Радиоактивность. Строение атома

Содержание

Слайд 2

Строение атома Атом – это электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов

Строение атома Атом – это электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного ядра

и отрицательно заряженных электронов
Слайд 3

Строение атома Ядро атома состоит из протонов и нейтронов: Протон –

Строение атома

Ядро атома состоит из протонов и нейтронов:
Протон – положительно заряженная

частица.
Нейтрон – частица, не имеющая электрического заряда и обладающая массой примерно равной массе протона.
Число протонов в ядре равно порядковому номеру элемента в таблице Менделеева и обозначается знаком Z;
Число нейтронов в ядре обозначается знаком N;
Массовое число: A=Z+N
Слайд 4

Изотопы Изотопы — разновидности атомов— разновидности атомов (и ядер— разновидности атомов

Изотопы

Изотопы — разновидности атомов— разновидности атомов (и ядер— разновидности атомов (и

ядер) одного химического элемента— разновидности атомов (и ядер) одного химического элемента, имеющие разное содержание нейтронов в ядре.
Из-за разного числа нейтронов ядра различных изотопов одного химического элемента обладают разными массами и могут отличаться по физическим свойствам. Например по способности к радиоактивному распаду.
Cs-137 ( Т= 30 лет); Cs-136 ( Т= 13 суток); Cs-135 ( Т= 8 лет).
Слайд 5

ТЕРМИНЫ Радионуклид- радиоактивные атомы с данным массовым числом и атомным номером.

ТЕРМИНЫ

Радионуклид- радиоактивные атомы с данным массовым числом и атомным номером.
Вещество радиоактивное

– вещество в любом агрегатном состоянии, содержащее радионуклиды с активностью, на которые распространяются требования НРБ
Слайд 6

Естественные радиоактивные изотопы Природными, или естественными, излучателями называются все радиоактивные изотопы,

Естественные радиоактивные изотопы

Природными, или естественными, излучателями называются все радиоактивные изотопы,

встречающиеся в природе и не созданные человеком.
Наибольшее значение имеют уран (U235), торий (Тh232), радий (Rа226) и радон (Rn222, Rn220). калий (К40), кальций (Са48), рубидий (RЬ87), цирконий (Zг96), лантан (Lа138), самарий (Sm147), лютеций (Lu176) , тритий (Н3), бериллий (Ве7, Ве10) и т.д..
Мощность дозы (естественный фон) –
0,10-0,20 мкЗв/час (10 - 20мкР/час)
Слайд 7

Искусственные радиоактивные изотопы искусственные радиоактивные изотопы получаются в результате различных ядерных

Искусственные радиоактивные изотопы
искусственные радиоактивные изотопы получаются в результате различных ядерных реакций

путем искусственного превращения одних химических элементов в другие путем воздействия на атомные ядра.
Рубидий-81 ,Иттрий-90, Цезий-137 и.т.д.
Слайд 8

ИСТОЧНИКИ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ Средняя эффективная доза, обусловленная естественными, техногенными ИИ на население составляет в среднем 2мЗв

ИСТОЧНИКИ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

Средняя эффективная доза, обусловленная естественными,
техногенными ИИ на население

составляет в среднем 2мЗв
Слайд 9

Радиоактивный распад Ядерный процесс, в результате которого ядро радиоактивного нуклида преобразуется

Радиоактивный распад

Ядерный процесс, в результате которого ядро радиоактивного нуклида преобразуется в

ядро нуклида другого химического элемента. Обычно исходное ядро называют материнским. А ядро, образовавшееся в результате радиоактивного распада - дочерним.
Каждый акт радиоактивного распада ядра сопровождается испусканием частицы определенного сорта, наиболее распространенными являются: а- и в- распад
Слайд 10

Альфа распад Альфа-распад - самопроизвольный распад атомного ядра на альфа частицу

Альфа распад

Альфа-распад - самопроизвольный распад атомного ядра на альфа частицу

и ядро продукт. Альфа частица – поток ядер гелия
Слайд 11

Альфа распад При а-распаде радиоактивное ядро Х с массовым числом А

Альфа распад

При а-распаде радиоактивное ядро Х с массовым числом А

и зарядом Z испускает а-частицу и превращается в ядро Y c массовым числом A-4
а частицы испускает один или несколько квантов (y-излучение) и переходит в нормальное состояние
Слайд 12

Бета распад В основе бета-распада лежит способность протонов и нейтронов к

Бета распад

В основе бета-распада лежит способность протонов и нейтронов к

взаимным превращениям. Искусственные изотопы, ядра которых имеют избыток нейтронов, распадаются с испусканием в-частицы (электрона). Бета частица – поток электронов
Слайд 13

Бета распад Переход возбужденного ядра в стабильное состояние сопровождается испусканием y-излучения

Бета распад

Переход возбужденного ядра в стабильное состояние сопровождается испусканием y-излучения
13755Cs

– 13756Ba + b- + Y
Слайд 14

Радиоактивный распад Альфа- и бета- распады сопровождаются гамма излучением (y-излучение) –

Радиоактивный распад

Альфа- и бета- распады сопровождаются гамма излучением (y-излучение) – поток

электромагнитных волн, которые распространяются в вакууме с постоянной скоростью 300000км/с.
Y-излучение (электромагнитное излучение )– можно рассматривать как поток незаряженных частиц-фотонов. Поэтому его также называют фотонным излучением.
Слайд 15

Ионизирующее излучение (ИИ) ИИ- излучение, взаимодействие которого с веществом приводит к

Ионизирующее излучение (ИИ)

ИИ- излучение, взаимодействие которого с веществом приводит к образованию

в этом веществе ионов разного знака.
Ион- атом, обладающий электрическим зарядом. Процесс превращения атома в положительный или отрицательный ион называется ионизацией.
Слайд 16

Виды ИИ Альфа излучение – ИИ, состоящее из частиц ядер гелия,

Виды ИИ

Альфа излучение – ИИ, состоящее из частиц ядер гелия, испускаемых

при радиоактивном распаде ядер или при ядерных превращениях;
Бета излучение – электронное ИИ, испускаемое при ядерных превращениях;
Слайд 17

Виды ИИ: Гамма излучение – электромагнитное ИИ, испускаемое возбужденными атомами. Нейтронное

Виды ИИ:

Гамма излучение – электромагнитное ИИ, испускаемое возбужденными атомами.
Нейтронное излучение –

нейтронное ИИ, испускаемое при ядерных реакциях при делении тяжелых ядер
Слайд 18

Рентгеновское излучение Рентгеновское излучение — фотонное излучение (тормозное или характеристическое излучение),

Рентгеновское излучение

Рентгеновское излучение — фотонное излучение (тормозное или характеристическое излучение), возникает в

рентгеновских трубках, ускорителях электронов, с энергией фотонов не более 1 Мэв. Рентгеновское излучение, так же как и гамма-излучение, имеет высокую проникающую способность и малую плотность ионизации среды.
Слайд 19

Слайд 20

Взаимодействие ионизирующих излучений с веществом Излучения, испускаемые в процессе ядерных превращений(потоки

Взаимодействие ионизирующих излучений с веществом

Излучения, испускаемые в процессе ядерных превращений(потоки альфа-

,бета частицы, гамма кванты ) при прохождении через вещество легко пронизывают рой электронов и могут существенно изменить энергетическое состояние атома (ионизация или возбуждение атома).
Слайд 21

Взаимодействие ИИ с веществом Путь, на протяжении которого частица производит ионизацию,

Взаимодействие ИИ с веществом

Путь, на протяжении которого частица производит ионизацию, называют

пробегом.
Длина пробега в воздухе:
а- частицы составляет 3-9см;
в- частицы составляет 22-400см;
У – частицы составляет сотни метров.
Пробег в других веществах примерно во столько раз меньше, во сколько раз их плотность больше плотности воздуха.
Плотность мягкой биологической ткани (мышцы) примерно в 770 раз больше плотности воздуха.
Слайд 22

Взаимодействие ИИ с веществом Конечным результатом взаимодействия с веществом любого вида

Взаимодействие ИИ с веществом
Конечным результатом взаимодействия с веществом любого вида излучения

является ионизация и возбуждение атомов среды.
Гамма-лучи и потоки нейтронов – наиболее проникающие виды ИИ, поэтому при внешнем облучении они представляют для человека наибольшую опасность.
Слайд 23

Доза поглащенная Мерой воздействия любого вида ИИ на вещество является поглащенная

Доза поглащенная

Мерой воздействия любого вида ИИ на вещество является поглащенная доза.


Доза поглащенная – величина энергии ИИ, переданная веществу.
D =de/dm
de – cредняя энергия переданная ИИ веществу, находящемуся в элементарном объеме;
dm – масса вещества в этом объеме
В системе СИ: Грей (Гр) = Дж/кг
Слайд 24

Основные физические величины 1.Энергия излучения; 2.Активность радионуклида; 3.Время жизни радионуклида.

Основные физические величины

1.Энергия излучения;
2.Активность радионуклида;
3.Время жизни радионуклида.

Слайд 25

Основные физические величины Единица энергии, используемая в атомной физике 1 электронВольт

Основные физические величины

Единица энергии, используемая в атомной физике 1 электронВольт (эВ)

В качестве единицы измерения энергии в системе СИ используется джоуль (Дж)
1эВ=1,6х10-19Дж
Слайд 26

Активность радионуклида Мера радиоактивности какого либо количества радионуклида, характеризующее число распадающихся

Активность радионуклида

Мера радиоактивности какого либо количества радионуклида, характеризующее число распадающихся ядер

в единицу времени. Равна отношению числа самопроизвольных ядерных превращений за малый интервал времени, к этому интервалу времени
А=dN/dt
Слайд 27

Активность радионуклида Единица активности – беккерель (Бк), равен 1 ядерному превращению

Активность радионуклида

Единица активности – беккерель (Бк), равен 1 ядерному превращению за

секунду.
1Ки = 3,7х1010 Бк= 3,7E+10Бк
Активность удельная(объемная) – отношение активности радионуклида в веществе к массе m (объему V):
Аm = А/m (Бк/кг); Аv = А/V (Бк/м3 )
Слайд 28

Закон радиоактивного распада N= No2-t/T No - начальное количество радиоактивных ядер

Закон радиоактивного распада

N= No2-t/T
No - начальное количество радиоактивных ядер в момент

времени t=0;
T – период полураспада (справочная величина, зависит от типа радионуклида).
Через промежуток времени равный периоду полураспада (t=T), исходное количество радиоактивных ядер убывает вдвое.