Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Radioaktivita.  Schopnost některých atomových jader samovolně se rozpadat a přitom vysílat záření  Radioaktivita přirozená  Radioaktivita umělá.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Radioaktivita.  Schopnost některých atomových jader samovolně se rozpadat a přitom vysílat záření  Radioaktivita přirozená  Radioaktivita umělá."— Transkript prezentace:

1 Radioaktivita

2  Schopnost některých atomových jader samovolně se rozpadat a přitom vysílat záření  Radioaktivita přirozená  Radioaktivita umělá

3 Wilhelm Conrad Röntgen

4  V roce 1895 při pokusech s katodovými paprsky objevil nový druh záření - paprsky X (Později nazvány rentgenovými paprsky)  Zkoumal jejich vlastnosti. Zhotovil první rentgenové snímky kovových předmětů a kostí ruky  V roce 1901 mu za objev rentgenových paprsků byla udělena Nobelova cena

5 W.C.Röntgen experimentoval s elektrickými výboji ve vakuových trubicích a všiml si, že kus papíru natřený tetrakyanoplatnatanem barnatým v blízkosti trubice začíná zářit. Zdánlivě zcela bez příčiny. Tušil, že objevil neviditelný paprsek, který má schopnost pronikat předměty Röntgenova lampa - vakuovaná skleněná baňka s kladnou a zápornou elektrodou

6

7  Několik měsíců po Röntgenově objevu prováděl fran. fyzik Henri Becquerel experiment, ve kterém kladl různé látky na zakryté fotografické desky, aby prověřil, zda tyto látky po osvícení světlem nevyzařují paprsky X.  Ke svému velkému překvapení zjistil, že určité látky - sloučeniny uranu - vydávají energetické záření, aniž by se jim předem dodala jakákoli energie.

8  Význam Becquerelových experimentů spočívá v tom, že odhalily existenci přirozeného procesu, jehož působením určité prvky samovolně vysílají pronikavé energetické záření.  Ukázalo se tedy, že některé prvky jsou nestabilní a spontánně uvolňují různé formy energie.  Toto vyzařování energetických částic samovolným rozpadem jader dostalo název radioaktivita.

9 Antoine Henri Becquerel  Objevitel přirozené radioaktivity  1896

10  K probádání základů radioaktivity zásadním způsobem přispěli francouzští fyzikové Pierre a Marie Curierovi  Při zkoumání smolince zjistili, že tento minerál je více radioaktivní než samotný čistý uran, který je v něm obsažený  Tak objevili další radioaktivní prvky přítomné ve smolinci polonium radium

11

12  Po několika letech bádání zjistili, že existuje několik typů částic uvolňujících se při radioaktivních procesech  Tři odlišné typy radiace byly pojmenovány prvními třemi písmeny řecké abecedy  (alfa)  (beta)  (gama)

13 Radioaktivní záření :  2 He (  )  Částice alfa jsou jádra helia (2p, 2n)  Proud letících jader atomů helia dosahující 7% rychlosti světla 4 α

14 Radioaktivní záření :  Pronikavost malá - proniká vrstvou vzduchu silnou jen několik cm a velmi tenkými kovovými foliemi  Silné ionizační účinky α

15 Radioaktivní záření :  Vzniká nuklid, který má nukleonové číslo o 4 jednotky a protonové o 2 jednotky nižší Z X 2 He + Z-2 Y α 4 A A-4

16 Radioaktivní záření :  Př. 88 Ra 2 He + α Rn 86

17 Radioaktivní záření : β   e - (   )  proud elektronů  Vznikají v jádře při přeměně neutronu na proton  jejich původ je jaderný, ne z obalu! 0 n 1 p + -1 e 110

18 Radioaktivní záření : β   Jejich rychlost může dosáhnout až 99% rychlosti světla  100 x pronikavější než  -záření  Menší ionizační účinky

19 Radioaktivní záření : β   Př. 15 P -1 e S

20 Radioaktivní záření : β   Př. 91 Pa Ue

21 Radioaktivní záření:    h   Záření gama je tvořeno proudem fotonů  elektromagnetické vlnění

22 Radioaktivní záření:   h   (Také rentgenové záření, viditelné světlo a radiové vlny se skládají z fotonů - navzájem se odlišují energií. Záření gama jsou fotony nejvyšších enegií)

23 Radioaktivní záření:    h   Nejpronikavější  Provází záření , někdy 

24 Srovnání pronikavosti:  Částice alfa neproletí ani listem papíru a částici beta zastaví hliníková folie, avšak záření gama odstíní až silná vrstva olova. Záření gama proniká hluboko do každé látky, může měnit a narušovat chemické vazby a představuje tedy při práci s radioaktivními materiály největší nebezpečí (vědcům bohužel trvalo mnoho let, než plně pochopili, jakou hrozbu radioaktivita představuje, a mnozí za to zaplatili vysokou cenu...).

25 Jednotka pro počet jaderných přeměn…..Bq

26 Poločas rozpadu:    Pro každý radioaktivní prvek je stálá rychlost jejich rozpadu  Tuto rychlost nelze zjistit, ani ovlivnit

27 Poločas rozpadu :    Známe však dobu, za kterou se rozpadne právě polovina jader z původního množství  Závisí jen na čase!!!

28 Poločas rozpadu :   Př:   ( 92 U) = 4,5 mld.let   ( 84 Po) = 3∙10 -7 s

29 Umělá radioaktivita  Poprvé byl v laboratoři uměle připraven radionuklid roku 1934 I + F Joliot - Curie

30 Umělá radioaktivita  def.: samovolný rozpad uměle připravených nuklidů, které se v přírodě nevyskytují, doprovázený vyzářením radioaktivího záření  Umělé radionuklidy lze získat působením r.záření na stálé nuklidy

31 Radioaktivní záření : β +  e + (   )  Některé uměle připravené nuklidy  Proton se rozpadá na neutron a pozitron 1 p 0 n + +1 e 1 1 0

32 Radioaktivní záření : β +  Pozitron opouští jádro a rekombinací s elektronem zaniká za vzniku fotonů  Vzniká nuklid, který je v periodické tabulce o jedno místo vlevo Z X +1 e + 0 A A Z-1 Y

33 Průběh experimentu:  Ozařovala hliník zářením   Po ukončení ozařování zjistila, že Al samovolně vyzařuje záření  Jádro ozařovaného prvku se stává radionuklidem 27 Al  2  30 P n 0

34 Radioaktivní záření : β +  Př. 15 P +1 e Si 30

35 JADERNÉ REAKCE

36 Jaderné reakce  k přeměně nemusí dojít pouze samovolným rozpadem a) Přeměny prosté = transmutace b) Štěpné reakce

37 a) Transmutace  Bombardované jádro uvolňuje jednu nebo několik lehkých částic (protonů, elektronů, neutronů) 7 N + 2 He + p O 8 1 1

38 b) Štěpné jaderné reakce:  Jádro zasažené neutronem se rozštěpí na dvě poměrně velká jádra za uvolnění většího počtu neutronů, než kolik se na štěpení spotřebovalo  Tuto vlastnost mají: 235 U, 233 U, 232 Th

39 b) Štěpné jaderné reakce: 92 U + 1 n  143 Ba + 90 Kr n Uvolněné neutrony mohou narazit na další jádra atomů a dojde k další štěpné reakci řetězová reakce

40

41 Radioaktivní rozpadové řady:  Řada radionuklidů, ve které každý radionuklid s výjimkou prvního vzniká přeměnou předešlého radionuklidu v řadě, se nazývá radioaktivní rozpadová řada  Radionuklidy řady se postupně přeměňují přeměnami α a β  Rozpadová řada končí vždy stabilním nuklidem

42 Radioaktivní rozpadové řady:  3 přírodní rozpadové řady:  uranová  aktinuranová  Thoriová  4.řada je umělá= neptuniová  začíná plutoniem a končí stabilním izotopem bismutu jsou zakončeny stabilními nuklidy olova

43

44

45 Radiouhlíková metoda:  Určování stáří archeologických nálezů

46

47 Radiouhlíková metoda:  ve formě dvou stabilních izotopů: 12 C, který tvoří 98,9% a 13 C s průměrným výskytem 1,1%  Reakcí atomů dusíku 14 N, přítomných v atmosféře s kosmickým zářením vzniká nestabilní izotop 14 C

48 Radiouhlíková metoda:  14 C je radioaktivní (  1/2 =5730 let)  poměr 14 C/ 12 C zůstává v průběhu života daného organizmu konstantní

49 Radiouhlíková metoda:  Pokud organismus odumře, přísun uhlíku se zastaví a 14 C se rozpadá  poměr mezi ním a stabilními izotopy se zvětšuje

50 Jaderné odpady  Jedním z hlavních problémů současné jaderné energetiky je vyhořelé jaderné palivo  S těmito nebezpečnými radioaktivními odpady je možno nakládat v zásadě dvojím způsobem.  1. Ukládání těchto odpadů na bezpečné úložiště, které by mělo zajistit, aby se dlouhodobé radioizotopy obsažené ve vyhořelém palivu nedostaly po dobu několika tisíc let do biosféry

51 Jaderné odpady  2. Přepracování vyhořelého jaderného paliva, při němž je jednak možno některé složky vyhořelého jaderného paliva znovu využít, jednak převážnou část dlouhožijících radionuklidů přeměnit na jiné izotopy, které by byly buď stabilní, nebo měly podstatně kratší poločasy rozpadu.


Stáhnout ppt "Radioaktivita.  Schopnost některých atomových jader samovolně se rozpadat a přitom vysílat záření  Radioaktivita přirozená  Radioaktivita umělá."

Podobné prezentace


Reklamy Google