Радиоактивные изотопы от Беккереля до наших дней. Студент 109 группы Волков Константин

Так не бывает, чтобы экспериментаторы вели свои поиски ради открытия нового источника энергии или ради получения редких или дорогих элементов. Истинная побудительная причина лежит глубже и связана с захватывающей увлекательностью проникновения в одну из величайших тайн природы. Э. Резерфорд

Пропуская пучок Альфа- частиц через тонкую золотую фольгу, Э. Резерфорд обнаружил, что какая-то часть частиц отклоняется на довольно значительный угол от своего первоначального направления, а небольшая часть – отражается от фольги. Но согласно модели атома Томсона, частицы могли отклоняться только на углы около 2 0 (рис.3) Резерфорд показал, что модель Томсона находится в противоречии с его опытами. Обобщая результаты своих опытов. Резерфорд предложил ядерную ( планетарную) модель строения атома (рис.4) 1)Атом имеет ядро, размеры которого малы по сравнению с размерами самого атома (рис. 5) 2)В ядре сконцентрирована почти вся масса атома. 3)Отрицательный заряд всех электронов распределен по всему объему атома. Рис.3 Рис. 5 Рис.4

4 Радиоактивность - - явление самопроизвольного превращения неустойчивых ядер в устойчивые, сопровождающееся испусканием частиц и излучением энергии. Открытие год

Природа радиоактивного излучения скорость до км/с

Исследования радиоактивности 1898 год – открыты полоний и радий Все химические элементы, начиная с номера 83, обладают радиоактивностью

7 Виды радиоактивных излучений Естественная радиоактивность ; Искусственная радиоактивность. Свойства радиоактивных излучений Ионизируют воздух ; Действуют на фотопластинку ; Вызывают свечение некоторых веществ ; Проникают через тонкие металлические пластинки ; Интенсивность излучения пропорциональна концентрации вещества ; Интенсивность излучения не зависит от внешних факторов ( давление, температура, освещенность, электрические разряды ).

В 1898 году Пьер Кюри и Мария Склодовская-Кюри открыли два новых химических элемента.

В РАДИЙ ПОЛОНИЙ

ЖОЛИО-КЮРИ, Ирен (до 1934 Кюри) ( ), дочь П. Кюри и М. Склодовской-Кюри, жена Фредерика Жолио-Кюри, французский физик и общественный деятель, иностранный член-корреспондент АН СССР (1947). Открыла (вместе с Фредериком Жолио- Кюри) искусственную радиоактивность, позитронную радиоактивность (1934), аннигиляцию и рождение пар (1933). Активная участница Движения Сопротивления, Движения сторонников мира. Нобелевская премия (1935). Ирен Жолио-Кюри

Фредерик ЖОЛИО-КЮРИ ЖОЛИО-КЮРИ Фредерик, (до 1934 Жолио) ( ), французский физик и общественный деятель, иностранный член- корреспондент АН СССР (1947). Открыл (вместе с Ирен Ж.-К.) искусственную радиоактивность, позитронную радиоактивность (1934), аннигиляцию и рождение пар (1933). Активный участник Движения Сопротивления, Движения сторонников мира. Нобелевская премия (1935). Основатель и первый руководитель ( ) Комиссариата по атомной энергии. Первый председатель ВСМ (1950). Международная Ленинская премия (1951). Его именем была названа Золотая медаль Мира.

Мария СКЛОДОВСКАЯ-КЮРИ

Проникающая способность радиоактивного излучения Защита от радиоактивных излучений Нейтроны – вода, бетон, земля ( вещества, имеющие невысокий атомный номер ) Рентгеновские лучи, гамма - излучение – чугун, сталь, свинец, баритовый кирпич, свинцовое стекло ( элементы с высоким атомным номером и имеющие большую плотность )

Атомы с одинаковыми атомными номерами называют изотопами: в таблице Менделеева они расположены в одной клеточке (по- гречески «износ» - равный, «топос» – место. Химические свойства изотопов почти тождественны. Если элементов всего в природе – чуть более 100, то изотопов - более Многие из них неустойчивы, то есть радиоактивны, и распадаются, испуская различные виды излучений. Изотопы одного и того же элемента по составу отличаются лишь количеством нейтронов в ядре. Изотопы

17 Важнейшие радиогенные изотопы

Применение радиоактивных изотопов Меченые атомы : химические свойства Радиоактивных изотопов не отличаются от свойств нерадиоактивных изотопов тех же элементов. Обнаружить радиоактивные изотопы можно по их излучению. Применяют : в медицине, биологии, криминалистике, археологии, промышленности, сельском хозяйстве.

Применяется в медицине Для постановки диагноза и для терапевтических целей, а так же для исследования кровообращения и лечения раковых заболеваний.

Со 60 применяется для лечения злокачественных опухолей, расположенных как на поверхности тела, так и внутри организма. Для лечения опухолей, расположенных поверхностно (например, рак кожи), кобальт применяется в виде трубочек, которые прикладываются к опухоли, или в виде иголочек, которые вкалываются в нее. Трубочки и иголочки, содержащие радио кобальт, держатся в таком положении до тех пор, пока не наступит разрушение опухоли. При этом не должна сильно страдать здоровая ткань, окружающая опухоль. Если опухоль расположена в глубине тела (рак желудка или легкого), применяются специальные γ- установки, содержащие радиоактивный кобальт. Такая установка создает узкий, очень мощный пучок γ-лучей, который направляется на то место, где распола­ гается опухоль. Облучение не вызывает никакой боли, больные не чувствуют его.

Камера радиографическая цифровая для флюорографических аппаратов КРЦ 01- "ПОНИ"

Маммограф современная маммографическая система, с низкой дозой облучения и высокой разрешающей способностью, которая обеспечивает высококачественное изображение молочной железы необходимое для точной диагностики

Цифровой флюорографический аппарат ФЦ-01 «Электрон» предназначен для проведения массового профилактического рентгенологического обследования населения в целях своевременного выявления туберкулеза, онкологических и других легочных заболеваний при малой лучевой нагрузке.

Компьютерный томограф Компьютерная томография – метод послойного рентгенологического исследования органов и тканей. Она основана на компьютерной обработке множественных рентгеновских изображений поперечного слоя, выполненных под разными углами.

Брахитерапия не радикальная, а практически амбулаторная операция, в ходе которой в пораженный орган мы вводим титановые зерна, содержащие изотоп. Этот радиоактивный нуклид убивает опухоль насмерть. В России пока только четыре клиники выполняют такую операцию, две из которых в Москве, в Обнинске и в Екатеринбурге, хотя страна нуждается в центрах, где применяли бы брахитерапию.

Изотопы в промышленности

Контроль износа поршневых колец в двигателях внутреннего сгорания. Облучая поршневое кольцо нейтронами, вызывают в нем ядерные реакции и делают его радиоактивным. При работе двигателя частички материала кольца попадают в смазочное масло. Исследуя уровень радиоактивности масла после определенного времени работы двигателя, определяют износ кольца.

Мощное y-излучение препаратов используют для исследования внутренней структуры металлических отливок с целью обнаружения в них дефектов.

Радиоактивные материалы позволяют судить о диффузии материалов, процессах в доменных печах и т.д

Изотопы в сельском хозяйстве

Облучение семян растений (хлопчатника, капусты, редиса и др.) небольшими дозами y- лучей от радиоактивных препаратов приводит к заметному увеличению урожайности.

Большие дозы радиации вызывают мутации у растений и микроорганизмов, что в отдельных случаях приводит к появлению мутантов с новыми ценными свойствами (радио селекция). Так выведены ценные сорта пшеницы, фасоли и других культур. Так выведены ценные сорта пшеницы, фасоли и других культур, а также получены высокопродуктивные микроорганизмы, применяемые в производстве антибиотиков.

Изотопы в археологии

Интересное применение для определения возраста древних предметов органического происхождения (дерева, древесного угля, тканей и т. д.) получил метод радиоактивного углерода. В растениях всегда имеется B- радиоактивный изотоп углерода 16 C с периодом полураспада Т=5700 лет. Он образуется в атмосфере Земли в небольшом количестве из азота под действием нейтронов. Последние же возникают за счет ядерных реакций, вызванных быстрыми частицами, которые поступают в атмосферу из космоса (космические лучи). Соединяясь с кислородом, этот углерод образует углекислый газ, поглощаемый растениями, а через них и животными. Один грамм углерода из образцов молодого леса испускает около пятнадцати b-частиц в секунду.

После гибели организма пополнение его радиоактивным углеродом прекращается. Имеющееся же количество этого изотопа убывает за счет радиоактивности. Определяя процентное содержание радиоактивного углерода в органических остатках, можно определить их возраст, если он лежит в пределах от 1000 до и даже до лет. Таким образом, узнают возраст египетских мумий, остатков доисторических костров и т. д.

Определение возраста органических остатков. Для определения возраста древних предметов органического происхождения.

Вывод: радиоактивные изотопы находят широкое применение в науке, медицине, сельском хозяйстве и промышленности.

Использование атомной энергии Достоинства Ликвидация проблем с электроэнергией; Минимальное количество выбросов в атмосферу; Отсутствие проблем в строительстве Недостатки Радиационное загрязнение окружающей среды Отрицательное действие на живые организмы Проблема захоронения радиоактивных отходов ОПРАВДАН ЛИ РИСК ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ?

Мы обязаны помнить!

«Абсолютно безвредной науки – не бывает» «Как страшен, может быть, разум, если он не служит человеку!» Софокл - (2500 лет тому назад)

Спасибо за внимание!