Kush e zbuloi fenomenin e radioaktivitetit dhe si ndodhi ai? Konsolidimi i njohurive. V

TEST

1 opsion

1.Cili shkencëtar propozoi modeli bërthamor atom?

a) Thomson b) Soddy c) Rutherford d) Ivanenko

2.Cili shkencëtar zbuloi përbërje komplekse rrezatimi radioaktiv?

a) Bekerel b) Rutherford c) Soddy d) Curie

3. Një dhomë reje është një enë e mbyllur hermetikisht e mbushur me

a) lëngu i mbinxehur b) avulli i ujit ose i alkoolit afër ngopjes

c) fotoemulsioni d) gazi

4.Rrezet Betta janë

a) rrjedha e elektroneve b) rrjedha e grimcave alfa c) rrjedha e bërthamave të heliumit d) valët elektromagnetike

5. Si rezultat i kalbjes alfa, elementi zhvendoset me

b) dy qeliza në fillim të tabelës periodike

c) dy qeliza drejt fundit të tabelës periodike

d) katër qeliza në fillim të tabelës periodike

6. Përbërja e atomit 64 29 Cu përfshin

a) 64p, 29n, 29ȇ b) 29p, 64n, 29ȇ c) 29p, 35n, 29ȇ d) 29р, 64n, 35ȇ

7. Identifikoni elementin e panjohur të formuar gjatë një reaksioni bërthamor

27 13 Al + 4 2 He → 30 15 P + X

8. Kur bërthamat e izotopit të azotit 14 7 N bombardohen me neutrone, formohet izotopi 11 5 B dhe ...

9. Madhësia e barabartë me raportin numri i neutroneve në çdo gjeneratë me numrin e neutroneve të gjeneratës së mëparshme quhet koeficient

a) riprodhimi i neutroneve b) riprodhimi i neutroneve c) reaksionet

d) ndarje bërthamore

10. Midis grimcave në bërthamën e një atomi ka

a) forcat gravitacionale b) forcat elektromagnetike c) forcat bërthamore

G) Forcat e Kulonit

Fizikë klasa e 9-të

TEST

"Struktura e atomit dhe bërthamës atomike"

Opsioni 2

1.Cili shkencëtar është zbuluesi i radioaktivitetit?

a) Rutherford b) Soddy c) Becquerel d) Curie

2.Si quhet shkencëtari që formuloi rregullat e zhvendosjes?

a) Bekerel b) Rutherford c) Soddy d) Thomson

3.Baza dhomë flluskëështë

a) lëngu i mbinxehur b) avulli i ujit ose i alkoolit afër ngopjes

c) fotoemulsioni d) gazi

4. Rrezet gama janë

a) rrjedha e elektroneve b) rrjedha e grimcave alfa c) rrjedha e bërthamave të heliumit

d) valët elektromagnetike

5. Si rezultat i zbërthimit beta, elementi zhvendoset me ...

a) një qelizë drejt fundit të tabelës periodike

b) një qelizë në fillim të tabelës periodike

c) dy qeliza në fillim të tabelës periodike

d) katër qeliza deri në fund të tabelës periodike

6. Përcaktoni përbërjen e atomit 39 19 K

a) 39p, 19n, 19ȇ b) 19p, 39n, 39ȇ c) 20p, 19n, 39ȇ d) 19p, 20n, 19ȇ

7. Identifikoni elementin e panjohur të formuar gjatë një reaksioni bërthamor

147 N + 4 2He → 17 8O + X

a) neutron b) proton c) elektron d) grimcë alfa

8. Kur një neutron kapet nga një bërthamë 27 13 Al, izotopi 24 11 Na dhe ...

a) elektroni b) neutron c) grimca alfa d) proton

9. Masa minimale e uraniumit në të cilën është i mundur një reaksion zinxhir quhet

a) e nevojshme b) kritike c) e mjaftueshme d) minimale

10. Kush e zotëron zbulimin e neutronit?

a) Rutherford b) Soddy c) Chadwick d) Becquerel

Test

Emri i plotë ____________________________________ Opsioni Nr.

Fizikë klasa e 9-të "Struktura e atomit dhe bërthamës atomike"

Test

Emri i plotë ____________________________________ Opsioni Nr.

Fizikë klasa e 9-të "Struktura e atomit dhe bërthamës atomike"

Test

Emri i plotë ____________________________________ Opsioni Nr.

Fizikë klasa e 9-të "Struktura e atomit dhe bërthamës atomike"

Test

PËRGJIGJE:

Test në 1

Test në 2

Zbulimet në fund të shekullit të 19-të. dhe pesë vitet e para të shekullit të 20-të. çoi në një revolucion në botëkuptimin fizik. Ideja e atomeve të pandryshueshme, e masës si një sasi e pandryshueshme lënde, e ligjeve të Njutonit si themele të palëkundshme të pamjes fizike të botës, të hapësirës dhe kohës absolute, në proceset e vazhdueshme u zbuluan diskrete dhe mosvazhdimësi.

Ideja e atomeve të pandryshueshme, të pathyeshme, e cila kishte ekzistuar në fizikë dhe filozofi që nga koha e Demokritit, u shkatërrua nga zbulimi i radioaktivitetit. Tashmë në fillimin e kërkimit të radioaktivitetit, Marie Skłodowska-Curie shkroi: “Radioaktiviteti i përbërjeve të uraniumit dhe toriumit duket të jetë atomik, vetitë... Kam studiuar uraniumin dhe përbërjet e toriumit nga ky këndvështrim dhe kam bërë shumë matje të aktivitetit të tyre. në kushte të ndryshme. Nga tërësia e këtyre matjeve rezulton se radioaktiviteti i këtyre përbërjeve është me të vërtetë një veti atomike. Këtu duket se shoqërohet me praninë e atomeve të të dy elementëve në shqyrtim dhe nuk shkatërrohet nga asnjë ndryshim gjendje fizike, as nga transformimet kimike."

Kështu, rezultoi se atomet e uraniumit, toriumit dhe poloniumit dhe radiumit të zbuluar më vonë nuk janë tulla të ngordhura, por janë aktive dhe lëshojnë rreze. Natyra e këtyre rrezeve u studiua nga një numër shkencëtarësh, por Rutherford ishte i pari që zbuloi përbërjen komplekse të rrezeve radioaktive. Në artikullin "Rrezatimi i uraniumit dhe përçueshmëria elektrike e shkaktuar nga ai", botuar në 1899, ai tregoi me metodën elektrike se rrezatimi i uraniumit ka një përbërje komplekse.

Njëra nga pllakat e kondensatorit ishte e veshur me pluhur kripe uraniumi dhe e lidhur me shtyllën e baterisë, e dyta ishte e lidhur me një kuadrant të një elektrometri kuadrant, çifti tjetër i katërtave të të cilit lidhej me polin e tokëzuar të baterisë. U mat shkalla e shkarkimit të shkaktuar nga efekti jonizues i rrezeve të uraniumit. Pluhuri ishte i mbuluar me fletë të holla fletë metalike. "Këto eksperimente," shkroi Rutherford, "tregojnë se rrezatimi i uraniumit është heterogjen në përbërje - ai përmban të paktën dy rrezatime. lloje të ndryshme. Njëra përthithet shumë fort, le ta quajmë rrezatim për lehtësi, dhe tjetra ka një aftësi më të madhe depërtuese, le ta quajmë rrezatim P.

Gjatë hulumtimit të tij, Rutherford mësoi për punën e Schmidt, i cili zbuloi radioaktivitetin e toriumit (ai me sa duket nuk dinte për një zbulim të ngjashëm nga Skłodowska-Curie). Ai studioi rrezatimin e toriumit dhe zbuloi se rrezatimi a i toriumit ishte më depërtues se rrezatimi a i uraniumit. Ai gjithashtu deklaroi se rrezatimi i toriumit "është heterogjen në përbërje, ai përmban disa rreze me fuqi të madhe depërtuese". Megjithatë, Rutherford nuk kreu një analizë të saktë të rrezatimit të toriumit. Në vitin 1900, Vilar zbuloi rrezatim të dobët shumë depërtues. Rrezet e Vilarit filluan të quheshin 7-rreze.

Doli se rrezet α -, β -, γ - ndryshojnë jo vetëm në aftësinë e tyre depërtuese. Bekereli tregoi në vitin 1900 se rrezet P devijohen nga një fushë magnetike në të njëjtin drejtim si rrezet katodike. Ky rezultat u mor nga Curies, Meyer, Schweidler dhe të tjerë. Këto eksperimente treguan, siç shkroi Rutherford në 1902, se "rrezet e devijuara janë në të gjitha aspektet të ngjashme me rrezet katodike". Rutherford flet drejtpërdrejt për rrezet β si elektrone. Duke kryer eksperimente në mënyrë specifike me rrezet β, V. Kaufman në vitin 1901 zbuloi varësinë e masës nga shpejtësia.

Në shkurt 1903, Rutherford tregoi se rrezet a "të palakuara" në fakt janë "të përkulura në fusha të forta magnetike dhe elektrike. Këto rreze devijohen në drejtim të kundërt në krahasim me rrezet katodike dhe, për rrjedhojë, duhet të përbëhen nga grimca të ngarkuara pozitivisht që lëvizin me shpejtësi të madhe.

Në vitin 1903, në disertacionin e saj të doktoraturës "Kërkim mbi substancat radioaktive", M. Sklodowska-Curie dha një diagram të strukturës së rrezatimit radioaktiv bazuar në devijimin e tij në një fushë magnetike, e cila që atëherë është përfshirë në të gjitha tekstet shkollore.

Menjëherë pas zbulimit të poloniumit dhe radiumit, Curies vërtetuan "se rrezet e emetuara nga këto substanca, që veprojnë në substanca joaktive, janë të afta t'u japin atyre radioaktivitet dhe se ky radioaktivitet i nxitur vazhdon për një kohë mjaft të gjatë".

Pastaj Rutherford, duke studiuar radioaktivitetin e përbërjeve të toriumit, shkroi se këto komponime, përveç rrezeve të zakonshme radioaktive, "emetojnë vazhdimisht një lloj grimcat radioaktive, duke ruajtur vetitë radioaktive brenda pak minutash”. Rutherford i quajti këto grimca "emanacione". “Në veprimet e tij fotografike dhe elektrike, emanimi është i ngjashëm me uraniumin. Ai është i aftë të jonizojë gazin përreth dhe vepron në errësirë ​​në një pllakë fotografike me një ekspozim prej disa ditësh. Rutherford, në eksperimentet me komponimet e toriumit, konfirmoi aftësinë e tyre për të ngacmuar "në çdo substancë të ngurtë që ndodhet pranë tij, radioaktivitetin, i cili zhduket me kalimin e kohës", domethënë radioaktivitetin e induktuar që Curie kishte vëzhguar një vit më parë. Më tej ai tregoi se midis emanacionit të toriumit dhe radioaktivitetit të ngacmuar ekziston lidhje e ngushtë. "Emanacioni," shkroi Rutherford, "është, në njëfarë kuptimi, shkak i menjëhershëm ngacmimi i radioaktivitetit." Rutherford nuk zbuloi emetimin e emetimit nga kampioni i "radiumit jo plotësisht të pastër" në dispozicion të tij. Megjithatë, Dorn më vonë përdori një mostër më të pastër të radiumit dhe tregoi se radiumi kishte të njëjtën aftësi për të lëshuar emanet si toriumi.

"Sipas Rutherford," shkroi Sklodowska-Curie në disertacionin e saj, "shfaqja e një trupi radioaktiv është një gaz material, radioaktiv i çliruar nga ky trup." Në vitin 1902, Rutherford dhe Soddy botuan letrën e parë, "Shkaku dhe natyra e radioaktivitetit". Duke hetuar aftësinë e komponimeve të toriumit për të emetuar, ata izoluan kimikisht një përbërës aktiv nga hidroksidi i toriumit, "që posedojnë specifikë vetitë kimike dhe një aktivitet të paktën 1000 herë më i madh se aktiviteti i substancës nga e cila është izoluar.”

Duke iu referuar shembullit të Crookes, i cili izoloi një përbërës aktiv nga uraniumi në vitin 1900, të cilin Crookes e quajti UX, Rutherford dhe Soddy e quajtën komponentin që izoluan nga toriumi ThX. Si rezultat i një kërkimi të kujdesshëm, ata arritën në përfundimin: "Radioaktiviteti i toriumit në çdo moment është radioaktiviteti i dy proceseve të kundërta:

1) edukimi me shpejtësi konstante përbërje e toriumit të ri substancë aktive;

2) një ulje e emetimit të substancës aktive me kalimin e kohës.

Radioaktiviteti normal ose konstant i toriumit është gjendje ekuilibri, në të cilën shkalla e rritjes së radioaktivitetit për shkak të formimit të një lënde të re aktive balancohet nga shkalla e uljes së radioaktivitetit të substancës tashmë të formuar."

Kjo çon në një përfundim kardinal, të cilin Rutherford dhe Soddy e formulojnë si më poshtë: “... radioaktiviteti është një fenomen atomik, i shoqëruar në të njëjtën kohë ndryshimet kimike, si rezultat i së cilës shfaqen lloje të reja të materies, dhe këto ndryshime duhet të ndodhin brenda atomit dhe elementët radioaktivë duhet të përjetojnë transformime spontane."

Artikulli i parë i Rutherford dhe Soddy u shfaq në numrin shtator të revistës Philosophical Magazine. Një artikull i dytë u shfaq në numrin e nëntorit. Pasi përshkruan një eksperiment për të matur fuqinë e emanimit, Rutherford dhe Soddy shkruan më tej: “Janë dhënë të dhëna të mjaftueshme për të treguar qartë se si në radioaktivitetin e toriumit ashtu edhe të radiumit transformimet më komplekse, secila prej të cilave shoqërohet edukimin e vazhdueshëm lloj i veçantë substancë aktive". Emanacioni i formuar nga radiumi dhe toriumi është gaz inert. Shkencëtarët i kushtojnë vëmendje lidhjes së radioaktivitetit me heliumin, i cili mund të jetë produkti përfundimtar i kalbjes.

Në prill dhe maj 1903, u shfaqën vepra të reja nga Rutherford dhe Soddy - "Një studim krahasues i radioaktivitetit të radiumit dhe toriumit" dhe "Transformimi radioaktiv". Tani ata thonë qartë se "të gjitha rastet e studiuara të transformimit radioaktiv zbresin në formimin e një lënde nga një tjetër (nëse nuk marrim parasysh rrezet e emetuara). Kur ndodhin disa transformime, ato nuk ndodhin njëkohësisht, por në vazhdimësi.”

Më tej, Rutherford dhe Soddy formulojnë ligjin e transformimit radioaktiv: “Në të gjitha rastet kur një nga produktet radioaktive është veçuar dhe është studiuar aktiviteti i tij, pavarësisht nga radioaktiviteti i substancës nga e cila është formuar, është konstatuar se. Aktiviteti në të gjitha studimet zvogëlohet me kalimin e kohës sipas ligjit të progresionit gjeometrik.

Nga kjo rrjedh se "shkalla e transformimit është gjithmonë proporcionale me numrin e sistemeve që nuk kanë pësuar ende transformim":

Me fjalë të tjera: "Sasia relative e substancës radioaktive e konvertuar për njësi të kohës është një konstante." Kjo konstante u quajt konstanta radioaktive nga Rutherford dhe Soddy, dhe tani quhet konstanta e zbërthimit.

Nga zbulimi i tyre bëjnë Rutherford dhe Soddy konkluzione të rëndësishme për ekzistencën e elementeve të rinj radioaktivë që mund të identifikohen nga radioaktiviteti i tyre, edhe nëse janë të pranishëm në sasi të papërfillshme.

Parashikimi i Rutherford dhe Soddy shkëlqyeshëm u realizua, dhe metodat e radiokimisë të krijuara nga bashkëshortët Curie, Rutherford dhe Soddy, u bënë një mjet i fuqishëm në zbulimin e elementeve të rinj, i cili bëri të mundur identifikimin e elementit të ri, 101-të - mendeleevium - në sasinë prej vetëm 17 atomesh.

Në veprën e tyre klasike, Rutherford dhe Soddy trajtuan çështjen themelore të energjisë së transformimeve radioaktive. Duke llogaritur energjinë e grimcave alfa të emetuara nga radiumi, ata arrijnë në përfundimin se "energjia e transformimeve radioaktive është të paktën 20,000 herë, dhe ndoshta një milion herë, më e madhe se energjia e çdo transformimi molekular". Për më tepër, këto vlerësime të energjisë kanë të bëjnë vetëm me energjinë e rrezatimit, dhe jo me energjinë totale të transformimit radioaktiv, i cili, nga ana tjetër, mund të përbëjë vetëm një pjesë të energjisë së brendshme të atomit, pasi energjia e brendshme e produkteve që rezultojnë mbetet e panjohur.

Rutherford dhe Soddy besojnë se "energjia e fshehur në atom është shumë herë më e madhe se energjia e çliruar në reaksionet e zakonshme kimike". Kjo energji e madhe, sipas tyre, duhet të merret parasysh “kur të shpjegohen dukuritë fizika hapësinore" Në veçanti, konsistenca energji diellore mund të shpjegohet me faktin se "proceset e transformimit subatomik po ndodhin në Diell".

Edhe një herë njeriu habitet me largpamësinë e autorëve, të cilët panë rolin kozmik të energjisë bërthamore në vitin 1903. Viti 1903 ishte viti i hapjes së kësaj formë e re energji, për të cilën Rutherford dhe Soddy folën me kaq siguri, duke e quajtur energji brendaatomike.

Në të njëjtin vit, në Paris, Pierre Curie dhe bashkëpunëtori i tij Laborde matën nxehtësinë e lëshuar spontanisht nga kripërat e radiumit. Ai vendosi: "1 gram radium çliron një sasi nxehtësie të rendit të 100 kalorive të vogla në një orë." " Përzgjedhja e vazhdueshme Një sasi e tillë nxehtësie, shkroi Curie, nuk mund të shpjegohet me të zakonshmen transformimi kimik. Nëse kërkoni arsyen e formimit të nxehtësisë në disa transformimet e brendshme, atëherë këto transformime duhet të jenë më shumë natyrë komplekse dhe duhet të shkaktohet nga disa ndryshime në vetë atomin e radiumit.”

Vërtetë, Curie pranoi mundësinë e një mekanizmi tjetër për çlirimin e energjisë. Marie Skłodowska-Curie supozoi se elementët radioaktivë marrin energji nga hapësira e jashtme. Ai “përshkohet vazhdimisht nga disa rrezatime ende të panjohura, të cilat, kur takohen me trupa radioaktivë, vonohen dhe shndërrohen në energji radioaktive" Por kjo hipotezë, e shprehur prej saj në vitin 1900, është e jashtëzakonshme për idenë që përmban rrezatimi kozmik, u braktis dhe në vitin 1903 Curie pranoi: «Kërkimet e fundit favorizojnë hipotezën e transformimeve atomike të radiumit.»

Viti 1903 duhet të konsiderohet një datë e kuqe në historinë e radioaktivitetit. Ky është viti i zbulimit të ligjit të transformimeve radioaktive dhe një lloji të ri të energjisë - energjisë atomike, e cila manifestohet në këto transformime. Ky është viti i lindjes së pajisjes së parë që ju lejon të "shikoni" atome individuale - spintariskopi Crookes. "Pjesa thelbësore e kësaj pajisjeje," shkroi Marie Sklodowska-Curie, "është një kokërr kripe radiumi e montuar në fundin e një teli metalik përpara një ekrani zinku fosforeshent. Distanca nga radiumi në ekran është shumë e vogël (afërsisht 1/2 mm). Ana e ekranit përballë radiumit vërehet përmes një xham zmadhues. Syri sheh këtu një shi të vërtetë pikash ndriçuese që ndezin vazhdimisht dhe zhduken përsëri; ekrani duket si një qiell me yje.”

Duke hedhur hipotezën se çdo ndezje e ekranit është për shkak të ndikimit të një grimce alfa në të, Curie shkruan se në këtë rast, “këtu do të kishim për herë të parë një fenomen që na lejon të dallojmë veprim individual grimcat që kanë dimensionet atomike" Dhe kështu doli.

Më në fund, më 25 qershor 1903, Marie Skłodowska-Curie e mbrojti atë disertacion doktorature, nga e cila morëm përshkrimin e spintariskopit dhe bëhet gruaja e parë në Francë që merr këtë të lartë gradë akademike. Këtu kemi hyrë në sferën e biografive personale dhe, meqë kjo ka ndodhur, do të bëjmë një përmbledhje curriculum vitae për një nga autorët e ligjit të kalbjes radioaktive - Frederick Soddy.

Frederick Soddy lindi më 2 shtator 1877. Në vitin 1896 u diplomua në Universitetin e Oksfordit. Emri i tij ka hyrë në historinë e shkencës që nga koha kur ai punoi me Rutherford në Montreal, Kanada, në 1900-1902, dhe erdhi me të në teorinë e transformimeve radioaktive. Në vitet 1903-1904 Soddy punoi me W. Ramsey në Universitetin e Londrës, dhe këtu në 1903 ai, së bashku me Ramsey, vërtetuan në mënyrë spektroskopike se heliumi përftohet nga emanimi i radiumit. Nga 1904 deri në 1914 Soddy ishte profesor në Universitetin e Glasgow. Këtu, pavarësisht nga fajiani, ai zbulon ligjin zhvendosja radioaktive(1913) dhe prezanton konceptin e izotopeve.

Nga 1914 deri në 1919 Soddy ishte profesor në Universitetin e Aberdeen-it, dhe nga 1919 deri në 1936 ai ishte profesor në Universitetin e Oksfordit. Në 1921 Soddy mori Çmimi Nobël në kimi.

Ai ka shkruar një numër librash mbi radioaktivitetin dhe radiokiminë, disa prej tyre janë përkthyer në Rusisht: "Radiumi dhe zgjidhja e tij", "Materia dhe Energjia", "Kimia e Radioelementeve", "Radiumi dhe Struktura e Atomit".

Soddy ishte një nga adhuruesit e parë të energjisë atomike. Në librin "Radiumi dhe zgjidhja e tij", përkthimi rusisht i të cilit u botua në 1910, ai shtron pyetjen: a kanë elementët joradioaktive një rezervë energjie? Ai e zgjidh në kuptimin se “këtë rezervë të brendshme energjie, me të cilën u njohëm për herë të parë në lidhje me radiumin, zotërohet pak a shumë nga të gjithë elementët në përgjithësi dhe se është një veçori integrale e strukturës së tyre të brendshme. ” Gjatë shndërrimit (transformimit) të elementeve lirohet energji.

Rreth 2500 vjet më parë, filozofët e lashtë grekë Leucippus dhe Democritus sugjeruan që të gjithë trupat rreth nesh përbëhen nga grimca të vogla, e padukshme për syrin e njeriut. Ata i quajtën këto grimca atome, që do të thoshte "të pandashme". Duke theksuar kështu se një atom është grimca më e vogël që nuk mund të ndahet dhe nuk ka komponentët.

Por nga mesi i shekullit të 19-të, teoria e pandashmërisë së atomeve filloi të kundërshtonte disa fakte eksperimentale. Filloi të lindte ideja se atomet nuk janë grimcat më të vogla, por kanë strukturë komplekse, dhe ndoshta ato përfshijnë grimca të tjera të ngarkuara elektrike.

Zbulimi i fenomenit

Në vitin 1896, një fizikan nga Franca, Henri Becquerel, zbuloi fenomenin e radioaktivitetit të atomeve. Ai zbuloi se elementi kimik uranium, pa asnjë ndikim të jashtëm, pra në mënyrë spontane, lëshon rreze të padukshme të panjohura për shkencën. Më pas, këto rreze filluan të quheshin rrezatim radioaktiv. Kjo u bë prova më e habitshme e gabimit të teorisë së pandashmërisë së atomeve.

Në atë kohë, shumë shkencëtarë filluan të studiojnë rrezatimin radioaktiv. Doli se përveç uraniumit, disa të tjera elementet kimike gjithashtu lëshojnë në mënyrë spontane rreze radioaktive.

  • Kjo veti e atomeve të disa elementeve kimike quhet radioaktivitet.

Zbulimi i grimcave alfa, beta dhe gama

Më vonë, në 1899, fizikani anglez Rutherford zbuloi se rrezatimi radioaktiv i radiumit ka një përbërje komplekse, domethënë është heterogjen. Për ta vërtetuar këtë, u krye eksperimenti i mëposhtëm: u mor një enë plumbi me mure shumë të trasha dhe në të u vendos një kokërr radiumi. Ena kishte një hapje shumë të ngushtë në krye. Nëpërmjet saj dilnin rrezet radioaktive të radiumit.

Një pjatë fotografike u vendos në majë të enës. Pasi u zhvillua pllaka fotografike, mbi të u gjet një pikë e errët pikërisht në vendin ku ra tufa e rrezeve radioaktive. Pastaj përvoja ndryshoi. Një enë që përmbante radium u vendos në një fushë të fortë magnetike. Pas zhvillimit të pllakës, kishte tre pika në të. Njëri, si më parë, është në qendër, dhe dy të tjerët janë brenda anët e ndryshme Nga ai.

Devijimi tregoi se rrezet radioaktive janë rrjedha grimcash të ngarkuara. Dhe meqenëse ka pasur një devijim në drejtime të ndryshme, kjo do të thotë se disa grimca kanë ngarkesa të ndryshme. Disa grimca ishin të ngarkuara pozitivisht, disa ishin të ngarkuar negativisht dhe disa (rrjedha qendrore) nuk kishin fare ngarkesë.

Secila prej këtyre grimcave mori emrin e vet. Grimcat e ngarkuara pozitivisht filluan të quheshin grimca alfa, grimcat e ngarkuara negativisht - grimcat beta, dhe ato neutrale - grimcat gama.

  • Emetimi spontan i rrezatimit radioaktiv nga një substancë shërbeu si baza për supozimin se atomet e substancave kanë një përbërje komplekse dhe nuk janë të pandashëm.

Zbulimi i radioaktivitetit - faqja nr. 1/1

Fizikë klasa e 9-të.

Tema:

"Zbulimi i radioaktivitetit"

Mësues i fizikës

Shkolla e mesme MBOU Nr. 18

Abdullaeva Zukhra Alibekovna

Makhachkala 2013

Mësimi i fizikës me temën "Zbulimi i radioaktivitetit"

Mësuesja – Abdullaeva Zuhra Alibekovna

Objektivat e mësimit:


  • të sigurojë gjatë orës së mësimit përvetësimin e koncepteve “radioaktivitet”, rrezatim alfa, beta, gama.

  • vazhdojnë të zhvillojnë botëkuptimin shkencor të studentëve.

  • të zhvillojë aftësitë e kulturës së të folurit, veprimtari krijuese, Aftësitë krijuese nxënësit.
Pajisjet:

  • Kompjuter, projektor, tabelë interaktive.

  • Prezantimi kompjuterik "Zbulimi i radioaktivitetit"

  • Fletorja e punës së nxënësit
Gjatë orëve të mësimit

I. Koha e organizimit (përshëndetje, kontrollim i gatishmërisë së nxënësve për mësimin)

Mësimi i materialit të ri.(Shtojca 1. Prezantimi kompjuterik "Zbulimi i radioaktivitetit")

Sot ne fillojmë të studiojmë kapitullin e katërt të librit tonë shkollor, ai quhet "Struktura e atomit dhe bërthama atomike". Tema e mësimit tonë është "Zbulimi i radioaktivitetit" (shënoni datën dhe temën e mësimit në fletoren tuaj).

Supozimi se të gjithë trupat përbëhen nga grimca të vogla u shpreh nga filozofi i lashtë grek Demokriti 2500 vjet më parë. Grimcat quheshin atome, që do të thotë të pandashme. Me këtë emër, Demokriti donte të theksonte se një atom është grimca më e vogël, më e thjeshtë, që nuk ka pjesë përbërëse dhe për rrjedhojë një grimcë e pandashme. (Rrëshqitja 3) Por rreth mesi i 19-të shekuj me radhë, filluan të shfaqen fakte eksperimentale që hodhën dyshime mbi idenë e pandashmërisë së atomeve. Rezultatet e këtyre eksperimenteve sugjeruan se atomet kanë një strukturë komplekse dhe se ato përmbajnë grimca të ngarkuara elektrike.

Dëshmia më e habitshme strukturë komplekse atomet ishte zbulimi i fenomenit të radioaktivitetit i bërë nga fizikani francez Henri Becquerel në 1896. Zbulimi i radioaktivitetit lidhej drejtpërdrejt me zbulimin e Roentgenit. Për më tepër, për ca kohë ata mendonin se këto ishin të njëjtin lloj rrezatimi.

rrezet X. Në dhjetor 1895, Wilhelm Conrad Roentgen (Slide) njoftoi zbulimin e një lloji të ri rrezesh, të cilat ai i quajti rreze X. Deri më tani, në shumicën e vendeve quhen kështu, por në Gjermani dhe Rusi është pranuar propozimi i biologut gjerman Rudolf Albert von Kölliker (1817–1905) për t'i quajtur rrezet rreze X. Këto rreze krijohen kur elektronet që fluturojnë shpejt në vakum (rrezet katodike) përplasen me një pengesë. (Rrëshqitje) Dihej se kur rrezet katodike godasin xhamin, ai lëshon dritë e dukshme– lumineshencë e gjelbër. Rrezet X zbuluan se në të njëjtën kohë disa rreze të tjera të padukshme dilnin nga pika e gjelbër në xhami. Kjo ndodhi rastësisht: më pas në dhomë e errët një ekran aty pranë i mbuluar me barium tetracianoplatinat Ba (i quajtur më parë sulfid platini i bariumit) shkëlqeu. Kjo substancë prodhon luminescencë të verdhë-jeshile të ndritshme nën ndikimin e rrezeve ultravjollcë dhe katodike. Por rrezet katodike nuk goditën ekranin dhe për më tepër, kur pajisja ishte e mbuluar me letër të zezë, ekrani vazhdonte të shkëlqente. Roentgen shpejt zbuloi se rrezatimi kalon nëpër shumë substanca të errëta, shkakton nxirje të një pllake fotografike të mbështjellë me letër të zezë apo edhe të vendosur në një kuti metalike. Rrezet kaluan nëpër një libër shumë të trashë, përmes një dërrase bredhi 3 cm të trashë, përmes një pllake alumini 1,5 cm të trashë... Roentgen kuptoi mundësitë e zbulimit të tij: “Nëse e mban dorën midis tubit të shkarkimit dhe ekranit,” ai shkroi, "ju mund të shihni kockat e hijeve të errëta në sfondin e skicave më të lehta të dorës". Ky ishte ekzaminimi i parë fluoroskopik në histori.

Zbulimi i Roentgen u përhap menjëherë në të gjithë botën dhe mahniti jo vetëm specialistët. Në prag të vitit 1896 në një librari të një qytet gjerman u ekspozua një fotografi e një dore. Eshtrat e një personi të gjallë ishin të dukshme në të, dhe në një nga gishtat - unazë martese. Ishte një fotografi me rreze X e dorës së gruas së Roentgen.

rrezet e Bekerelit. Zbulimi i Roentgen shpejt çoi në një zbulim po aq të jashtëzakonshëm. Është bërë në vitin 1896 nga fizikani francez Antoine Henri Becquerel. (Rrëshqitje) Më 20 janar 1896, ai ishte në një takim të Akademisë, në të cilën fizikani dhe filozofi Henri Poincaré foli për zbulimin e Roentgen dhe demonstroi fotografi me rreze X të një dore njerëzore të marra tashmë në Francë. Poincare nuk e kufizoi veten të fliste për rrezet e reja. Ai sugjeroi që këto rreze shoqërohen me luminescencë dhe, ndoshta, gjithmonë shfaqen njëkohësisht me këtë lloj shkëlqimi, kështu që ndoshta është e mundur të bëhet pa rrezet katodike. Shkëlqimi i substancave nën ndikimin e rrezatimit ultravjollcë ishte i njohur për Becquerel: si babai i tij Alexandre Edmond Becquerel (1820-1891) dhe gjyshi i tij Antoine César Becquerel (1788-1878) ishin të dy fizikantë; Djali i Antoine Henri Becquerel, Jacques, u bë gjithashtu fizikant, i cili "me trashëgimi" mori drejtimin e fizikës në Muzeun e Parisit. histori natyrore, Becquereli e drejtoi këtë departament për 110 vjet, nga 1838 deri në 1948.

Becquerel vendosi të testojë nëse rrezet X ishin të lidhura me fluoreshencën. Disa kripëra të uraniumit, për shembull, nitrat uranil UO2(NO3)2, shfaqin fluoreshencë të verdhë-jeshile të ndezur. Substanca të tilla ishin në laboratorin e Bekerelit, ku ai punonte. Me preparate uraniumi punonte edhe babai i tij, i cili tregoi se pas ndërprerjes së dritës së diellit, shkëlqimi i tyre zhduket shumë shpejt – në më pak se një të qindtën e sekondës. Megjithatë, askush nuk e ka kontrolluar nëse kjo shkëlqim shoqërohet me emetimin e disa rrezeve të tjera që mund të kalojnë nëpër materiale opake, siç ishte rasti me Roentgen. Kjo është pikërisht ajo që Becquerel vendosi të kontrollojë pas raportit të Poincaré.

(Slide) Zbulimi i radioaktivitetit, një fenomen që dëshmon përbërjen komplekse të bërthamës atomike, ndodhi për shkak të një aksidenti të lumtur. Bekereli e mbështolli pjatën fotografike me letër të zezë të trashë, vendosi sipër grimca kripe uraniumi dhe e ekspozoi atë në një dritë të ndritshme. rrezet e diellit. Pas zhvillimit, pllaka u bë e zezë në zonat ku shtrihej kripa. Rrjedhimisht, uraniumi krijoi një lloj rrezatimi, i cili, si rrezet X, depërton në trupa të errët dhe vepron në pllakën fotografike. Bekereli mendonte se ky rrezatim ishte shkaktuar nga rrezet e diellit.

Por një ditë, në shkurt 1896, ai nuk ishte në gjendje të kryente një eksperiment tjetër për shkak të motit me re. Bekereli e vendosi dosjen në një sirtar, duke vendosur mbi të një kryq bakri të veshur me kripë uraniumi. Pasi zhvilloi pjatën vetëm dy ditë më vonë, ai zbuloi nxirje në të në formën e një hije të dallueshme të një kryqi. Kjo do të thoshte se kripërat e uraniumit në mënyrë spontane, pa ndikim faktorët e jashtëm krijojnë një lloj rrezatimi.

Së shpejti u krijua Becquerel fakt i rëndësishëm: intensiteti i rrezatimit përcaktohet vetëm nga sasia e uraniumit në preparat dhe nuk varet nga përbërësit në të cilët përfshihet. Rrjedhimisht, rrezatimi nuk është i natyrshëm në përbërjet, por në elementin kimik të uraniumit dhe atomet e tij

Natyrisht, shkencëtarët u përpoqën të zbulonin nëse elementë të tjerë kimikë kishin aftësinë për të emetuar spontanisht. Marie Skłodowska-Curie dha një kontribut të madh në këtë punë.

Marie Skłodowska-Curie dhe Pierre Curie.
Zbulimi i radiumit dhe poloniumit.

(Rrëshqitje) Më 1898, shkencëtarë të tjerë francezë Marie Skłodowska-Curie dhe Pierre
Curies vërtetuan radioaktivitetin e toriumit, izoluan dy substanca të reja nga minerali i uraniumit, shumë më radioaktiv. në një masë më të madhe se uraniumi dhe toriumi. Kështu, u zbuluan dy elementë radioaktivë të panjohur më parë - polonium dhe radium Ishte punë rraskapitëse, për katër vite të gjata çifti mezi e la hambarin e tyre të lagësht dhe të ftohtë. (Rrëshqitje) Poloniumi (Po-84) u emërua pas atdheut të Marisë, Polonisë. Radiumi (Ra-88) është rrezatues, termi radioaktivitet u propozua nga Maria Sklodowska. Të gjithë elementët me numër serial më të madh se 83 janë radioaktivë, d.m.th. të vendosura në tabelën periodike pas bismutit. Në 10 vjet bashkëpunimi ata bënë shumë për të studiuar fenomenin e radioaktivitetit. Ishte punë vetëmohuese në emër të shkencës - në një laborator të pajisur keq dhe në mungesë të fondeve të nevojshme. Studiuesit morën përgatitjen e radiumit në vitin 1902 në sasinë 0,1 g. Për ta bërë këtë, atyre iu deshën 45 muaj punë intensive dhe më shumë se 10,000 operacione të çlirimit dhe kristalizimit kimik. (Rrëshqitje)

Nuk është çudi që Mayakovsky e krahasoi poezinë me nxjerrjen e radiumit:


“Poezia është e njëjtë me nxjerrjen e radiumit.
Prodhimi për gram, fuqia punëtore në vit.
Ju shterni një fjalë për hir të
mijëra ton mineral verbal”.
Në vitin 1903, bashkëshortët Curie dhe A. Becquerel u nderuan me Çmimin Nobel në Fizikë për zbulimin e tyre në fushën e radioaktivitetit.

Becquerel dhe Curies krijuan të parën shkollë shkencore duke studiuar radioaktivitetin. Shumë zbulime të jashtëzakonshme u bënë brenda mureve të saj. Fati doli të ishte i padrejtë me themeluesit e shkollës. Pierre Curie vdiq tragjikisht më 17 prill 1906, Henri Becquerel vdiq para kohe më 25 gusht 1908 (Rrëshqitje)

Marie Skłodowska-Curie vazhdoi kërkimin e saj. Ajo mori mbështetje nga shteti. Laboratori i Radioaktivitetit u krijua posaçërisht për të në Sorbonë. (Rrëshqitje)

Në vitin 1914 përfundoi ndërtimi i Institutit të Radiumit dhe ajo u bë drejtoreshë e tij. Përpara ditet e fundit Ajo ndoqi moton e Pierre: "Pavarësisht se çfarë ndodh, ne duhet të punojmë".

Maria duhej të përfundonte "epikën" e radiumit: të merrte radium metalik. Ajo u ndihmua nga bashkëpunëtori i saj afatgjatë Andre Debierne (nga rruga, ishte ai që zbuloi elementin e ri radioaktiv - aktinium).

Në numrin e marsit 1910 të Procedurave të Akademisë së Shkencave të Parisit, u shfaq një artikull i shkurtër në të cilin ata raportuan lëshimin e rreth 0,1 g metali. Kjo ngjarje u përfshi më vonë në mesin e shtatë arritjeve më të spikatura shkencore të çerekut të parë të shekullit të njëzetë.

Në vitin 1911, Marie Curie mori çmimin e dytë Nobel - në kimi.

Vetia e elementeve që vazhdimisht dhe pa asnjë ndikim të jashtëm të lëshojnë rrezatim të padukshëm që mund të depërtojë nëpër ekrane të errët dhe të ketë një efekt fotografik dhe jonizues quhet radioaktivitet, dhe vetë rrezatimi quhet rrezatim radioaktiv.

(rrëshqitje)
Vetitë e rrezatimit radioaktiv (rrëshqitje)


  • Jonizon ajrin;

  • Veproni në pllakën fotografike;

  • Bën që disa substanca të shkëlqejnë;

  • Depërtojnë nëpër pllaka të holla metalike;

  • Intensiteti i rrezatimit është proporcional me përqendrimin e substancës;

  • Intensiteti i rrezatimit nuk varet nga faktorët e jashtëm (presioni, temperatura, ndriçimi, shkarkimet elektrike).
Përbërja komplekse e rrezatimit radioaktiv. Përvoja e Rutherford

Në vitin 1899, nën drejtimin e shkencëtarit anglez E. Rutherford, (Slide) u krye një eksperiment që bëri të mundur zbulimin e përbërjes komplekse të rrezatimit radioaktiv. Si rezultat i një eksperimenti të kryer nën udhëheqjen e fizikanit anglez Ernest Rutherford, u zbulua se rrezatimi radioaktiv i radiumit është johomogjen, d.m.th. ka një përbërje komplekse. Le të shohim se si u krye ky eksperiment.

Slide tregon një enë plumbi me mure të trasha me një kokërr radiumi në fund. Një rreze rrezatimi radioaktiv nga radiumi del përmes një vrime të ngushtë dhe godet një pllakë fotografike (rrezatimi i radiumit drejtohet në të gjitha drejtimet, por nuk mund të kalojë përmes një shtrese të trashë plumbi). Pas zhvillimit të pllakës fotografike, në të u zbulua një pikë e errët - pikërisht në vendin ku goditi rrezja (Rrëshqitje)

Pastaj eksperimenti u ndryshua, (Rrëshqitje) ata krijuan një fushë të fortë magnetike që vepronte në rreze. Në këtë rast, në pllakën e zhvilluar u shfaqën tre pika: njëra, ajo qendrore, ishte në të njëjtin vend si më parë, dhe dy të tjerat ishin në anët e kundërta të asaj qendrore. Nëse dy rrjedha devijojnë në një fushë magnetike nga drejtimi i tyre i mëparshëm, atëherë ato janë rrjedha të grimcave të ngarkuara. Devijimi në drejtime të ndryshme tregohet shenja të ndryshme ngarkesat elektrike të grimcave. Në një rrymë kishte vetëm grimca të ngarkuara pozitivisht, në tjetrën - ato të ngarkuara negativisht. Dhe rrjedha qendrore ishte rrezatimi që nuk kishte ngarkesë elektrike.

Grimcat e ngarkuara pozitivisht quheshin grimca alfa, ato me ngarkesë negative quheshin grimca beta dhe ato neutrale quheshin kuantë gama.

Aftësia depërtuese e llojeve të ndryshme të rrezatimit

Këto tre lloje të rrezatimit ndryshojnë shumë në fuqinë depërtuese, domethënë në atë se sa intensivisht absorbohen. substanca të ndryshme. Rrezet kanë fuqinë më të vogël depërtuese. (Rrëshqitje) Një shtresë letre rreth 0,1 mm e trashë është tashmë e errët për ta. Nëse mbuloni një vrimë në një pllakë plumbi me një copë letër, atëherë në pllakën fotografike nuk do të gjendet asnjë vend që korrespondon me rrezatimin.

Shumë më pak përthithet kur kalon nëpër materie - rrezet. (Rrëshqitje) Pllaka e aluminit i ndalon plotësisht ato vetëm në një trashësi prej disa milimetrash. .-rrezet kane aftesine me te madhe depertuese.

(Rrëshqitje) Intensiteti i përthithjes së rrezeve - rritet me rritjen numer atomik substanca absorbuese. Por një shtresë plumbi 1 cm e trashë nuk është një pengesë e pakapërcyeshme për ta. Kur rrezet β kalojnë nëpër një shtresë të tillë plumbi, intensiteti i tyre dobësohet vetëm përgjysmë. Video

Natyra fizike e rrezeve -, - dhe - është padyshim e ndryshme.

Natyra fizike e llojeve të ndryshme të rrezatimit(Rrëshqitje)

rrezet gama. Për nga vetitë e tyre, rrezet - janë shumë të ngjashme me rrezet X, por fuqia e tyre depërtuese është shumë më e madhe se ajo e rrezeve X. Kjo sugjeroi që rrezet - ishin valë elektromagnetike. Të gjitha dyshimet për këtë u zhdukën pasi u zbulua difraksioni i rrezeve β në kristale dhe u mat gjatësia e valës së tyre. Doli të ishte shumë e vogël - nga 10 -8 në 10 -11 cm.

Në shkallë valët elektromagnetike-rrezet direkt pasojnë rrezet X. Shpejtësia e përhapjes së rrezeve y është e njëjtë me atë të të gjitha valëve elektromagnetike - rreth 300,000 km/s.

Rrezet beta. Që në fillim, rrezet - dhe - u konsideruan si rrjedha të grimcave të ngarkuara. Ishte më e lehtë të eksperimentosh me rrezet -, pasi ato devijohen më fort si në fushat magnetike ashtu edhe në ato elektrike.

Detyra kryesore e eksperimentuesve ishte të përcaktonin ngarkesën dhe masën e grimcave. Gjatë studimit të devijimit të -grimcave në fushat elektrike dhe magnetike, u zbulua se ato nuk janë asgjë më shumë se elektronet që lëvizin me shpejtësi shumë afër shpejtësisë së dritës. Është e rëndësishme që shpejtësitë e grimcave të emetuara nga çdo element radioaktiv të mos jenë të njëjta. Ka grimca me më shumë shpejtësi të ndryshme. Kjo çon në zgjerimin e rrezes së grimcave në një fushë magnetike (shih Fig. 13.6).

Grimcat alfa. Ishte më e vështirë për të gjetur natyrën e -grimcave, pasi ato janë më të dobëta të devijuara nga magneti dhe fusha elektrike. Më në fund Rutherford ia doli të zgjidhte këtë problem. Ai mati raportin e ngarkesës q të grimcës me masën e saj m me devijimin e saj në një fushë magnetike. Doli të ishte afërsisht 2 herë më pak se ajo e një protoni - bërthama e një atomi hidrogjeni. Ngarkesa e një protoni është e barabartë me atë elementare, dhe masa e tij është shumë afër njësisë së masës atomike 1. Rrjedhimisht, grimca y ka një masë të barabartë me dy njësi të masës atomike për ngarkesë elementare.

Por ngarkesa e grimcës dhe masa e saj mbetën, megjithatë, të panjohura. Ishte e nevojshme të matej ose ngarkesa ose masa e grimcës. Me ardhjen e numëruesit Geiger, u bë e mundur matja e ngarkesës më lehtë dhe më saktë. Përmes një dritareje shumë të hollë, grimcat mund të depërtojnë në banak dhe të regjistrohen prej tij.

Rutherford vendosi një numërues Geiger në rrugën e grimcave, i cili mati numrin e grimcave të emetuara drogë radioaktive mbrapa kohë të caktuar. Pastaj ai e zëvendësoi banakun me një cilindër metalik të lidhur me një elektrometër të ndjeshëm (Fig. 13.7). Duke përdorur një elektrometër, Rutherford mati ngarkesën - grimcat e emetuara nga burimi brenda cilindrit në të njëjtën kohë (radioaktiviteti i shumë substancave pothuajse nuk ndryshon me kalimin e kohës). Duke ditur ngarkesën totale të grimcave dhe numrin e tyre, Rutherfod përcaktoi raportin e këtyre sasive, d.m.th., ngarkesën e një grimce. Kjo ngarkesë doli të jetë e barabartë me dy elementare.

Kështu, ai vërtetoi se ka dy grimca y për secilën nga dy ngarkesat elementare. njësitë atomike masat. Prandaj, ekzistojnë katër njësi të masës atomike për dy ngarkesa elementare. Bërthama e heliumit ka të njëjtën ngarkesë dhe të njëjtën masë atomike relative. Nga kjo rrjedh se një grimcë është bërthama e një atomi heliumi.

Jo përmbajtje rezultat i arritur, Rutherford më pas vërtetoi me eksperimente të drejtpërdrejta se gjatë zbërthimit radioaktiv është helium që formohet. Mbledhja -grimca brenda një rezervuari të veçantë gjatë disa ditëve, ai, duke përdorur analiza spektrale Isha i bindur se heliumi po grumbullohej në enë (secila grimcë kapte dy elektrone dhe u shndërrua në një atom heliumi).

Pra, dukuria e radioaktivitetit, d.m.th. emetimi spontan i -, - dhe - grimcave nga materia, së bashku me fakte të tjera eksperimentale, shërbeu si bazë për supozimin se atomet e materies kanë një përbërje komplekse.

Konsolidimi i njohurive.

1.Konsolidimi primar.

1. Cili është zbulimi i bërë nga Bekereli në 1896?

2. Cilët shkencëtarë i studiuan këto rreze?

3. Si dhe nga kush u emërtua dukuria e emetimit spontan nga disa atome?

4. Gjatë studimit të fenomenit të radioaktivitetit, i cili u zbulua elemente kimike të panjohura më parë

5. Si quheshin grimcat që përbëjnë rrezatimin radioaktiv?

6. Pse rrezatimi radioaktiv u zbërthye në tre rreze në një fushë magnetike?

7. Cila është natyra e grimcës α? Cila është ngarkesa dhe masa e saj?

8. Çfarë janë grimcat β?

9. Me çfarë shpejtësie përhapen rrezet γ? Cilat veti të rrezeve γ dini?

Punë e pavarur. Vetëekzekutimi detyrat në fletoret e punës.

1. Kush e vuri re për herë të parë rrezatimin radioaktiv nga uraniumi? _________________________.

2. Si quheshin elementët e rinj kimikë të aftë për emetim spontan të zbuluar nga bashkëshortët Curie? ____________________________________ .

3. Çfarë është radioaktiviteti? _______________________________________.

4. Kush e prezantoi për herë të parë termin “radioaktivitet”? _________________________________.

5. Çfarë është -rrezatimi, -rrezatimi, -rrezatimi? ________________________________________________________________________________ .

7. Cili është drejtimi i induksionit të fushës magnetike?

8. Plotësoni tabelën



Rrezatimi

Ngarkimi

Depërtuar. aftësia

Shembuj

Natyra

α

+

min

kilometrazhi i letrës në ajër 3-9 cm
alumini - 0,05 mm

Fluksi i bërthamave atomike të heliumit 4 2 He
υ= 14.000 - 20.000 km/s

β

-

pak > α

Udhëtimi ajror 40 cm
plumbi - 3 cm

Rrjedhja e elektroneve 0 - 1e
υ≈ 300.000 km/s

γ

0

maksimumi

kilometrazhin në ajër disa. qindra metra
plumbi - deri në 5 cm
trupi i njeriut depërtohet përmes

Fluksi i shkurtër elektromagnetik valë (fotone)
υ= 300.000 km/s

Mësues. 4. Transformimet radioaktive.
Studimi i radioaktivitetit na bind se rrezatimi radioaktiv emetohet bërthamat atomike elementet radioaktive. Kjo është e qartë në lidhje me grimcat alfa, pasi në guaskë elektronike ato thjesht nuk ekzistojnë. Kërkime kimike zbuloi se në substancat që lëshojnë rrezatim beta, grumbullohen atomet e një elementi me numër atomik një njësi më të lartë se numri atomik i emetuesit beta. Për shembull
20 10 Ne β → 20 11 Na β → 20 12 Mg β → 20 13 Al

Çfarë ndodh me materien gjatë zbërthimit radioaktiv?

Video

Rrezatimi radioaktiv emetohet nga bërthamat atomike të elementeve radioaktive

Atomet që lëshojnë rrezatim α- dhe β element radioaktiv ndryshimi, duke u kthyer në atome të një elementi të ri

Në këtë kuptim, emetimi i rrezatimit radioaktiv quhet zbërthim radioaktiv

Pra, shkruani përkufizimin në fletoren tuaj: Dukuria e shndërrimit spontan të bërthamave atomike të paqëndrueshme në bërthama të atomeve të tjera me emetimin e grimcave dhe emetimin e energjisë quhet radioaktivitet natyror.
radio - rrezatoj, activus - efektive.

Rregullat e kompensimit -
këto janë rregullat që specifikojnë kompensimin e një elementi në tabelë periodike shkaktuar nga prishja.
Transformimi i bërthamave i bindet rregullit të zhvendosjes, të formuluar për herë të parë nga shkencëtari anglez F. Soddy.
Raport nxënësi për F. Soddy (portret).
Frederick Soddy (09/2/1877 - 09/22/1956) - fizikan anglez, një nga pionierët e radioaktivitetit, anëtar i Shoqërisë Mbretërore të Londrës.
Së bashku me Rutherford, në 1902-1903 ai zhvilloi teorinë e zbërthimit radioaktiv dhe formuloi ligjin e transformimeve radioaktive. Në vitin 1903 ai vërtetoi praninë e heliumit në produktet e rrezatimit të radiumit. Në mënyrë të pavarur nga të tjerët, ai zbuloi protaktiniumin në 1918. Formuloi rregullën α. Në vitin 1913, ai vendosi rregullin e zhvendosjes gjatë kalbjes radioaktive.

Mësues Gjatë zbërthimit radioaktiv, ligjet e ruajtjes së masës dhe ngarkesës plotësohen
Mësues. α – prishje: Thelbi po humbet ngarkesë pozitive 2ē dhe masa e tij zvogëlohet me 4 amu. Elementi është zhvendosur 2 qeliza në fillim

A Z X → A-4 Z-2 Y + 4 2 He

β – prishja: Një elektron fluturon nga bërthama, ngarkesa rritet me një, por masa mbetet pothuajse e pandryshuar. Elementi është zhvendosur 1 katror deri në fund sistemi periodik. (Rrëshqitje)

A Z Х → A Z+1 Y +


  • Kur bërthamat e atomeve lëshojnë neutrale γ-kuanta nuk ndodhin transformime bërthamore. γ-kuanti i emetuar mbart energjinë e tepërt të bërthamës së ngacmuar; numri i protoneve dhe neutroneve në të mbetet i pandryshuar.
Situatë problematike. Pyetje për klasën:
Nëse i keni ndjekur me kujdes diskutimet e mia, duhet të më bëni një pyetje. (Si fluturojnë elektronet nga bërthama nëse janë atje? Nr?!!!) Përgjigje: gjatë β - zbërthimit, një neutron kthehet në një proton me emetimin e një elektroni
1 0 n → 1 1 p + 0 -1e + υ (υ - antineutrino)(Rrëshqitje)
γ – rrezatimi nuk shoqërohet me ndryshim në ngarkesë, ndërsa masa e bërthamës ndryshon në mënyrë të papërfillshme.

Zgjidhja e problemeve.

Mësuesi në dërrasën e zezë analizon zgjidhjen e problemeve duke përdorur rregullën e zhvendosjes:


Problemi 1 : Izotopi i toriumit 230 90 Th lëshon një grimcë alfa. Çfarë elementi formohet në këtë rast?
Zgjidhja: 230 90 Th α → 226 98 Ra + 4 2 Ai
Problemi 2 : Izotopi i toriumit 230 90 Th është β-radioaktiv. Çfarë elementi formohet në këtë rast?
Zgjidhja: 230 90 Th β → 230 91 Pa + 0-1e
Zgjidhja e problemave nga nxënësit në dërrasën e zezë:
Detyrë : Protaktinium 231 91 Pa α është radioaktiv. Duke përdorur rregullat e "zhvendosjes" dhe tabelën periodike të elementeve, përcaktoni se cili element është prodhuar nga ky zbërthim.
Zgjidhja: 231 91 Ra α → 227 89 Ac + 4 2 Ai
Detyrë : Në çfarë elementi shndërrohet uraniumi 239 92 U pas dy zbërthimeve β - dhe një kalbjeje α?
Zgjidhja: 239 92 U β → 239 93 Np β → 239 94 Pu α → 235 92 U
Detyra: Shkruani një zinxhir të transformimeve bërthamore të neonit 20 10 Ne: β, β, β, α, α, β, α, α
Zgjidhja: 20 10 Ne β → 20 11 Na β → 20 12 Mg β → 20 13 Al α → 16 11 Na α → 12 9 F β → 12 10 Ne α → 8 8 O α → 4 6 C
Mbërthimi i ndërmjetëm

1. Si quhet radioaktiviteti?

2. Cilat ligje të ruajtjes dini se përmbushen gjatë transformimeve radioaktive?
Punë e pavarur (individualisht, duke përdorur karta (qasje diferenciale ndaj studentëve)).

Mesazhi i studentit
Efektet biologjike të rrezatimit radioaktiv

Një herë Becquerel, duke u përgatitur për një nga leksionet e tij, zbuloi se ai nuk kishte kripë uraniumi. Duke hyrë në laboratorin e Curie-t, ai mori një epruvetë me kripë uraniumi dhe e futi në xhepin e kostumit. Pas leksionit e futa sërish në xhep dhe eca ashtu deri në kthim në shtëpi. Të nesërmen, ai zbuloi skuqje të lëkurës në vendin ku shtrihej provëza. Bekereli ua tregoi Curies, duke sugjeruar efektin e uraniumit në lëkurë.


Pierre Curie vendosi të kontrollonte dhe lidhi një pjatë uraniumi në parakrah dhe eci kështu për 10 orë. Skuqja e shkaktuar nga rrezatimi u kthye në një ulçerë të rëndë dhe nuk u shërua për gati 2 vjet. Kështu zbuloi Pierre efekt biologjik rrezatimi radioaktiv.

Kjo është ajo që shkruan M.P. Shaskolskaya: "Në ato vite të largëta, në agim mosha atomike, zbuluesit e radiumit nuk ishin të vetëdijshëm për efektet e rrezatimit. Pluhuri radioaktiv rrotullohej rreth laboratorit të tyre. Vetë eksperimentuesit e morën me qetësi drogën me duar dhe i mbanin në xhepa, pa e ditur rrezikun vdekjeprurës. Një copë letër nga fletorja e Pierre Curie-t sillet në sportelin Geiger (55 vjet pasi shënimet u bënë në fletore!) dhe një zhurmë e vazhdueshme i jep vendin zhurmës, pothuajse një ulërimë. Gjethi rrezaton, gjethja duket se merr frymë radioaktiviteti.”

Tashmë dihet se rrezatimi radioaktiv, në kushte të caktuara, mund të përbëjë rrezik për shëndetin e organizmave të gjallë. Cila eshte arsyeja ndikim negativ rrezatimi mbi qeniet e gjalla?

Fakti është se grimcat α- dhe β, duke kaluar nëpër një substancë, e jonizojnë atë, duke rrëzuar elektronet nga molekulat dhe atomet. Jonizimi i indeve të gjalla prish aktivitetin jetësor të qelizave që përbëjnë këtë ind, gjë që ndikon negativisht në shëndetin e të gjithë organizmit.

Grada dhe karakteri ndikim negativ rrezatimi varet nga disa faktorë, në veçanti, nga ajo energji që transferohet nga rrjedha e grimcave jonizuese në një trup të caktuar dhe sa është masa e këtij trupi. Sa më shumë energji të marrë një person nga rrjedha e grimcave që veprojnë mbi të dhe sa më e vogël të jetë masa e personit (d.m.th., sa më shumë energji të bjerë në secilën njësi të masës), aq më shumë shqetësime në trupin e tij do të çojë në këtë.

Dozë-energji e përthithur rrezatimi jonizues, absorbohet nga nxehtësia e rrezatuar (indet e trupit), e llogaritur për njësi masë.

Doza ekuivalente është doza e absorbuar e shumëzuar me një koeficient që pasqyron aftësinë e një lloji të caktuar rrezatimi për të dëmtuar indet e trupit.

Njësia SI e dozës së absorbuar të rrezatimit është 1 gri (1 Gy).

Dihet se sa më e madhe të jetë doza e rrezatimit të absorbuar, aq më shumë dëm ky rrezatim mund të dëmtojë trupin.

Gjithashtu duhet pasur parasysh se me të njëjtën dozë të absorbuar tipe te ndryshme rrezatimi shkakton efekte biologjike me përmasa të ndryshme.

Për shembull, me të njëjtën dozë të absorbuar, efekti biologjik nga rrezatimi α do të jetë 20 herë më i madh se nga rrezatimi γ, nga veprimi neutronet e shpejta efekti mund të jetë 10 herë më i madh se nga rrezatimi γ.

Ndjeshmëria e organeve individuale ndaj rrezatimi radioaktiv. Prandaj, është e nevojshme të merren parasysh faktorët përkatës të ndjeshmërisë së indeve.

0.03- indi kockor

0.03- gjëndra tiroide

0.12- palca e eshtrave të kuqe

0,12 - dritë

0.15- gjëndra e qumështit

0,25 - vezoret dhe testikujt

0,30 - pëlhura të tjera

1.00 - trupi në tërësi

Edhe dozat e vogla të rrezatimit nuk janë të padëmshme. Rrezatimi mund të shkaktojë, para së gjithash, gjenetike dhe mutacionet kromozomale. Është vërtetuar se gjasat e zhvillimit të kancerit rriten në përpjesëtim të drejtë me dozën e rrezatimit.

Ndër më të zakonshmet sëmundjet e kancerit e shkaktuar nga rrezatimi, lirohet leucemia. Leuçemitë ndiqen “në popullaritet” nga: kanceri i gjirit, kanceri i tiroides dhe kanceri i mushkërive. Stomaku, mëlçia, zorrët dhe organet dhe indet e tjera janë më pak të ndjeshme.

Efektet e rrezatimit në trup mund të ndryshojnë, por ato janë pothuajse gjithmonë negative. Në doza të vogla rrezatimi mund të bëhet katalizator për proceset që çojnë në kancer ose çrregullime gjenetike, dhe në doza të mëdha çon në vdekje të plotë ose të pjesshme të trupit për shkak të shkatërrimit të qelizave të indeve.

Mësues: Sot më 26 prill shënohet 27 vjetori i Tragjedia e Çernobilit. Dhe ne, natyrisht, nuk mund ta injoronim këtë datë të tmerrshme.

Mesazhi i studentit për aksidentin në centralin bërthamor të Çernobilit


  • Aksidenti i Çernobilit - shkatërrimi më 26 Prill 1986 i njësisë së 4-të të energjisë të termocentralit bërthamor të Çernobilit të vendosur në territorin e Ukrainës. Shkatërrimi ishte shpërthyes, reaktori u shkatërrua dhe mjedisi u lëshuan shumë lëndë radioaktive.

  • Rreth 200,000 njerëz u evakuuan nga zonat e kontaminuara.

  • Rrezatimi ndaj të cilit ekspozohen njerëzit çon në defekte serioze që shfaqen tek fëmijët dhe nipërit e personit të ekspozuar ndaj rrezatimit, ose tek pasardhësit e tij të largët. .

    • Përmbledhje e mësimit: Detyrë shtëpie.

    • Gjatë përmbledhjes së mësimit, 2 nxënës kontrollojnë punën e tyre të pavarur.

Pyetje për klasën:



6 qershor 1905 Pierre foli në një takim të Akademisë së Shkencave. Ai e mbylli fjalimin e tij Nobel me fjalët e mëposhtme:

“Është e lehtë, më tej, të kuptohet se radiumi në duart e kriminelëve mund të përbëjë një rrezik serioz dhe lind pyetja: a do të përfitojë njerëzimi nga njohja e sekreteve të natyrës, a është mjaft i pjekur për t'i përdorur ato apo kjo njohuri do të kthehet në dëmi i saj Shembulli i zbulimeve të Nobelit është tregues në këtë drejtim: eksplozivët e fuqishëm i kanë lejuar njeriut të performojë punë e mrekullueshme, por u bënë edhe një mjet i tmerrshëm shkatërrues në duart e kriminelëve të mëdhenj që i shtynin njerëzit drejt luftës. Unë jam një nga ata që me Nobelin mendojnë se njerëzimi do të nxjerrë më shumë përfitime sesa dëm nga zbulimet e reja”.

Dy njerëz shikuan nga dritarja:

Njëri pa shiun dhe baltën,

Një tjetër elm jeshil me gjethe

Dhe qielli është blu.

Dy persona po shikonin nga dritarja.

Pas çdo zbulimi ka njerëz. Një person është kryesisht fajtor për problemet dhe tragjeditë e tij.

A kishte të drejtë Prometeu kur u dha njerëzve zjarr?

Bota nxitoi përpara, bota u hodh nga burimet e saj.

Nga mjellmë e bukur dragoi u rrit

Xhindi u lirua nga shishja e ndaluar.

Radioaktiviteti është një fenomen natyror, pavarësisht nëse shkencëtarët e zbuluan apo jo. Toka, reshjet, shkëmbinj, ujë. Energjia bërthamore- burimi i gjithçkaje që ekziston. Dielli dhe yjet shkëlqejnë falë reaksionet bërthamore, që ndodhin në thellësitë e tyre. Zbulimi i këtij fenomeni përfshinte përdorimin e tij për të mirë dhe për dëm. Shkencëtarët, më shumë se kushdo tjetër, janë të vetëdijshëm për përgjegjësinë që mbajnë ndaj shoqërisë kur ndërhyjnë në punët e Natyrës.

Aktualisht koha po shkon Ka shumë debate për temën: rrezatimi është i mirë apo i keq, rrezatimi është miku apo armiku ynë? Pra, çfarë është ajo?

Pra, çfarë është radioaktiviteti: një dhuratë apo një mallkim? E nisëm mësimin me shoqatat tuaja me fjalën radioaktivitet. Si e imagjinoni tani radioaktivitetin? Çfarë mund të thoni për radioaktivitetin, për shembull, për nxënësit e shkollave fillore?

Punë krijuese e nxënësve.

Në fuqinë tuaj, në fuqinë tuaj.

Në mënyrë që gjithçka të mos prishet

Tek pjesët e pakuptimta.

Një person duhet të kujtojë gjithmonë se Natyra është e mençur dhe duke pushtuar sekretet e saj, nuk duhet të shkelni ligjet e saj. Në veprimet tuaja duhet të udhëhiqeni nga rregulli: "Mos bëni dëm!", jini të kujdesshëm, të vëmendshëm, llogaritni paraprakisht dhjetëra lidhje dhe lëvizje, dhe më e rëndësishmja - mbani mend gjithmonë për njerëzit e tjerë, vlerën e jetës, veçantinë. të planetit tonë. Radioaktiviteti nuk është aspak një fenomen i ri, e vetmja risi qëndron në mënyrën se si njerëzit u përpoqën ta përdorin atë

Jeta në Tokë është e brishtë dhe e pambrojtur ndaj njerëzve. Një hap i gabuar dhe ajo do të ndërpritet. Personi i parë në planet që pati fatin të shihte tokën nga Hapësira, Yu A. Gagarin skema e ngjyrave ngjyrat e Tokës me ngjyrat e pikturave të Nicholas Roerich. Por ai gjithashtu tregoi se sa i brishtë dhe i pambrojtur duket planeti ynë nga Hapësira...

Artikulli flet se kush e zbuloi fenomenin e radioaktivitetit, kur ndodhi dhe në çfarë rrethanash.

Radioaktiviteti

Bota dhe industria moderne vështirë se mund të bëjnë pa të energjinë bërthamore. Reaktorët bërthamorë ushqej nëndetëset, sigurojnë energji elektrike për qytete të tëra dhe janë instaluar burime të posaçme energjie të bazuara në satelitët artificialë dhe robotë që eksplorojnë planetë të tjerë.

Radioaktiviteti u zbulua në fundi i XIX shekulli. Megjithatë, si shumë zbulime të tjera të rëndësishme në fusha të ndryshme shkencat. Por cili shkencëtar zbuloi për herë të parë fenomenin e radioaktivitetit dhe si ndodhi ai? Kjo është ajo për të cilën do të flasim në këtë artikull.

Hapja

Kjo ngjarje shumë e rëndësishme për shkencën ndodhi në vitin 1896 dhe u krye nga A. Becquerel duke studiuar lidhjen e mundshme midis luminescencës dhe të ashtuquajturave rreze X të zbuluara së fundmi.

Sipas kujtimeve të vetë Bekerelit, atij i lindi ideja që ndoshta ndonjë luminescencë shoqërohet gjithashtu rrezet x? Për të provuar supozimin e tij, ai përdori disa përbërje kimike, duke përfshirë një nga kripërat e uraniumit, e cila shkëlqente në errësirë. Tjetra, duke e mbajtur atë poshtë rrezet e diellit, shkencëtari e mbështolli kripën me letër të errët dhe e vendosi në një dollap në një pjatë fotografike, e cila, nga ana tjetër, ishte gjithashtu e paketuar në një mbështjellës të papërshkueshëm nga drita. Më vonë, pasi e zhvilloi atë, Becquerel zëvendësoi imazhin e saktë të një copë kripe. Por meqenëse lumineshenca nuk mund ta kapërcejë letrën, kjo do të thotë që pllaka ishte ndriçuar saktësisht rrezatimi me rreze x. Pra, tani ne e dimë se kush e zbuloi i pari fenomenin e radioaktivitetit. Vërtetë, vetë shkencëtari nuk e kishte kuptuar ende plotësisht se çfarë zbulimi kishte bërë. Por gjërat e para së pari.

Mbledhja e Akademisë së Shkencave

Pak më vonë atë vit, në një nga takimet në Akademinë e Shkencave në Paris, Bekereli bëri një raport "Mbi rrezatimin e prodhuar nga fosforeshenca". Por pas ca kohësh, teoria dhe përfundimet e tij duhej të përshtateshin. Kështu, gjatë një prej eksperimenteve, pa pritur një mot të mirë dhe me diell, shkencëtari vendosi një përbërje uraniumi në pllakën fotografike, e cila nuk u rrezatua me dritë. Megjithatë, struktura e tij e qartë është ende e pasqyruar në procesverbal.

Më 2 mars të po këtij viti, Becquerel prezantoi një vepër të re në mbledhjen e Akademisë së Shkencave, e cila foli për rrezatimin e emetuar nga trupat fosforeshent. Tani e dimë se cili shkencëtar zbuloi fenomenin e radioaktivitetit.

Eksperimente të mëtejshme

Gjatë kryerjes së kërkimeve të mëtejshme në fenomenin e radioaktivitetit, Becquerel provoi shumë substanca, duke përfshirë uraniumin metalik. Dhe çdo herë, gjurmët mbetën pa ndryshim në pllakën fotografike. Dhe duke vendosur një kryq metalik midis burimit të rrezatimit dhe pllakës, shkencëtari mori, siç do të thoshin tani, rreze X. Pra, ne shikuam pyetjen se kush e zbuloi fenomenin e radioaktivitetit.

Ishte atëherë që u bë e qartë se Becquerel e kishte zbuluar plotësisht lloj i ri rrezet e padukshme që mund të kalojnë nëpër çdo objekt, por në të njëjtën kohë ato nuk ishin rreze x.

Gjithashtu u zbulua se intensiteti varet nga sasia e vetë uraniumit në përgatitjet kimike, dhe jo nga llojet e tyre. Ishte Becquerel ai që ndau të tijën arritjet shkencore dhe teoritë me bashkëshortët Pierre dhe Marie Curie, të cilët më pas vendosën radioaktivitetin e emetuar nga toriumi dhe zbuluan dy elementë krejtësisht të rinj, të quajtur më vonë polonium dhe radium. Dhe kur analizojnë pyetjen "kush e zbuloi fenomenin e radioaktivitetit", shumë shpesh gabimisht ia atribuojnë këtë meritë bashkëshortëve Curie.

Efekti në organizmat e gjallë

Kur u bë e ditur se të gjitha përbërjet e uraniumit emetoheshin, Bekereli gradualisht iu kthye studimit të fosforit. Por ai arriti të bëjë një zbulim tjetër të rëndësishëm - efektin e rrezeve radioaktive në organizmave biologjikë. Pra, Bekereli ishte jo vetëm i pari që zbuloi fenomenin e radioaktivitetit, por edhe ai që vendosi ndikimin e tij në qeniet e gjalla.

Për një nga leksionet e tij ai mori hua substancë radioaktive nga Curies dhe e futi në xhep. Pas leksionit, pasi ua ktheu pronarëve të tij, shkencëtari vuri re skuqje të fortë të lëkurës, e cila kishte formën e një provëze. Pasi dëgjoi supozimet e tij, ai vendosi të eksperimentonte - për dhjetë orë mbante një epruvetë që përmbante radium të lidhur në dorë. Dhe në fund mora një ulçerë të rëndë që nuk u shërua për disa muaj.

Pra, ne shqyrtuam pyetjen se cili shkencëtar zbuloi për herë të parë fenomenin e radioaktivitetit. Kështu u zbulua ndikimi i radioaktivitetit në organizmat biologjikë. Por pavarësisht kësaj, Curies, nga rruga, vazhduan të studionin materialet e rrezatimit dhe vdiqën pikërisht nga sëmundja e rrezatimit. Gjërat e saj personale ruhen ende në një kasafortë të veçantë me plumb, pasi doza e rrezatimit që ata grumbulluan gati njëqind vjet më parë është ende shumë e rrezikshme.



Ju pëlqeu artikulli? Ndani me miqtë tuaj!