Склад радіоактивного випромінювання
2-й семестр
ЯДЕРНА ФІЗИКА
4. Атомне ядро. Ядерна енергетика
Урок 2/49
Тема. Склад радіоактивного випромінювання
Мета уроку: ознайомити учнів із властивостями радіоактивного випромінювання.
Тип уроку: Урок вивчення нового матеріалу.
План уроку
Контроль знань | 5 хв. | 1. Які частинки входять до складу атома? Атомного ядра? 2. Як визначити число нуклонів у ядрі? Число протонів? Число нейтронів? 3. Про що свідчило явище радіоактивності? |
Демонстрації | 7 | 1. Таблиця “Альфа-, бета – і гамма-промені”. 2. Відео-фрагмент “Відкриття природної радіоактивності” |
Вивчення нового матеріалу | 27 хв. | 1. ?-випромінювання. 2. ?-випромінювання. 3. ?-випромінювання |
Закріплення вивченого матеріалу | 6 хв. | Контрольні питання |
ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ
1. ?-випромінювання
Після відкриття радіоактивних елементів почалося дослідження фізичної природи їхнього випромінювання.
Коли в руках дослідників виявилися потужні джерела радіації, у мільйони
1899 р. Резерфорд, вивчаючи іонізуючу здатність радіоактивного випромінювання, знайшов, що воно неоднорідне й складається з двох частин, які він назвав? – і?-променями.
1900 р. французький фізик П. Віллард установив, що до складу радіоактивного випромінювання входить і третя складова, котру він назвав?-променями.
Таким чином,
O було встановлено, що радіоактивне випромінювання складається з?-, ? – і?-променів.
Альфа-частинка – позитивно заряджена частинка, утворена 2 протонами й 2 нейтронами, ідентична ядру атома Гелію.
Альфа-частинки, утворені під час розпаду ядра, мають початкову кінетичну енергію в діапазоні 1,8-15 МеВ. Під час руху альфа-частинки в речовині вона створює сильну іонізацію й у результаті дуже швидко втрачає енергію. Енергії альфа-частинок, що виникають у результаті радіоактивного розпаду, не вистачає навіть для подолання шару шкіри, тому радіаційний ризик у разі зовнішнього опромінення такими альфа-частинками відсутній. Однак проникнення альфа-активних радіонуклідів усередину тіла, коли опроміненню піддаються безпосередньо тканини організму, дуже небезпечне для здоров’я. Небезпечне для здоров’я також зовнішнє опромінення високоенергетичними альфа-частинками, джерелом яких є прискорювач.
Альфа-частинки складають істотну частину первинних космічних променів; більшість з них є прискореними ядрами гелію (із зоряних атмосфер і міжзоряного газу), деякі виникли в результаті ядерних реакцій сколювання з більш важких ядер космічних променів. Альфа-частинки високих енергій можуть бути отримані за допомогою прискорювачів заряджених частинок.
Маса альфа-частинки складає 6,64 – 10-27 кг.
2. ?-випромінювання
Негативно заряджені бета-частинки є потоком електронів, які швидко летять.
Бета-промені під дією електричних і магнітних полів відхиляються від прямолінійного напрямку. Швидкість частинок у бета-променях близька до швидкості світла. Бета-промені здатні іонізувати гази, викликати хімічні реакції, люмінесценцію, діяти на фотопластинки.
Значні дози бета-випромінювання можуть викликати променеві опіки шкіри й призвести до променевої хвороби. Ще більш небезпечне опромінення від бета-активних радіонуклідів, що потрапили всередину організму.
Бета-випромінювання має значно більшу проникну здатність, ніж альфа-випромінювання.
3. ?-випромінювання
Гамма-випромінювання, (?-промені) – вид електромагнітного випромінювання з надзвичайно маленькою довжиною хвилі.
Гамма-промені, на відміну від?-променів і?-променів, не відхиляються електричними й магнітними полями і характеризуються більшою проникною здатністю за рівних енергій та інших рівних умов. Гамма-промені викликають іонізацію атомів речовини.
Опромінення гамма-променями залежно від дози й тривалості може викликати хронічну й гостру променеву хворобу, спричинити виникнення різних видів онкологічних захворювань. У той же час гамма-опромінення пригнічує зростання ракових та інших клітин, що швидко діляться.
Питання до учнів у ході викладу нового матеріалу
– Як стали називати здатність атомів деяких хімічних елементів до мимовільного випромінювання?
– Чому для з’ясування складу радіоактивного випромінювання використовувалося магнітне поле?
– Яке з трьох?-, ? – і?-випромінювань не відхиляється магнітним та електричним полями?
ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ
1). Якісні питання
1. Назвіть види радіоактивного випромінювання в порядку зростання їхньої проникної здатності?
2. Яка особливість радіоактивного випромінювання здавалася фізикам найбільш загадковою?
3. На що витрачається кінетична енергія а-частинок, що пролітають через речовину?
4. Порівняйте? – і?-випромінювання: що між ними спільного й у чому відмінності цих видів випромінювання?
5. Порівняйте? – і?-випромінювання: що між ними спільного й у чому відмінності?
6. Порівняйте? – і?-випромінювання: що між ними спільного й у чому відмінності?
Що ми дізналися на уроці
– Було встановлено, що радіоактивне випромінювання складається з?-, ? – і?-променів.
– Альфа-промені являють собою потік позитивно заряджених частинок.
– Бета-промені являють собою потік електронів, що швидко летять.
– Гамма-промені – електромагнітні хвилі високої частоти, що не змінюють у магнітному полі свого первинного напрямку.
Домашнє завдання
1. Підр.: §§ 32.
2. Зб.:
Рів1 – № 17.1; 17.2; 17.3; 17.4; 17.5.
Рів2 – № 17.6; 17.7; 17.10; 17.11, 17.12.
Рів3 – № 17.26, 27.35; 17.28; 17.29.