Радиоактивность как свидетельство сложного строения атома МОУ гимназия 1 городского округа – город Галич Костромской области © Наньева Юлия Владимировна – учитель физики

Исторические сведения 22 декабря 1895 год: Рентген В.К. (немецкий ученый) поведал миру об икс-лучах (русские физики назвали их икс лучами) Французский ученый Анри Пуанкаре заинтересовался этим открытием, организовал публичную лекцию в Парижской академии наук Среди присутствующих в зале был Антуан Анри Беккерель, который позже, 1 марта 1896 года открыл явление радиоактивности 1898 год: Мария Складовская-Кюри во Франции и другие ученые обнаружили излучение тория. Впоследствии было обнаружено, что все химические элементы с порядковым номером более 83 являются радиоактивными 18 июля 1898 год: Пьер и Мария Кюри сообщили об открытии нового металла, который назвали полонием, в честь родины Марии Кюри, его активность в 400 раз выше активности урана 26 декабря 1898 года супруги сообщили об открытии нового элемента, похожего по химическим свойствам на барий, его активность в 900 раз превышала активность урана. Его назвали радием.

Антуан Анри Беккерель ( 1852–1908 ), французский физик. Родился в Париже 15 декабря Окончил Политехническую школу. Отец Беккереля Александр Эдмон Беккерель ( 1820–1891 ) и его дед Антуан Сезар Беккерель ( 1788–1878 ) были выдающимися физиками, профессорами Парижского национального естественно-исторического музея. В 1892 Беккерель тоже стал профессором этого музея, а в 1895 был назначен профессором Политехнической школы. Основные работы посвящены оптике (магнитооптика, фосфоресценция, инфракрасные спектры) и радиоактивности. В 1896, исследуя действие различных люминесцирующих минералов на фотопластинку, Беккерель случайно обнаружил, что некоторые соли урана вызывают почернение фотопластинок, завернутых в светонепроницаемую черную бумагу или металлическую фольгу. За открытие естественной радиоактивности Беккерель в 1903 был удостоен Нобелевской премии по физике, разделив ее с Пьером и Марией Кюри. Умер Беккерель в Круасике (Бретань) 25 августа 1908.

Радиоактивность Открытие естественной радиоактивности – явление, доказывающее сложный состав атомного ядра, произошло благодаря счастливой случайности. Антуан Анри Беккерель обнаружил, что некоторые соли урана вызывают почернение фотопластинок, завернутых в светонепроницаемую черную бумагу или металлическую фольгу. Дальнейшие исследования показали, что излучение солей урана не имеет ничего общего с люминесценцией и происходит без всякого выдерживания их на свету. Оказалось, что излучение урановых солей ионизирует воздух и разряжает электроскоп. Радиоактивность (radio – излучаю, activus – действенный) – способность атомов некоторых химических элементов к самопроизвольному излучению

Опыты Резерфорда В 1899 году Эрнестом Резерфордом было доказано, что радиоактивное излучения радия неоднородно. Толстостенный свинцовый сосуд с крупицей радия на дне Пучок радиоактивного излучения, выходящий через узкое отверстие в сосуде Фотопластинка Магнит, источник сильного магнитного поля, которое действует на пучок радиоактивного излучения После проявления на фотопластинке возникало три пятна Три пучка радиоактивных излучений: альфа, бета, гамма

Виды радиоактивных излучений α-частицы – полностью ионизированные атомы гелия (положительно заряженные частицы) β-частицы – быстрые электроны (отрицательно заряженные частицы) γ-излучение – один из диапазонов электромагнитного излучения (нейтральные компоненты излучения) Радиоактивность – свидетельство сложного строения атома

Природа α-, β-, γ- излучений m α = 4 а.е.m. q α = 2 е Скорость α-частиц лежит в пределе км/с α-частицы - ядра гелия m β = m e q β = q e Скорость β-частиц доходит до 0,99 скорости света β-частицы – быстрые электроны α -частицы β -частицы γ -излучение Действует на фотопластинку, ионизирует воздух, не отклоняется магнитным путем, поэтому это электромагнитные волны. Энергия гамма-излучения значительно превышает энергию, которую могут излучать электроны из внешней оболочки атома.

Проникающая способность излучений αβγ Лист бумаги (о,1 мм) αβγ Алюминий (5 мм) αβγ Свинец (1 см)

Радиоактивность Что же происходит с веществом при радиоактивном излучении? Удивительное постоянство, которым радиоактивные элементы испускают излучения. На протяжении суток, месяцев, лет интенсивность излучения заметно не изменяется. На него не оказывает влияние нагревание или увеличение давления, химические реакции, в которые вступал радиоактивный элемент. Радиоактивность сопровождается выделением энергии, и она выделяется непрерывно на протяжении ряда лет. Откуда же берется эта энергия? При радиоактивности вещество испытывает какие-то глубокие изменения. Было сделано предположение, что превращения претерпевают сами атомы. В дальнейшем было обнаружено, что в результате атомного превращения образуется вещество совершенно нового вида, полностью отличное по своим физическим и химическим свойствам от первоначального. Однако, это новое вещество неустойчиво и испытывает превращения с испусканием характерного радиоактивного излучения.

Роль открытия радиоактивности Важная роль радиоактивности в физике ядра связана с тем, что радиоактивное излучение несет информацию о типах частиц и энергетических уровней ядра. Например, испускание альфа-частиц из ядра и относительная устойчивость образования из двух протонов и двух нейтронов косвенно указывает на возможность существования альфа-частиц внутри ядра. Атомное ядро имеет сложное строение. Изучение естественных радиоактивных рядов позволило сделать важные выводы относительно возраста Земли и использовать такие элементы в качестве источников бомбардирующих частиц задолго до того, как были изобретены ускорители частиц.

Ответьте на вопросы: Кем было сделано важное открытие в 1896 г., повлиявшее на развитие ядерной физики? В чем заключалось открытие, сделанное этим ученым? Что такое радиоактивность? Как проводился опыт по выявлению радиоактивности? Что выяснилось в результате этого опыта? Какие три вида излучения удалось выявить? Что представляют из себя эти излучения? О чем свидетельствовало явление радиоактивности?

Продолжите высказывания Способность атомов некоторых химических элементов к самопроизвольному излучению называется … Это явление было открыто французским ученым … В результате опытов, проведенных под руководством Эрнеста Резерфорда было доказано, что радиоактивное излучение имеет неоднородный состав. Были выявлены следующие виды излучения: … α-частицы представляют из себя … β-частицы – это … γ-излучение – это … Явление, которое было открыто в 1896 г. доказывает, что …

Домашнее задание § 55 учебник Физика- 9 класс, Перышкин А.В. ответить на вопросы после параграфа подготовить доклад на одну из тем: «Беккерель Антуан Анри и его открытие радиоактивности» «Открытие рентгеновских лучей» «Пьер и Мария Кюри и их исследования»