![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
ответ по радиоактивности
.docxРадиоактивность - явления самопроизвольного превращения неустойчивых ядер в устойчивые, сопровождающие испусканием частиц и излучением энергии. Весной 1896 французский физик А.Беккерель сделал ряд сообщений об обнаружении им нового вида излучения (впоследствии названном радиоактивным), которое испускается солями урана. Гипотеза, которая привела к открытию радиоактивности, возникла у Беккереля под влиянием исследований Рентгена. Поскольку при генерации Х-лучей наблюдалась фосфоресценция стеклянных стенок рентгеновской трубки, Беккерель предположил, что любое фосфоресцентное свечение сопровождается испусканием рентгеновского излучения. Для проверки этого предположения он поместил различные фосфоресцирующие вещества на завернутые в черную бумагу фотопластинки и получил неожиданный результат: засвеченной оказалась единственная пластинка, с которой соприкасался кристалл соли урана. Многочисленные контрольные опыты показали, что причиной засветки явилась не фосфоресценция, а именно уран, в каком бы химическом соединении он ни находился.
Излучение радиоактивных веществ. Естественные радиоактивные элементы испускают три вида излучений: альфа, бета и гамма. В 1899 Резерфорд идентифицировал альфа- и бета-излучение; спустя год П.Вийар открыл гамма-излучение. Альфа-излучение
В
воздухе при атмосферном давлении
альфа-излучение преодолевает лишь
небольшое расстояние, как правило, от
2,5 до 7,5 см. В условиях вакуума электрическое
и магнитное поля заметно отклоняют его
от первоначальной траектории. Направление
и величина отклонений указывают на то,
что альфа-излучение - это поток положительно
заряженных частиц, для которых отношение
заряда к массе (e/m) в точности соответствует
дважды ионизированному атому гелия
(He++). Эти данные и результаты
спектроскопического исследования
собранных альфа-частиц позволили
Резерфорду сделать вывод о том, что они
являются ядрами атома гелия.
Альфа-распад представляет собой
самопроизвольное превращение ядер,
сопровождающееся испусканием двух
протонов и двух нейтронов, образующих
ядро .
В результате a-распада заряд ядра
уменьшается на 2, а массовое число на 4
единицы, например:
.
Бета-излучение
Это
излучение обладает большей проникающей
способностью, чем альфа-излучение. Как
и альфа-излучение, оно отклоняется в
магнитном и электрическом полях, но в
противоположную сторону и на большее
расстояние. Это указывает на то, что
бета-излучение является потоком
отрицательно заряженных частиц малой
массы. По отношению заряда к массе e/m
Резерфорд идентифицировал бета-частицы
как обычные электроны.
Бета-распад представляет собой
самопроизвольное взаимное превращение
протонов и нейтронов, происходящее
внутри ядра и сопровождающееся испусканием
или поглощением электронов (е—)
или позитронов (е+),
нейтрино (ne)
или антинейтрино ( ).
1)
Электронный b— -распад: n ® р + е— + ;
например,
.углерод
С,азотN
2)
Позитронный b+-распад: p ® ;
например,
(
).бор
В
3)
Электронный захват: p ® ;
например,
(
).берилийВе,литийLi
3. Гамма-излучение
Гамма-излучение
проникает в вещество гораздо глубже,
чем альфа- и бета-излучения. Оно не
отклоняется в магнитном поле и,
следовательно, не имеет электрического
заряда. Гамма-лучи были идентифицированы
как жесткое (т.е. имеющее очень высокую
энергию) электромагнитное излучение.
Разделение радиоактивного излучения
в магнитном поле на альфа-, бета- и
гамма-лучи схематично показано на
рисунке.
Виды радиоактивных излучений: Естественная радиоактивность существует миллиарды лет, она присутствует буквально повсюду. Ионизирующие излучения существовали на Земле задолго до зарождения на ней жизни и присутствовали в космосе до возникновения самой Земли. Радиоактивные материалы вошли в состав Земли с самого ее рождения.
2.Радон: Основным источником этого радиоактивного инертного газа является земная кора. Проникая через трещины и щели в фундаменте, полу и стенах, радон задерживается в помещениях. При длительном поступлении радона и его продуктов в организм человека многократно возрастает риск возникновения рака легких. Сравнить мощность излучения различных источников радона поможет следующая диаграмма.
3.Техногенная
радиоактивность возникает
вследствие человеческой деятельности
Осознанная хозяйственная деятельность,
в процессе которой происходит
перераспределение и концентрирование
естественных радионуклидов, приводит
к заметным изменениям естественного
радиационного фона.
Закон радиоактивного распада
Закон радиоактивного распада — закон, открытый Фредериком Содди и Эрнестом Резерфордом экспериментальным путём и сформулированный в 1903 году. Современная формулировка закона:
,
что
означает, что число распадов за интервал
времени в
произвольном веществе пропорционально
числу имеющихся в образце атомов
.
В
этом математическом выражении —
постоянная распада, которая
характеризует вероятность радиоактивного
распада за единицу времени и имеющая
размерность с−1.
Знак минус указывает на убыль числа
радиоактивных ядер со временем.
Этот закон считается основным законом радиоактивности, из него было извлечено несколько важных следствий, среди которых формулировки характеристик распада — среднее время жизни атома и период полураспада
Свойства радиоактивных излучений:
-
Ионизируют воздух; (ИОНИЗАЦИЯ ВОЗДУХА — процесс превращения нейтральных атомов и молекул воздушной среды в электрически заряженные частицы (ионы))
-
Действуют на фотопластинку;
-
Вызывают свечение некоторых веществ;
-
Проникают через тонкие металлические пластинки;
-
Интенсивность излучения пропорциональна
концентрации вещества;
-
Интенсивность излучения не зависит от внешних факторов (давление, температура, освещенность, электрические разряды).
-
Применение радиоактивности
Медицина, Научные исследования.
Ка́мера Ви́льсона (она же туманная камера) — один из первых в истории приборов для регистрации следов (треков) заряженных частиц. Камера Вильсона представляет собой ёмкость со стеклянной крышкой и поршнем в нижней части, заполненная насыщенными парами воды, спирта или эфира. Пары тщательно очищены от пыли, чтобы до пролёта частиц у молекул воды не было центров конденсации. Когда поршень опускается, то за счет адиабатического расширения пары охлаждаются и становятся перенасыщенными. Заряженная частица, проходя сквозь камеру, оставляет на своем пути цепочку ионов. Пар конденсируется на ионах, делая видимым след частицы.
Принцип действия камеры использует явление конденсации перенасыщенного пара: при появлении в среде перенасыщенного пара каких-либо центров конденсации (в частности, ионов, сопровождающих след быстрой заряженной частицы) на них образуются мелкие капли жидкости. Эти капли достигают значительных размеров и могут быть сфотографированы. Источник исследуемых частиц может располагаться либо внутри камеры, либо вне ее (в этом случае частицы залетают через прозрачное для них окно).
От источника радиации защищаются временем, расстоянием и веществом. Временем - вследствие того, что чем меньше время пребывания вблизи источника радиации, тем меньше полученная от него доза облучения. Расстоянием - благодаря тому, что излучение уменьшается с удалением от компактного источника (пропорционально квадрату расстояния). Если на расстоянии 1 метр от источника радиации дозиметр фиксирует 1000 мкР/час, то уже на расстоянии 5 метров показания снизятся приблизительно до 40 мкР/час. Веществом - необходимо стремиться, чтобы между Вами и источником радиации оказалось как можно больше вещества: чем его больше и чем оно плотнее, тем большую часть радиации оно поглотит.