Nauczyciel: Dorota Dowiat Przedmiot: Fizyka
Klasa: 1 TIA
Temat lekcji: Promieniowanie jądrowe Data lekcji: 30.04.2020
Wprowadzenie do tematu:
Promieniowanie jądrowe
Większość jąder izotopów jest trwała, ale są też takie, które samorzutnie się rozpadają (mówimy, że są one niestabilne) i przekształcają w jądra innych pierwiastków. Podczas takich samorzutnych przemian jądrowych wysyłane jest promieniowanie.
Jeśli rozpad jąder izotopów jest samorzutny promieniowanie o nazywamy promieniotwórczością naturalną.
Badania nad promieniotwórczością naturalną prowadziła Maria Skłodowska – Curie wraz z mężem. Ustalili, że odkryte przez nich pierwiastki rad i polon emitują promieniowanie, które potrafi zaciemnić kliszę fotograficzną, potrafi rozładować elektroskop (pamiętacie doświadczenie z efektem fotoelektrycznym?) a także odchyla się pod wpływem działania sił elektrycznych. Do podobnych wniosków doszedł francuski uczony Henri Becquerel badający uran. Za swojej odkrycia dostali nagrodę Nobla w 1903 roku.
Dziś znamy trzy rodzaje promieniowania jądrowego i oznaczamy je literami alfabetu greckiego: – alfa, –α β beta, – gamma.γ
Promieniowanie α – niektóre jądra atomowe rozpadają się ponieważ są zbyt duże – dotyczy to jąder, które mają więcej niż 82 protony w jądrze.
W rozpadzie jądro dzieli się na dwie części. Produktami rozpadu są inne jądro oraz cząstka (jądro helu)α α Przykładowa reakcja chemiczna:
Promieniowanie alfa po napotkaniu bariery, którą może być zwykła kartka papieru, zostaje pochłonięte – jego przenikliwość jest bardzo niska.
Promieniowanie β – neutron w pewnych warunkach może się zmienić w proton i elektron. Jeśli tak się stanie elektron opuszcza jądro, a proton zostaje w jądrze. Powstający podczas takich reakcji strumień elektronów nazywamy promieniowaniem . Zmienia się liczba protonów, a co za tym idzie liczba atomowa iβ obserwowany atom zamienia się w atom zupełnie innego pierwiastka.
Przykład:
Promieniowanie beta jest znacznie bardziej przenikliwe niż cząstek promieniowania alfa o tej samej energii.
Bez trudu przechodzi przez kartkę papieru, ale pochłaniane jest przez folię aluminiową. W zależności od swojej energii potrafi w powietrzu rozchodzić się nawet na dystans kilku metrów. Szkło o grubości ponad czterech milimetrów stanowi jednak dla tych promieni zaporę nie do pokonania.
Promieniowanie γ – Promieniowanie gamma w 1900 r. odkrył Paul Villard, który współpracował z Marią Skłodowską-Curie i Piotrem Curie. Na drodze doświadczalnej dowiedziono później, że trzeci rodzaj promieniowania jądrowego, który nie występuje samodzielnie, lecz towarzyszy promieniowaniu alfa i beta, wykazuje największą przenikliwość. Promieniowanie γ jest falą elektromagnetyczną czyli strumieniem fotonów.
Przykładowa reakcja chemiczna:
Rozpad izotopu jodu na ksenon i elektron.
Promieniowanie gamma dzięki dużej energii przenika zarówno przez cienką kartkę papieru, jak i przez folię aluminiową, a częściowo pochłonięte może zostać dopiero przez np. płytę ołowianą o grubości minimum 7 cm lub też 5-metrową warstwę betonu. Stanowi silny czynnik jonizujący i jest szkodliwe dla organizmu ludzkiego. Odpowiednio duże dawki promieniowania gamma prowadzą do choroby popromiennej.
Czy promieniowanie, które nas otacza jest dla nas groźne? Promieniowane elektromagnetyczna otacza nas w życiu codziennym: fale radiowe, promieniowanie podczerwone (które odczuwamy jako ciepło), promieniowanie widzialne (światło), promieniowanie ultrafioletowe (które nas opala latem), promieniowanie rentgenowskie kiedy prześwietlamy ząb albo złamaną rękę. Czy jednak jest dla nas szkodliwe?
Wszystko zależy od dawki – rysunek w książce pokazuje nam, że wcale nie jest takie oczywiste.
Instrukcja do pracy własnej: Proszę zrobić zadania:
1. Połącz w pary:
promieniowanie α atom helu
promieniowanie β elektron
promieniowanie γ fala elektromagnetyczna
2. Jakie rodzaje promieniowania oznaczono poszczególnymi kolorami na fotografii?
Informacja zwrotna: Na odpowiedzi czekam do 4 maja na dorota_dowiatt@wp.pl – można odpowiedzi wpisać w treść maila.
