РАДИОАКТИВНОСТЬ

В 1896 году французский ученый Анри Беккерель случайно обнаружил, что после продолжительного соприкосновения с куском минерала, содержащего уран, на фотографических пластинках после проявки появились следы излучения.

СУПРУГИ КЮРИ ЗА 10 ЛЕТ СОВМЕСТНОЙ РАБОТЫ ОНИ СДЕЛАЛИ ОЧЕНЬ МНОГОЕ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ЯВЛЕНИЯ РАДИОАКТИВНОСТИ. ЭТО БЫЛ БЕЗЗАВЕТНЫЙ ТРУД ВО ИМЯ НАУКИ – В ПЛОХО ОБОРУДОВАННОЙ ЛАБОРАТОРИИ И ПРИ ОТСУТСТВИИ НЕОБХОДИМЫХ СРЕДСТВ.

Проникающая способность радиоактивных излучений : 1. Малая проникающая способность -частицы, для -излучения даже лист бумаги является непреодолимой преградой. 2. Средняя проникающая способность -излучение способно проходить в ткани организма на глубину один-два сантиметра, можно защитится слоем свинца до 0,5 см толщиной. 3. Высокая проникающая способность -излучение, можно защитится слоем свинца толщиной от 1 см.

ЗАКОНЫ РАДИОАКТИВНОГО РАСПАДА Радиоактивность - произвольное преобразования нестабильных химических элементов путем излучения микрочастиц или разделения на другие, более устойчивые химические элементы. Различают естественную (наблюдается при нормальных условиях) и искусственную радиоактивность (происходит в результате внешнего воздействия). Механизм радиоактивных превращений одинаков в обоих случаях.

Распространенные радиоактивные превращения: 1. Альфа-распад - превращение нестабильного изотопа на другой химический элемент с излучением альфа-частиц. 2. Бета-распад - возникновение нового химического элемента в результате преобразования нуклонов внутри ядра атома. Особенностью радиоактивного распада является его независимость от внешнего воздействия. Закон, по которому уменьшается активность излучения (число распадов в единицу времени), был экспериментально установлен Резерфордом и Содди. Этот закон справедлив для всех веществ и выполняется для большого количества числа атомов. Количество радиоактивных ядер, которые не распались, уменьшается со временем по показательных законом. Для практических целей скорость распада характеризуют периодом полураспада - время, за которое распадается половина исходного количества ядер.

ЗАКОН РАДИОАКТИВНОГО РАСПАДА Используя закон радиоактивного распада, можно определить число нераспавшихся атомов какого-то количества радиоактивного вещества в любой момент времени:

Время, за которое распадается половина первоначального числа радиоактивных ядер, называется периодом полураспада (Т). Чем меньше период полураспада, тем меньше живут атомы, тем быстрее происходит распад. Для разных химических элементов величина периода полураспада различна : от миллионных долей секунд (например, полоний)до миллиардов лет (например, уран). Период полураспада - это постоянная величина для данного химического элемента, и ее невозможно изменить. Период полураспада определяет скорость радиоактивного распада. Число нераспавшихся радиоактивных ядер убывает со временем по экспоненте. За любой интервал времени распадается одна и та же доля имеющихся атомов, т.е с течением времени скорость распада не меняется.

Радиоактивные атомы "не стареют". Распад любого атомного ядра - это "несчастный случай". Время существования отдельных атомов может колебаться от долей секунды до миллиардов лет вне зависимости от времени периода полураспада. Для радиоактивных ядер принято определять среднее время жизни. Закон радиоактивного распада – статистический закон и справедлив в среднем для большого числа частиц.

Радиоактивный распад Период полураспада квантовомеханической системы (частицы, ядра, атома, энергетического уровня и т. д.) время T½, в течение которого система распадается с вероятностью 1/2. Если рассматривается ансамбль независимых частиц, то в течение одного периода полураспада количество выживших частиц уменьшится в среднем в 2 раза. Термин применим только к экспоненциально распадающимся системам.ансамбль экспоненциально распадающимся

В природе существует большое число атомных ядер, которые могут спонтанно излучать элементарные частицы или ядерные фрагменты. Такое явление называется радиоактивным распадом. Этот эффект изучали на рубеже веков Антуан Беккерель, Мария и Пьер Кюри, Фредерик Содди, Эрнест Резерфорд и другие ученые. В результате экспериментов, Ф.Содди и Э.Резерфорд вывели закон радиоактивного распада, который описывается дифференциальным уравнением где N количество радиоактивного материала, λ положительная константа, зависящая от радиоактивного вещества. Знак минус в правой части означает, что количество радиоактивного материала N(t) со временем уменьшается (рисунок 1)

Данное уравнение легко решить, и решение имеет вид: Чтобы определить постоянную C, необходимо указать начальное значение. Если в момент t = 0 количество вещества было N0, то закон радиоактивного распада записывается в виде: Периодом полураспада T радиоактивного материала называется время, необходимое для распада половины первоначального количества вещества. Следовательно, в момент T:

Изотоп разновидности одного и того же химического элемента, близкие по своим физико- химическим свойствам, но имеющие разную атомную массу. ИЗОТОПОВ РАЗДЕЛЕНИЕ- выделение одного или неск. изотопов данного элемента из их смеси или обогащение смеси отдельными изотопами. Электромагнитный метод основан на зависимости отклонения ионов в электрическом и магнитном полях от отношения m/z (т - масса иона, z - eгo заряд), т.е. на тех же принципах, что и масс-спектрометрия масс-спектрометрия Фотохимический метод (лазерное И. р.) основан на том, что молекулы разного изотопного состава возбуждаются излучением разл. длины волны. Методы разделения второй группы основаны на неравномерном распределении молекул разного изотопного состава между двумя фазами системы или между двумя зонами одной фазы, в к-рых поддерживаются разл. значения туры, давления, электрич. потенциала или др. параметра.

Изомеры это вещества, имеющие одинаковый качественный и количественный состав, но различное строение и, следовательно, разные свойства Виды изомерии:

В зависимости от характера отличий в строении изомеров различают структурную и пространственную изомерию. Структурные изомеры - соединения одинакового качественного и количественного состава, отличающиеся порядком связывания атомов, т.е химическим строением.