Радиоактивные изотопы от Беккереля до наших дней. Студент 109 группы Волков Константин 27.07.2015. - презентация

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

2 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

3 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 4 Радиоактивность - - явление самопроизвольного превращения неустойчивых ядер в устойчивые, сопровождающееся испусканием частиц и излучением энергии. Открытие год

5 Природа радиоактивного излучения скорость до км/с

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

7 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 ).

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

9 В РАДИЙ ПОЛОНИЙ

10

11 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

12 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.

13 Мария СКЛОДОВСКАЯ-КЮРИ

14 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 )

15 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

16

17 17 Важнейшие радиогенные изотопы

18 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.

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

20 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.

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

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

23 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.

24 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.

25 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.

26 Изотопы в промышленности

27 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.

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

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

30 Изотопы в сельском хозяйстве

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

32 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.

33 Изотопы в археологии

34 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.

35 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.

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

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

38 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?

39 Мы обязаны помнить!

40

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

42 Спасибо за внимание!