolność substancji radioaktywnych do działania na kliszę fotograficzną. Pomiar prądu jonizacji: 1 - korpus komory jonizacyjnej, 2 - elektroda oddzielona od 1 zaślepką izolacyjną 3,4 - badany preparat, 5 - elektrometr. Rezystancja R=108-1012 omów. Przy wystarczająco wysokim napięciu akumulatora wszystkie jony powstałe w objętości komory w wyniku promieniowania jonizującego gromadzą się na elektrodach, a przez komorę przepływa prąd proporcjonalny do efektu jonizującego leku. powietrze w komorze nie jest przewodnikiem, a prąd wynosi zero.

Stwierdzili, że wszystkie związki uranu, aw największym stopniu sam uran, mają właściwość naturalnej radioaktywności. Becquerel wrócił do interesujących go luminoforów. To prawda, że dokonał kolejnego ważnego odkrycia związanego z radioaktywnością. Pewnego razu na publiczny wykład Becquerel potrzebował substancji radioaktywnej, wziął ją od państwa Curie i włożył probówkę do kieszeni kamizelki. Po wygłoszeniu wykładu zwrócił preparat radioaktywny właścicielom, a następnego dnia stwierdził zaczerwienienie skóry w postaci probówki na ciele pod kieszenią kamizelki. Becquerel powiedział o tym Pierre'owi Curie i zorganizował eksperyment: przez dziesięć godzin nosił probówkę z radem przywiązaną do przedramienia. Kilka dni później pojawiło się u niego również zaczerwienienie, które następnie przekształciło się w ciężki wrzód, na który cierpiał przez dwa miesiące. W ten sposób po raz pierwszy odkryto biologiczny efekt radioaktywności.

W 1898 roku odkryli radioaktywność toru, później odkryli pierwiastki promieniotwórcze: RADIUM POLONIUM

Zastosowania Obecnie rad jest czasami używany w zwartych źródłach neutronów poprzez dodawanie niewielkich ilości radu do berylu. Pod działaniem promieniowania alfa (jądra helu-4) neutrony są wybijane z berylu: 9Be + 4He → 12C + 1n. W medycynie rad jest wykorzystywany jako źródło radonu do przygotowania kąpieli radonowych (chociaż ich przydatność jest obecnie kwestionowana). Ponadto rad stosuje się do krótkotrwałego napromieniania w leczeniu chorób nowotworowych skóry, błony śluzowej nosa i układu moczowo-płciowego. Polon-210 w stopach z berylem i borem jest używany do produkcji zwartych i bardzo silnych źródeł neutronów, które praktycznie nie wytwarzają promieniowania γ. Ważnym obszarem zastosowań polonu jest jego wykorzystanie w postaci stopów z ołowiem, itrem lub samodzielnie do produkcji potężnych i bardzo kompaktowych źródeł ciepła dla instalacji autonomicznych, np. kosmicznych. Ponadto polon nadaje się do tworzenia zwartych „brudnych bomb” i jest wygodny do tajnego transportu, ponieważ praktycznie nie emituje promieniowania gamma. Dlatego polon jest metalem strategicznym, musi być bardzo rygorystycznie brany pod uwagę, a jego przechowywanie musi być pod kontrolą państwa ze względu na zagrożenie terroryzmem nuklearnym.

Dzięki odkryciu promieniotwórczego rozpadu pierwiastków, stworzeniu teorii elektronowej i nowego modelu atomu istota i znaczenie prawa okresowości Mendelejewa ukazały się w nowym świetle. Stwierdzono, że liczba porządkowa (atomowa) pierwiastka w układzie okresowym (oznaczana jest literą „Z”) ma realne znaczenie fizyczne i chemiczne: odpowiada całkowitej liczbie elektronów w warstwach powłoki pierwiastka obojętny atom pierwiastka i dodatni ładunek jądra atomowego. W latach 1913-1914. Angielski fizyk G.G. J. Moseley (1887-1915) odkrył bezpośredni związek między widmem rentgenowskim pierwiastka a jego liczbą porządkową. Do 1917 roku naukowcy z różnych krajów odkryli 24 nowe pierwiastki chemiczne, a mianowicie: gal (Ga), skand (Sc), german (Ge), fluor (F); lantanowce: iterb (Yb), holm (Ho), tul (Ti), samar (Stn), gadolin (Gd), prazeodym (Pg), dysproz (Dy), neodym (Nd), europ (Eu) i lutet (Lu ); gazy obojętne: hel (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kg), ksenon (Xe) i radon (Rn) oraz pierwiastki promieniotwórcze (w tym radon): rad (Ra), polon ( Rho) , aktyn (Ac) i protaktyn (Ra). Liczba pierwiastków chemicznych w układzie okresowym Mendelejewa wzrosła z 63 w 1869 do 87 w 1917.

Pierwiastek promieniotwórczy to pierwiastek chemiczny, którego wszystkie izotopy są promieniotwórcze. W praktyce termin ten jest często używany w odniesieniu do dowolnego pierwiastka, w którego naturalnej mieszaninie występuje co najmniej jeden izotop promieniotwórczy, to znaczy, jeśli pierwiastek wykazuje w przyrodzie promieniotwórczość. Ponadto wszystkie izotopy któregokolwiek ze sztucznych pierwiastków zsyntetyzowanych do tej pory okazują się radioaktywne.

Radioaktywny pierwiastek chemiczny, w normalnych warunkach - nietrwałe ciemnoniebieskie kryształy. Astat został po raz pierwszy sztucznie uzyskany w 1940 roku przez D. Corsona, CR Mackenzie i E. Segre. W latach 1943-1946 odkryto izotopy astanu w składzie naturalnych szeregów promieniotwórczych. Astat jest najrzadszym pierwiastkiem występującym w przyrodzie. Zasadniczo jego izotopy otrzymuje się przez napromieniowanie metalicznego bizmutu lub toru wysokoenergetycznymi cząstkami α, a następnie oddzielenie astatu przez współstrącanie, ekstrakcję, chromatografię lub destylację. Bardzo obiecujący w leczeniu chorób tarczycy jest 211At. Istnieją dowody na to, że radiobiologiczne działanie cząsteczek α astatyny na tarczycę jest 2,8 razy silniejsze niż cząstek β jodu-131. W takim przypadku należy wziąć pod uwagę, że za pomocą jonu tiocyjanianowego możliwe jest niezawodne usunięcie astatyny z organizmu At - A stat

Radioaktywny metal przejściowy o srebrnoszarym kolorze. Najlżejszy pierwiastek bez stabilnych izotopów. Pierwszy z syntetyzowanych pierwiastków chemicznych. Wraz z rozwojem fizyki jądrowej stało się jasne, dlaczego technetu nie można znaleźć w przyrodzie: zgodnie z regułą Mattaucha-Shchukareva pierwiastek ten nie ma stabilnych izotopów. Technet został zsyntetyzowany z tarczy molibdenowej napromieniowanej w akceleratorze-cyklotronie jądrami deuteru 13 lipca 1937 r. Przez K. Perriera i E. Segre w National Laboratory. Lawrence w Berkeley w USA, a następnie został wyizolowany chemicznie w czystej postaci w Palermo we Włoszech. Sole kwasu technetycznego HTcO4, szeroko stosowane w medycynie nuklearnej do diagnostyki mózgu, serca, tarczycy, płuc, wątroby, pęcherzyka żółciowego, nerek, kości szkieletowych, krwi i nowotworów, są najskuteczniejszymi inhibitorami korozji żelaza i stali. Tc - Technet

Ciężki, kruchy radioaktywny metal o srebrno-białym kolorze. W układzie okresowym należy do rodziny aktynowców. Pluton ma siedem modyfikacji alotropowych w określonych temperaturach i zakresach ciśnienia. Do produkcji plutonu używa się zarówno uranu wzbogaconego, jak i naturalnego. Jest szeroko stosowany do produkcji broni jądrowej, paliwa do cywilnych i badawczych reaktorów jądrowych oraz jako źródło zasilania statków kosmicznych. Drugi po neptunie sztuczny pierwiastek, otrzymany w mikrogramowych ilościach pod koniec 1940 roku w postaci izotopu 238Pu. Pierwszy sztuczny pierwiastek chemiczny, którego produkcję rozpoczęto na skalę przemysłową (w ZSRR od 1946 r. W Czelabińsku-40 powstało kilka przedsiębiorstw zajmujących się produkcją uranu i plutonu do celów bojowych). Pierwsza bomba atomowa na świecie, stworzona i przetestowana w 1945 roku w Stanach Zjednoczonych, wykorzystywała ładunek plutonu. Do produkcji plutonu używa się zarówno uranu wzbogaconego, jak i naturalnego. Całkowitą ilość plutonu zmagazynowanego na świecie w różnych postaciach oszacowano w 2003 roku na 1239 t. W 2010 liczba ta wzrosła do ~2000 t. Pu - pluton

Ununtrium (łac. Ununtrium, Uut) lub eka-tal to 113. pierwiastek chemiczny III grupy układu okresowego, liczba atomowa 113, masa atomowa, najbardziej stabilny izotop 286Uut. Radioaktywny. We wrześniu 2004 roku grupa z Japonii ogłosiła syntezę izotopu pierwiastka 113 278Uut w ilości jednego atomu. Wykorzystali reakcję syntezy jądrowej cynku i bizmutu. W rezultacie w ciągu 8 lat japońskim naukowcom udało się zarejestrować 3 zdarzenia narodzin atomów ununtrium: 23 lipca 2004 r., 2 kwietnia 2005 r. i 12 sierpnia 2012 r. Dwa atomy innego izotopu – 282Uut – zsyntetyzowano w ZIBJ w 2007 w reakcji 237Np + 48Ca → 282Uut + 3 1 n. Dwa kolejne izotopy, 285Uut i 286Uut, zsyntetyzowano w ZIBJ w 2010 roku jako produkty dwóch kolejnych rozpadów α ununseptium. Uut - Ununtry

Linki do źródeł informacji i obrazów: 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% D0%9D%D0%B5%D0%BF%D1%82%D1%83%D0%BD% D0%B8%D0%B9 B9 D0%B2%D0%BD%D1%8B%D0%B9_% D1% 80%D0%B0%D1%81%D0%BF%D0%B0%D0%B4

slajd 2

PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ - przemiana jąder atomowych w inne jądra, której towarzyszy emisja różnych cząstek i promieniowanie elektromagnetyczne. Stąd nazwa zjawiska: po łacinie radio – promieniuję, activus – skuteczny. To słowo zostało wprowadzone przez Marie Curie. Podczas rozpadu niestabilnego jądra - radionuklidu, jedna lub więcej wysokoenergetycznych cząstek wylatuje z niego z dużą prędkością. Przepływ tych cząstek nazywany jest promieniowaniem radioaktywnym lub po prostu promieniowaniem.

slajd 3

Historia radioaktywności rozpoczęła się od tego, że w 1896 roku A. Becquerel zajmował się luminescencją i badaniem promieni rentgenowskich. Antoine Henri Becquerel (15 grudnia 1852 – 25 sierpnia 1908) był francuskim fizykiem, laureatem Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki i jednym z odkrywców promieniotwórczości.

slajd 4

Becquerel wpadł na pomysł: czy luminescencji nie towarzyszą promienie rentgenowskie? Aby sprawdzić swoje przypuszczenia, przypadkowo wziął jedną z soli uranu, która fosforyzuje na żółto-zielone światło. Oświetlając ją światłem słonecznym, zawinął sól w czarny papier i umieścił w ciemnej szafie na kliszy fotograficznej, również zawiniętej w czarny papier. Jakiś czas później, pokazując talerz, Becquerel naprawdę zobaczył obraz kawałka soli.

slajd 5

slajd 6

Ale promieniowanie luminescencyjne nie mogło przejść przez czarny papier i tylko promieniowanie rentgenowskie mogło oświetlić płytkę w tych warunkach. Becquerel powtórzył eksperyment kilka razy z równym powodzeniem. Pod koniec lutego 1896 roku na posiedzeniu Francuskiej Akademii Nauk sporządził raport o emisji promieniowania rentgenowskiego substancji fosforyzujących.

Slajd 7

Po pewnym czasie w laboratorium Becquerela przypadkowo wywołano płytkę nienapromieniowaną słońcem, na której leżała sól uranu. Ona oczywiście nie fosforyzowała, ale odcisk na talerzu okazał się!

Slajd 8

Wtedy Becquerel zaczął testować różne sole uranu (w tym te leżące latami w ciemności). Talerz jest stale oświetlony. Umieszczając metalowy krzyż między solą a talerzem, Becquerel uzyskał słabe kontury krzyża na talerzu. Wtedy stało się jasne, że odkryto nowe promienie, które nie były promieniami rentgenowskimi.

Slajd 9

Becquerel ustalił, że intensywność promieniowania zależy tylko od ilości uranu w preparacie i nie zależy w ogóle od tego, w jakich związkach on się znajduje. Oznacza to, że ta właściwość nie jest związana ze związkami, ale z pierwiastkiem chemicznym - uranem.

Slajd 10

Becquerel dzieli się swoim odkryciem z naukowcami, z którymi współpracował. W 1898 roku Marie Curie i Pierre Curie odkryli radioaktywność toru, później odkryli radioaktywne pierwiastki polon i rad

slajd 11

Laboratorium P. i M. Curie

slajd 12

slajd 13

Slajd 14

slajd 15

slajd 16

Ustalają, że wszystkie związki uranu, aw największym stopniu sam uran, mają właściwość naturalnej promieniotwórczości. Becquerel natomiast powraca do interesujących go luminoforów. To prawda, że miał dokonać kolejnego ważnego odkrycia w fizyce atomowej.

Slajd 17

Pewnego razu, na publiczny wykład, Becquerel potrzebował substancji radioaktywnej, wziął ją od państwa Curie i włożył probówkę do kieszeni kamizelki. Po wygłoszeniu wykładu zwrócił preparat radioaktywny właścicielom, a następnego dnia stwierdził zaczerwienienie skóry w postaci probówki na ciele pod kieszenią kamizelki.

Slajd 18

Becquerel opowiada o tym Pierre'owi Curie, który przeprowadza eksperyment: przez dziesięć godzin nosi na przedramieniu probówkę z radem.

Slajd 19

Kilka dni później ma również zaczerwienienie, które następnie przekształciło się w ciężki wrzód, na który cierpiał przez dwa miesiące. W ten sposób po raz pierwszy odkryto biologiczny efekt radioaktywności.