Fenomeni i radioaktivitetit. Zbulimi i grimcave alfa, beta dhe gama

TEMA MËSIMORE: “Zbulimi i radioaktivitetit.

Rrezatimi alfa, beta dhe gama."

Objektivat e mësimit.

arsimore – zgjerimi i të kuptuarit të studentëve për tablonë fizike të botës duke përdorur shembullin e fenomenit të radioaktivitetit; modelet e studimit

Zhvillimore – vazhdimi i formimit të aftësive: metoda teorike e studimit të proceseve fizike; krahasoj, përgjithësoj; të vendosë lidhje ndërmjet fakteve që studiohen; parashtrojnë hipoteza dhe i arsyetojnë ato.

Edukuese – duke përdorur shembullin e jetës dhe veprës së Mari dhe Pierre Curie, tregojnë rolin e shkencëtarëve në zhvillimin e shkencës; të tregojë jo rastësinë e zbulimeve të rastësishme; (mendimi: përgjegjësia e një shkencëtari, një zbuluesi për frytet e zbulimeve të tij), vazhdimi i formimit të interesave njohëse, aftësive kolektive, në kombinim me punën e pavarur.

Lloji i mësimit didaktik: studimin dhe konsolidimin parësor të njohurive të reja.

Formati i mësimit: tradicionale

Pajisjet dhe materialet e nevojshme:

Shenja e rrezikut radioaktiv; portrete shkencëtarësh, kompjuter, projektor, prezantim, fletore pune për nxënësit, tabela periodike e Mendelejevit.

Metodat:

metoda e informacionit (mesazhet e studentëve)
problem

Dekor: Shkruhet në tabelë tema dhe epigrafi i mësimit.

"Nuk duhet të kesh frikë nga asgjë, thjesht duhet të kuptosh të panjohurën."

Maria Sklodowska-Curie.

PËRMBLEDHJE MËSIMORE
Motivimi i nxënësve

Të përqendrojë vëmendjen e nxënësve në materialin që studiohet, t'i interesojë ata, të tregojë nevojën dhe përfitimet e studimit të materialit. Rrezatimi janë rreze të pazakonta që nuk shihen me sy dhe nuk ndjehen fare, por që mund të depërtojnë edhe në mure dhe të shpojnë një person.

Kursi dhe përmbajtja e mësimit

Hapat e mësimit.

Faza organizative.
Faza e përgatitjes për studimin e një teme të re, motivimi dhe përditësimi i njohurive bazë.
Faza e përvetësimit të njohurive të reja.
Faza e konsolidimit të njohurive të reja.
Faza e përmbledhjes, informacion rreth detyrave të shtëpisë.
Reflektimi.

.Koha e organizimit

Komunikimi i temës dhe qëllimit të orës së mësimit
2.Faza e përgatitjes për studimin e një teme të re

Përditësimi i njohurive ekzistuese të studentëve në formën e kontrollit të detyrave të shtëpisë dhe një anketë të shpejtë ballore të studentëve.

Unë tregoj një shenjë rreziku radioaktiv dhe bëj pyetjen: "Çfarë do të thotë kjo shenjë?" Cili është rreziku i rrezatimit radioaktiv?

3. Faza e përvetësimit të njohurive të reja (25 min)

Radioaktiviteti është shfaqur në tokë që nga formimi i tij, dhe njeriu gjatë gjithë historisë së zhvillimit të qytetërimit të tij ka qenë nën ndikimin e burimeve natyrore të rrezatimit. Toka është e ekspozuar ndaj rrezatimit të sfondit, burimet e të cilit janë rrezatimi nga Dielli, rrezatimi kozmik dhe rrezatimi nga elementët radioaktivë që shtrihen në Tokë.

Çfarë është rrezatimi? Si lind? Cilat lloje të rrezatimit ekzistojnë? Dhe si të mbroheni nga ajo?

Fjala "rrezatim" vjen nga latinishtja rreze dhe tregon një rreze. Në parim, rrezatimi është të gjitha llojet e rrezatimit që ekzistojnë në natyrë - valët e radios, drita e dukshme, ultravjollcë etj. Por ka lloje të ndryshme të rrezatimit, disa prej tyre janë të dobishëm, disa janë të dëmshëm. Në jetën e zakonshme, ne jemi mësuar të përdorim fjalën rrezatim për t'iu referuar rrezatimit të dëmshëm që vjen nga radioaktiviteti i llojeve të caktuara të substancave. Le të shohim se si shpjegohet fenomeni i radioaktivitetit në mësimet e fizikës
Zbulimi i radioaktivitetit nga Henri Becquerel.

Ndoshta Antoine Becquerel do të kujtohej vetëm si një eksperimentues shumë i kualifikuar dhe i ndërgjegjshëm, por asgjë më shumë, nëse jo për atë që ndodhi më 1 mars në laboratorin e tij.

Zbulimi i radioaktivitetit ishte një rastësi. Bekereli kaloi një kohë të gjatë duke studiuar shkëlqimin e substancave të rrezatuara më parë me rrezet e diellit. Ai e mbështolli pjatën fotografike me letër të zezë të trashë, vendosi sipër grimca kripe uraniumi dhe e ekspozoi atë në rrezet e diellit. Pas zhvillimit, pllaka fotografike u bë e zezë në zonat ku shtrihej kripa. Bekereli mendonte se rrezatimi i uraniumit lind nën ndikimin e rrezeve diellore. 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 tavoline, 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 asnjë ndikim të jashtëm, krijojnë një lloj rrezatimi. Filluan kërkimet intensive. Becquerel shpejt vendosi një fakt të rëndësishëm: intensiteti i rrezatimit përcaktohet vetëm nga sasia e uraniumit në përgatitje dhe nuk varet nga përbërësit në të cilët përfshihet. Rrjedhimisht, rrezatimi nuk është i natyrshëm në përbërjet, por në elementin kimik të uraniumit. Pastaj një cilësi e ngjashme u zbulua në torium.

Becquerel Antoine Henri fizikan francez. Ai u diplomua në Shkollën Politeknike në Paris. Punimet kryesore i kushtohen radioaktivitetit dhe optikës. Në vitin 1896 zbuloi fenomenin e radioaktivitetit. Në vitin 1901 ai zbuloi efektet fiziologjike të rrezatimit radioaktiv. Në vitin 1903, Becquerel u nderua me çmimin Nobel për zbulimin e radioaktivitetit natyror të uraniumit. (1903, së bashku me P. Curie dhe M. Skłodowska-Curie).

Zbulimi i radiumit dhe poloniumit.

Në 1898, shkencëtarët e tjerë francezë Marie Skłodowska-Curie dhe Pierre Curie izoluan dy substanca të reja nga minerali i uraniumit që ishin shumë më radioaktive se uraniumi dhe toriumi. Kështu, u zbuluan dy elementë radioaktivë të panjohur më parë - polonium dhe radium Për katër vite të gjata, çifti mezi u largua nga hambari i tyre i lagësht dhe i ftohtë. 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. Gjatë 10 viteve të bashkëpunimit, ata bënë shumë për të studiuar fenomenin e radioaktivitetit. Ishte një 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 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.

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 të vetme për hir të një mijë tonësh mineral foljor.”

Në vitin 1903, bashkëshortët Curie dhe A. Becquerel u nderuan me Çmimin Nobel në Fizikë për zbulimin e tyre në fushën e radioaktivitetit.

RADIOAKTIVITET –

Kjo është aftësia e disa bërthamave atomike për t'u shndërruar spontanisht në bërthama të tjera, duke emetuar grimca të ndryshme:

Çdo zbërthim radioaktiv spontan është ekzotermik, domethënë ndodh me lëshimin e nxehtësisë.

Mesazhi i studentit

Maria Sklodowska-Curie - fizikante dhe kimiste polake dhe franceze, një nga themeluesit e doktrinës së radioaktivitetit, lindi më 7 nëntor 1867 në Varshavë. Ajo është profesoresha e parë femër në Universitetin e Parisit. Për hulumtimin e saj të fenomenit të radioaktivitetit në vitin 1903, së bashku me A. Becquerel, ajo mori çmimin Nobel në Fizikë dhe në vitin 1911, për marrjen e radiumit në gjendje metalike, mori çmimin Nobel në Kimi. Ajo vdiq nga leuçemia më 4 korrik 1934. Trupi i Marie Sklodowska-Curie, i mbyllur në një arkivol plumbi, ende lëshon radioaktivitet me një intensitet 360 bekerel/M3, me një normë rreth 13 bq/M3... Ajo u varros me të shoqin...

Mesazhi i studentit

– Pierre Curie - fizikan francez, një nga krijuesit e doktrinës së radioaktivitetit. Zbuloi (1880) dhe studioi piezoelektricitetin. Kërkime mbi simetrinë e kristaleve (parimi i Curie-t), magnetizmi (ligji i Kurit, pika e Kurit). Së bashku me gruan e tij M. Sklodowska-Curie, ai zbuloi poloniumin dhe radiumin (1898) dhe studioi rrezatimin radioaktiv. Skrijoi termin "radioaktivitet". Çmimi Nobel (1903, së bashku me Skłodowska-Curie dhe A. A. Becquerel).

Përbërja komplekse e rrezatimit radioaktiv

Në vitin 1899, nën drejtimin e shkencëtarit anglez E. Rutherford, u krye një eksperiment që bëri të mundur zbulimin e përbërjes komplekse të rrezatimit radioaktiv.

Si rezultat i një eksperimenti të kryer nën drejtimin e një fizikani anglez , U zbulua se rrezatimi radioaktiv i radiumit është johomogjen, d.m.th. ka një përbërje komplekse.

Rutherford Ernst (1871-1937), fizikan anglez, një nga krijuesit e doktrinës së radioaktivitetit dhe strukturës së atomit, themelues i një shkolle shkencore, anëtar korrespondent i huaj i Akademisë Ruse të Shkencave (1922) dhe anëtar nderi i Akademia e Shkencave e BRSS (1925). Drejtor i Laboratorit Cavendish (që nga viti 1919). Zbuloi (1899) rrezet alfa dhe beta dhe vendosi natyrën e tyre. Krijoi (1903, së bashku me F. Soddy) teorinë e radioaktivitetit. Propozoi (1911) një model planetar të atomit. Kryen (1919) reagimin e parë artificial bërthamor. Parashikoi (1921) ekzistencën e neutronit. Çmimi Nobel (1908).

Një eksperiment klasik që bëri të mundur zbulimin e përbërjes komplekse të rrezatimit radioaktiv.

Përgatitja e radiumit vendosej në një enë plumbi me një vrimë. Përballë vrimës u vendos një pllakë fotografike. Rrezatimi u ndikua nga një fushë e fortë magnetike.

Pothuajse 90% e bërthamave të njohura janë të paqëndrueshme. Bërthamat radioaktive mund të lëshojnë grimca të tre llojeve: të ngarkuara pozitivisht (grimcat α - bërthamat e heliumit), të ngarkuara negativisht (grimcat β - elektrone) dhe neutrale (grimca γ - kuantë të rrezatimit elektromagnetik me valë të shkurtër). Një fushë magnetike lejon që këto grimca të ndahen.
4) Fuqia e depërtimit α .β. rrezatimi γ

Rrezet α kanë më pak aftësi depërtuese. Një shtresë letre me trashësi 0.1 mm është tashmë e errët për ta.

. Rrezet β bllokohen plotësisht nga një pllakë alumini me trashësi disa mm.

Rrezet γ, kur kalojnë nëpër një shtresë plumbi 1 cm, e zvogëlojnë intensitetin e tyre me 2 herë.

5) Natyra fizike e α .β. rrezatimi γ

Valët elektromagnetike me rrezatim γ 10 -10 -10 -13 m

Rrezatimi gama është fotone, d.m.th. valë elektromagnetike që bart energji. Në ajër mund të udhëtojë në distanca të gjata, duke humbur gradualisht energjinë si rezultat i përplasjeve me atomet e mediumit. Rrezatimi gama intensive, nëse nuk mbrohet prej tij, mund të dëmtojë jo vetëm lëkurën, por edhe indet e brendshme. Materialet e dendura dhe të rënda si hekuri dhe plumbi janë barriera të shkëlqyera ndaj rrezatimit gama.

S. Bekerel

2.-rrezet jane….

A. rrjedha e elektroneve

3. Si rezultat i -zbërthimit, elementi zhvendoset

Opsioni 2

1. Cili nga shkencëtarët e mëposhtëm është zbuluesi i radioaktivitetit?

A. Curies

W. Rutherford

S. Bekerel

2. -rrezet paraqesin...

A. rrjedha e elektroneve

B. fluksi i bërthamave të heliumit

C. valët elektromagnetike

3. Si rezultat i -zbërthimit, elementi lëviz

A. për qelizë drejt fundit të tabelës periodike

B. dy qeliza në fillim të tabelës periodike

C. për qelizë deri në fillim të tabelës periodike
5. Faza e përmbledhjes, informacioni për detyrat e shtëpisë.

6. Reflektim mbi veprimtaritë në orën e mësimit

Mbaro fjalinë

sot mora vesh...
ishte interesante për mua…
Kuptova se...
Tani mundem…
Une mesova…
E menaxhova …
Unë kam qenë i befasuar...
me dha nje leksion jete...
Desha…

"Nuk duhet të kesh frikë nga asgjë, thjesht duhet të kuptosh të panjohurën."

Maria Sklodowska-Curie.

§§ 99,100
RISHIKIM

për zhvillimin metodologjik të një ore mësimi në disiplinën akademike Fizikë

Mbiemri, emri, patronimi i autorit - Shepeleva Raisa Alexandrovna
Titulli i punës - mësues i arsimit të përgjithshëm
Emri i zhvillimit metodologjik: Zbulimi i radioaktivitetit. Rrezatimi alfa, beta dhe gama
Emri i plotë i institucionit arsimor OGAOU SPO "Kolegji Agroteknologjik Rakityan"
Adresa e institucionit arsimor fshati Rakitnoye, Belgorodskaya rajoni, rr. Kommunarov, 11

Ky mësim është ora e katërt në studimin e temës dhe theksi kryesor është në formimin e koncepteve bazë dhe konsolidimin e tyre. Mësuesi përshkruan një strukturë të qartë mësimi që plotëson kërkesat e formës së kombinuar.

Në fazën e kontrollit dhe vlerësimit, propozohet të kryhet kontrolli testues. Materiali i detyrës ka për qëllim jo vetëm testimin e njohurive dhe aftësive, por gjithashtu promovon përdorimin e mëtejshëm gjatë studimit të temës.

Format kryesore të organizimit të veprimtarive edukative janë format e punës frontale, grupore dhe individuale. Përfshirja aktive e fëmijëve në procesin edukativo-arsimor ndodh nëpërmjet një procesi të planifikuar siç duhet të vendosjes së qëllimeve dhe shtrimit të një pyetjeje problematike.

Metodat bazë të mësimdhënies: shpjeguese-ilustruese, riprodhuese, pjesërisht kërkimore. Mjetet mësimore të përzgjedhura kontribuojnë në perceptimin dhe asimilimin më të mirë të materialit.

Konsolidimi parësor i materialit kryhet në formën e punës testuese, të organizuar në grupe.

Përdorimi i një PC ju lejon jo vetëm të përmirësoni paraqitjen vizuale të materialit që studiohet, por gjithashtu kontribuon në një asimilim më kuptimplotë të tij. Prezantimi i sllajdit përmban të gjithë materialin e nevojshëm vizual dhe praktik. E gjithë kjo ju lejon të rrisni densitetin e mësimit dhe të rrisni në mënyrë optimale ritmin e tij. Faza reflektive-vlerësuese u realizua në formën e një polilogu, për të përcaktuar shkallën e vështirësive të studentëve në studimin e temës, si dhe planifikimin e synimeve individuale afatgjata.

Mbiemri, emri, patronimi i recensuesit (plot) ___________________
Emri i punës _________________________________________________
Vendi i punës _________________________________________________

Lloji i mësimit– një mësim për të mësuar materiale të reja

Formulari për mësimin e materialit të ri– leksion nga një mësues me përfshirjen aktive të studentëve.

Metodat e Mësimit– verbale, vizuale, praktike

Objektivat e mësimit:

(didaktik ose edukativ) për të siguruar gjatë orës së mësimit asimilimin e koncepteve “radioaktivitet”, rrezatim alfa, beta, gama. Në përgatitje për certifikimin përfundimtar, përsëritni konceptet: rryma elektrike, forca e rrymës, tensioni, rezistenca, ligji i Ohm-it për një seksion të qarkut. Vazhdoni të përmirësoni aftësitë tuaja për montimin e qarkut elektrik. Vazhdoni formimin e aftësive të përgjithshme arsimore: planifikimi i një tregimi, puna me literaturë shtesë
(përcaktohen synimet arsimore për vitin) për të vazhduar të formohet një botëkuptim shkencor tek studentët.
(përcaktohen detyrat zhvillimore për vitin) për të zhvilluar aftësitë e kulturës së të folurit për të zhvilluar interesin njohës të studentëve për këtë temë, janë planifikuar referenca historike interesante gjatë mësimit.

Demonstrimi. Portrete të shkencëtarëve: Democritus, A. Becquerel, E. Rutherford, M. Sklodowska – Curie, P. Curie.

Tabela"Përvoja në studimin e radioaktivitetit"

Gjatë orëve të mësimit

I. Momenti organizativ. (përshëndetje, kontrollim i gatishmërisë së nxënësve për mësimin)

II. Fjala hapëse e mësuesit.(1 – 3 minuta)

Sot në klasë ne vazhdojmë të rishikojmë materialin e mësuar më parë dhe të përgatitemi për certifikimin përfundimtar. Sot përsërisim koncepte të tilla si

Elektricitet.
Forca e rrymës elektrike.
Tensioni elektrik.
Rezistenca elektrike.
Ligji i Ohmit për një seksion të qarkut.

dhe të përmirësojmë aftësitë tona në montimin e qarqeve të thjeshta elektrike.

III. Përsëritje, përgatitje për certifikim përfundimtar. (8-10 minuta)

Mësuesi/ja jep detyra individuale për nxënësit e dobët në formën e kartave dhe ata lejohen të përdorin tekste shkollore për të përfunduar detyrën.

Studentët që kanë zgjedhur fizikën për certifikimin përfundimtar marrin detyra praktike për montimin e qarqeve elektrike.

Zgjidhja e problemit eksperimental. Mblidhni një qark elektrik nga një burim aktual, rezistencë, çelës, ampermetër, voltmetër. Duke përdorur leximet e instrumentit, përcaktoni rezistencën e rezistencës.

Pjesa tjetër e studentëve marrin pjesë në një sondazh frontal

Çfarë është rryma elektrike?
Cilat grimca të ngarkuara dini?
Çfarë duhet të krijohet në një përcjellës që një rrymë elektrike të lindë dhe të ekzistojë në të?
Listoni burimet e rrymës elektrike.
Listoni efektet e rrymës elektrike.
Cila vlerë përcakton fuqinë aktuale në një qark elektrik?
Si quhet njësia e rrymës?
Si quhet pajisja për matjen e rrymës dhe si lidhet me qarkun?
Çfarë e karakterizon tensionin dhe çfarë merret si njësi e tensionit?
Si quhet pajisja për matjen e tensionit, çfarë tensioni përdoret në qarkun e ndriçimit të qytetit?
Çfarë e shkakton rezistencën elektrike dhe cila është njësia e rezistencës së një përcjellësi?
Formuloni ligjin e Ohm-it për një pjesë të qarkut dhe shkruani formulën e tij.

Jepuni nota nxënësve për përsëritjen e materialit që kanë mësuar.

IV. Shkruani detyrat tuaja të shtëpisë: paragrafi 55, përgjigjuni pyetjeve faqe 182 Përsëriteni klasa e 8-të Kapitulli 4 "Dukuritë elektromagnetike"

V. Mësimi i materialit të ri.

Sot fillojmë të studiojmë kapitullin e katërt të librit tonë shkollor, i cili quhet "Struktura e atomit dhe bërthama atomike. Duke përdorur energjinë e bërthamave atomike."

Tema e mësimit tonë është "Radioaktiviteti si dëshmi e strukturës komplekse të atomeve" (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 u quajtën atome, që do të thotë të pandashme. Me këtë emër, Demokriti donte të theksonte se një atom është më i vogli, më i thjeshtë, që nuk ka pjesë përbërëse dhe për rrjedhojë një grimcë e pandashme.

Certifikatë informacioni (mesazhet bëhen nga studentët).

Demokriti – vitet e jetës 460-370 p.e.s. Shkencëtar i lashtë grek, filozof - materialist, përfaqësuesi kryesor i atomizmit antik. Ai besonte se në Univers ka një numër të pafund botësh që lindin, zhvillohen dhe vdesin.

Por nga mesi i shekullit të 19-të, 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 e strukturës komplekse të atomeve ishte zbulimi i fenomenit të radioaktivitetit nga fizikani francez Henri Becquerel në 1896.

Fletë informacioni

Becquerel Antoine Henri, fizikan francez, lindi më 15 dhjetor 1852. Ai u diplomua në Shkollën Politeknike në Paris. Punimet kryesore i kushtohen radioaktivitetit dhe optikës. Në vitin 1896 zbuloi fenomenin e radioaktivitetit. Në vitin 1901 ai zbuloi efektet fiziologjike të rrezatimit radioaktiv. Në vitin 1903, Becquerel u nderua me çmimin Nobel për zbulimin e radioaktivitetit natyror të uraniumit. Vdiq më 25 gusht 1908

Zbulimi i radioaktivitetit ishte një rastësi. Bekereli kaloi një kohë të gjatë duke studiuar shkëlqimin e substancave të rrezatuara më parë me rrezet e diellit. Këto substanca përfshijnë kripërat e uraniumit, me të cilat Becquerel eksperimentoi. Dhe kështu ai kishte një pyetje: a nuk shfaqen rrezet X, së bashku me dritën e dukshme, pas rrezatimit të kripërave të uraniumit? Bekereli e mbështolli pjatën fotografike me letër të zezë të trashë, vendosi kokrra kripe uraniumi sipër dhe e ekspozoi atë në rrezet e ndritshme të diellit. Pas zhvillimit, pllaka fotografike u bë e zezë në zonat ku shtrihej kripa. Rrjedhimisht, uraniumi krijoi një lloj rrezatimi që 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 asnjë ndikim të jashtëm, krijojnë një lloj rrezatimi. Filluan kërkimet intensive. Becquerel shpejt vendosi një fakt të rëndësishëm: intensiteti i rrezatimit përcaktohet vetëm nga sasia e uraniumit në përgatitje 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.

Fletë informacioni

Në 1898, M. Skłodowska-Curie dhe shkencëtarë të tjerë zbuluan rrezatimin e toriumit. Më pas, përpjekjet kryesore në kërkimin e elementeve të reja u bënë nga M. Sklodowska-Curie dhe burri i saj P. Curie. Një studim sistematik i xeheve që përmbajnë uranium dhe torium i lejoi ata të izolonin një element të ri kimik të panjohur më parë - poloniumin nr. 84, i quajtur sipas atdheut të M. Sklodowska-Curie - Polonia. U zbulua një element tjetër që prodhon rrezatim intensiv - radiumi nr.88, d.m.th. rrezatues. Vetë fenomeni i rrezatimit të rastësishëm u quajt radioaktivitet nga Curies.

Shkruani "radioaktivitet" në fletoren tuaj - radio (latinisht) - emit, astivus - efektiv.

Më pas, u zbulua se të gjithë elementët kimikë me një numër atomik më të madh se 83 janë radioaktivë

Në vitin 1899, nën drejtimin e shkencëtarit anglez E. Rutherford, u krye një eksperiment që bëri të mundur zbulimin e përbërjes komplekse të rrezatimit radioaktiv.

Fletë informacioni

Ernest Rutherford fizikan anglez, i lindur më 30 gusht 1871 në Zelandën e Re. Hulumtimi i tij fokusohet në radioaktivitetin, fizikën atomike dhe bërthamore. Me zbulimet e tij themelore në këto fusha, Rutherford hodhi themelet për doktrinën moderne të radioaktivitetit dhe teorinë e strukturës atomike. Vdiq më 19 tetor 1937

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.

Figura 1 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 (Fig. 1) - pikërisht në vendin ku goditi rreze.

Më pas eksperimenti u ndryshua (Fig. 2) , krijoi 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 tregoi shenja të ndryshme të ngarkesave 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 të ngarkuara negativisht quheshin grimca beta dhe ato neutrale quheshin gama kuantë (Fig. 2). Disa kohë më vonë, si rezultat i studimit të disa karakteristikave fizike dhe vetive të këtyre grimcave (ngarkesa elektrike, masa, fuqia depërtuese), u arrit të vërtetohej se kuantet ose rrezet gama janë rrezatim elektromagnetik me valë të shkurtër, shpejtësia e përhapjes së elektromagnetike rrezatimi është i njëjtë me atë të të gjitha valëve elektromagnetike - 300,000 km/s. Rrezet gama depërtojnë qindra metra në ajër.

Grimcat beta janë një rrymë elektronesh të shpejta që fluturojnë me shpejtësi afër shpejtësisë së dritës. Ata depërtojnë në ajër deri në 20 m.

Grimcat alfa janë rrjedha bërthamash të atomeve të heliumit. Shpejtësia e këtyre grimcave

20,000 km/s, që është 72,000 herë më e lartë se shpejtësia e një avioni modern (1000 km/h). Rrezet alfa depërtojnë deri në 10 cm në ajër.

Pra, dukuria e radioaktivitetit, d.m.th. emetim spontan nga materia? -,? - Dhe? – grimcat, së bashku me faktet e tjera eksperimentale, shërbyen si bazë për supozimin se atomet e materies kanë një përbërje komplekse.

V. Konsolidimi i njohurive.

VII. Duke përmbledhur mësimin.

Ideja se të gjithë trupat përbëhen nga grimca të vogla u krijua nga filozofët e lashtë grekë Leucippus dhe Democritus rreth 2500 vjet më parë. Këto grimca quheshin atome, që do të thotë "të pandashme". Një atom është grimca më e vogël, më e thjeshtë që nuk ka pjesë përbërëse dhe për këtë arsye është e pandashme.

Por nga mesi i shekullit të 19-të. 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 e strukturës komplekse të atomit ishte zbulimi i fenomenit të radioaktivitetit nga fizikani francez Henri Becquerel në 1896.

Henri Becquerel (1852-1908)
fizikan francez. Një nga zbuluesit e radioaktivitetit

Bekereli zbuloi se elementi kimik uranium në mënyrë spontane (d.m.th., pa ndikime të jashtme) lëshon rreze të padukshme të panjohura më parë, të cilat më vonë u quajtën rrezatim radioaktiv.

Meqenëse rrezatimi radioaktiv kishte veti të pazakonta, shumë shkencëtarë filluan ta studiojnë atë. Doli se jo vetëm uraniumi, por edhe disa elementë të tjerë kimikë (për shembull, radiumi) gjithashtu lëshojnë spontanisht rreze radioaktive. Aftësia e atomeve të disa elementeve kimike për të emetuar spontanisht filloi të quhet radioaktivitet (nga latinishtja radio - emit dhe activus - efektive).

Ernest Rutherford (1871-1935)
fizikan anglez. Ai zbuloi përbërjen komplekse të rrezatimit radioaktiv nga radiumi dhe propozoi një model bërthamor të strukturës së atomit. Zbuloi protonin

Në 1899, si rezultat i një eksperimenti të kryer nën udhëheqjen e fizikanit anglez Ernest Rutherford, u zbulua se rrezatimi radioaktiv i radiumit është johomogjen, domethënë ka një përbërje komplekse. Le të shohim se si u krye ky eksperiment.

Figura 156a 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 ndodh në të gjitha drejtimet, por ai nuk mund të kalojë nëpër një shtresë të trashë plumbi). Pas zhvillimit të pllakës fotografike, në të u zbulua një pikë e errët - pikërisht në vendin ku goditi rrezja.

Oriz. 156. Skema e eksperimentit të Radhërfordit për të përcaktuar përbërjen e rrezatimit radioaktiv

Pastaj eksperimenti u ndryshua (Fig. 156, b): u krijua një fushë e 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 tregoi shenja të ndryshme të ngarkesave 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 grimca gama ose kuanta gama.

Joseph John Thomson (1856-1940)
fizikan anglez. Elektroni i zbuluar. Propozoi një nga modelet e para të strukturës atomike

Disa kohë më vonë, si rezultat i studimit të karakteristikave dhe vetive të ndryshme fizike të këtyre grimcave (ngarkesa elektrike, masa, etj.), U arrit të vërtetohej se grimca β është një elektron, dhe grimca α është plotësisht e jonizuar. atomi i elementit kimik helium (d.m.th., një atom helium që ka humbur të dy elektronet). Doli gjithashtu se rrezatimi γ është një nga llojet, ose më mirë vargjet, të rrezatimit elektromagnetik (shih Fig. 136).

Fenomeni i radioaktivitetit, d.m.th., emetimi spontan i grimcave α-, β- dhe α nga një substancë, së bashku me fakte të tjera eksperimentale, shërbeu si bazë për supozimin se atomet e një substance kanë një përbërje komplekse. Meqenëse dihej që atomi në tërësi ishte neutral, ky fenomen çoi në supozimin se atomi përmbante grimca të ngarkuara negativisht dhe pozitivisht.

Bazuar në këto dhe disa fakte të tjera, fizikani anglez Joseph John Thomson propozoi në vitin 1903 një nga modelet e para të strukturës së atomit. Sipas supozimit të Tomsonit, atomi është një sferë, i gjithë vëllimi i së cilës ka një ngarkesë pozitive të shpërndarë në mënyrë uniforme. Brenda këtij topi ka elektrone. Çdo elektron mund të kryejë lëvizje osciluese rreth pozicionit të tij ekuilibër. Ngarkesa pozitive e topit është e barabartë në madhësi me ngarkesën totale negative të elektroneve, prandaj ngarkesa elektrike e atomit në tërësi është zero.

Modeli i strukturës atomike i propozuar nga Thomson kishte nevojë për verifikim eksperimental. Në veçanti, ishte e rëndësishme të kontrollohej nëse ngarkesa pozitive shpërndahet me të vërtetë në të gjithë vëllimin e atomit me një densitet konstant. Prandaj, në vitin 1911, Rutherford, së bashku me bashkëpunëtorët e tij, kreu një sërë eksperimentesh për të studiuar përbërjen dhe strukturën e atomeve.

Për të kuptuar se si u kryen këto eksperimente, merrni parasysh figurën 157. Eksperimentet përdorën një enë plumbi C me një substancë radioaktive P, që lëshonte grimca α. Nga kjo anije, grimcat alfa fluturojnë përmes një kanali të ngushtë me një shpejtësi prej rreth 15,000 km/s.

Oriz. 157. Diagrami i instalimit të eksperimentit të Radhërfordit për të studiuar strukturën e atomit

Meqenëse grimcat α nuk mund të shihen drejtpërdrejt, përdoret një ekran xhami E për t'i zbuluar ato. duke përdorur një mikroskop M. Kjo metodë e regjistrimit të grimcave quhet metoda , shkrehje (d.m.th. ndezje).

I gjithë ky instalim vendoset në një enë nga e cila është evakuuar ajri (për të eliminuar shpërndarjen e grimcave α për shkak të përplasjeve të tyre me molekulat e ajrit).

Nëse nuk ka pengesa në rrugën e grimcave α, atëherë ato bien në ekran në një rreze të ngushtë, paksa zgjeruese (Fig. 157, a). Në këtë rast, të gjitha ndezjet që shfaqen në ekran bashkohen në një pikë të vogël drite.

Nëse një fletë e hollë Ф e bërë nga metali në studim vendoset në rrugën e grimcave α (Fig. 157, b), atëherë kur ndërveprojnë me lëndën, grimcat α shpërndahen në të gjitha drejtimet në kënde të ndryshme φ (vetëm tre kënde tregohen në figurë: φ1, φ2 dhe φ3).

Kur ekrani është në pozicionin 1, numri më i madh i ndezjeve ndodhen në qendër të ekranit. Kjo do të thotë se pjesa kryesore e të gjitha grimcave α kaloi nëpër fletë metalike, pothuajse pa ndryshuar drejtimin e tyre origjinal (të shpërndara në kënde të vogla). Numri i ndezjeve zvogëlohet ndërsa largoheni nga qendra e ekranit. Rrjedhimisht, me rritjen e këndit të shpërndarjes φ, numri i grimcave të shpërndara në këto kënde zvogëlohet ndjeshëm.

Duke lëvizur ekranin së bashku me mikroskopin rreth fletës, mund të zbuloni se një numër i caktuar (shumë i vogël) grimcash janë të shpërndara në kënde afër 90° (ky pozicion i ekranit tregohet me numrin 2), dhe disa grimca të vetme janë të shpërndara. në kënde të rendit prej 180°, d.m.th.

Ishin këto raste të shpërndarjes së grimcave α në kënde të mëdha që i dhanë Rutherfordit informacionin më të rëndësishëm për të kuptuar se si janë strukturuar atomet e substancave. Pas analizimit të rezultateve eksperimentale, Rutherford arriti në përfundimin se një devijim kaq i fortë i grimcave α është i mundur vetëm nëse ka një fushë elektrike jashtëzakonisht të fortë brenda atomit. Një fushë e tillë mund të krijohet nga një ngarkesë e përqendruar në një vëllim shumë të vogël (krahasuar me vëllimin e një atomi).

Një shembull i një paraqitjeje skematike të modelit bërthamor të një atomi të propozuar nga E. Rutherford

Oriz. 158. Trajektoret e fluturimit të grimcave α kur kalojnë nëpër atomet e materies

Meqenëse masa e një elektroni është afërsisht 8000 herë më e vogël se masa e një grimce α, elektronet që përbëjnë atomin nuk mund të ndryshojnë ndjeshëm drejtimin e lëvizjes së grimcave α. Prandaj, në këtë rast mund të flasim vetëm për forcat e zmbrapsjes elektrike midis grimcave α dhe pjesës së atomit të ngarkuar pozitivisht, masa e së cilës është dukshëm më e madhe se masa e grimcës α.

Këto konsiderata e çuan Rutherfordin të krijonte modelin bërthamor (planetar) të atomit (për të cilin tashmë keni një ide nga kursi i fizikës së klasës së 8-të). Kujtojmë se, sipas këtij modeli, në qendër të atomit ndodhet një bërthamë e ngarkuar pozitivisht që zë një vëllim shumë të vogël të atomit. Elektronet lëvizin rreth bërthamës, masa e të cilave është shumë më e vogël se masa e bërthamës. Një atom është elektrikisht neutral sepse ngarkesa e bërthamës është e barabartë me modulin e ngarkesës totale të elektroneve.

Rutherford ishte në gjendje të vlerësonte madhësinë e bërthamave atomike. Doli se, në varësi të masës së atomit, bërthama e tij ka një diametër të rendit 10 -14 - 10 -15 m, d.m.th. është dhjetëra dhe madje qindra mijëra herë më i vogël se një atom (një atom ka një diametër prej rreth 10 -10 m).

Figura 158 ilustron procesin e kalimit të grimcave alfa nëpër atome të materies nga pikëpamja e modelit bërthamor. Kjo figurë tregon se si rruga e fluturimit të grimcave alfa ndryshon në varësi të distancës nga bërthama që fluturojnë. Intensiteti i fushës elektrike të krijuar nga bërthama, dhe për rrjedhojë forca e veprimit në grimcën α, zvogëlohet mjaft shpejt me rritjen e distancës nga bërthama. Prandaj, drejtimi i fluturimit të një grimce ndryshon shumë vetëm nëse kalon shumë afër bërthamës.

Meqenëse diametri i bërthamës është shumë më i vogël se diametri i atomit, mbi të gjitha grimcat α kalojnë nëpër atom në distanca të tilla nga bërthama ku forca refuzuese e fushës që krijon është shumë e vogël për të ndryshuar ndjeshëm drejtimin e lëvizjes. të grimcave α. Dhe vetëm shumë pak grimca fluturojnë afër bërthamës, domethënë në rajonin e një fushe të fortë, dhe devijohen në kënde të mëdha. Këto janë rezultatet që u morën në eksperimentin e Rutherford.

Kështu, si rezultat i eksperimenteve mbi shpërndarjen e grimcave α, u vërtetua mospërputhja e modelit të atomit të Tomsonit, u parashtrua një model bërthamor i strukturës së atomit dhe u vlerësuan diametrat e bërthamave atomike.

Pyetje

Cili ishte zbulimi i bërë nga Becquerel në 1896?
Na tregoni si u krye eksperimenti, diagrami i të cilit është paraqitur në figurën 156. Çfarë doli si rezultat i këtij eksperimenti?
Çfarë tregonte fenomeni i radioaktivitetit?
Çfarë ishte një atom sipas modelit të propozuar nga Tomson?
Duke përdorur figurën 157, tregoni se si u krye eksperimenti i shpërndarjes së grimcave α.
Çfarë përfundimi nxorri Rutherford bazuar në faktin se disa grimca alfa, kur ndërveprojnë me fletë metalike, u shpërndanë në kënde të mëdha?
Çfarë është një atom sipas modelit bërthamor të Rutherford?

Rreth 2500 vjet më parë, filozofët e lashtë grekë Leucippus dhe Democritus sugjeruan që të gjithë trupat rreth nesh përbëhen nga grimca të vogla të 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 pjesë përbërëse.

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 një strukturë komplekse dhe ndoshta ato përmbajnë 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, spontanisht lëshojnë rreze radioaktive edhe disa elementë të tjerë kimikë.

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 përmban 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 në anët e kundërta të tij.

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.