R ADIOAKTIVITA Mgr. Kamil Kučera

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Materiál je určen pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízeních. Jakékoliv další využití podléhá autorskému zákonu. ANOTACE 1.Kód EVM: K_INOVACE_1.FY.32 2.Číslo projektu: CZ.1.07/1.1.28/ Vytvořeno: únor Ročník: 4. ročník – čtyřleté gymnázium, 8. ročník – osmileté gymnázium (RVP-G), 5.Anotace: Vzdělávací oblastČlověk a příroda Vzdělávací oborFyzika Tematický okruhJaderná fyzika Materiál slouží k zopakování radioaktivity. Materiál je přehledem druhů radioaktivních záření, připomíná důležité pojmy – jaderná přeměna, přeměnové řady a uvádí využití radionuklidů v praxi. Učivo je ověřeno závěrečným testem. Materiál se využije v průběhu hodiny. Pomůcky: interaktivní tabule.

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Radioaktivita (radius = paprsek, activitas = činnost) vyzařování jaderného záření radionuklidy (nuklid nestabilního atomu) rozlišujeme: přirozená radioaktivita ( A. Becquerel) vyzařování jaderného záření radionuklidy, které se vyskytují v přírodě její vlastnosti zkoumali Curie- Skłodowská a P. Curie umělá radioaktivita ( I. Joliot - Curie, F. Joliot - Curie) vytvářena radionuklidy uměle připravenými pomocí jaderných reakcí [1] [2][2] [2][2] [3][3] [4][4]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Záření α svazek rychle letících helionů (jader atomu helia tj. 2 protony + 2 neutrony) značení kinetická energie záření 2 MeV – 8 MeV nejméně pronikavé z radioaktivních záření – pohlcuje ho list papíru, vzduch, kůže (nebezpečné při vdechnutí a požití) vychyluje se v elektrickém i magnetickém poli silné ionizační účinky [5][5]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Záření β rychle letící elektrony nebo pozitrony (pozitron – antičástice k elektronu) značení pronikavější než záření α – pronikají materiály s nízkou hustotou nebo malou tloušťkou pohlcuje ho tenký plech kovu např. hliník vychyluje se v elektrickém i magnetickém poli (e + ve stejném směru jako α, e - v opačném směru než α) [6][6]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Záření γ vysokoenergetické elektromagnetické vlnění o vlnové délce (vzniká společně se zářením α nebo β) pronikavější než záření α a β oslabuje ho (pohltí ho) materiály s vyšším protonovým číslem a s vysokou hustotou (olovo, beton) pro živé organismy nebezpečné (způsobuje popáleniny, rakovinu a genové mutace) neodchyluje v elektrickém ani magnetickém poli (fotony nemají elektrický náboj) silně ionizuje atomy uvolňuje z látky nabité částice [7][7]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Neutronové záření proud letících neutronů značení vzniká z neutronových zdrojů (směs Ra + Be, Am + Be) nebo jaderných reaktorech nenese elektrický náboj – velmi pronikavé reaguje pouze s atomovými jádry:  pružné srážky – předá jádru část své E K  nepružné srážky – z jader se uvolňují i nabité částice pro živé organismy nebezpečné (může způsobit neutronovou aktivaci nebo přímo působí na tkáně) radiační stínění - polyethylen, tuhý parafín, H 2 O, D 2 O, beton, bor [8][8]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy jaderná přeměna = trasmutace atomového jádra děj v jádře atomu, při němž se mění složení jádra nebo klidové energie jádra probíhá samovolně nebo vnějším zásahem zákon radioaktivní přeměny – umožňuje výpočet počtu jader N radionuklidu v čase t, je-li v čase t 0 =0 počet jader N 0 λ - přeměnová konstanta, charakteristická pro daný radionuklid - udává pravděpodobnost přeměny jádra radionuklidu za jednu sekundu poločas přeměny (poločas rozpadu) T - doba, za kterou se rozpadne právě polovina původního počtu jader (zlomek sekundy až miliardy let) Jaderná přeměna N 0 – počet nepřeměněných jader v čase t 0 N – počet nepřeměněných jader v čase t λ – přeměnová konstanta [9][9]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy ŘADA PRVEK výchozíkonečný urano-radiová thoriová aktiniová neptuniová Přeměnová řada řada radionuklidů, ve které každý radionuklid (s výjimkou prvního) vzniká radioaktivní přeměnou předešlého radionuklidu v řadě řada končí vždy stabilním nuklidem, který se již dále nepřeměňuje radionuklidy se postupně přeměňují přeměnami α a β existují 4 řady (tři přirozené a jedna umělá) řada je pojmenovaná podle prvního radionuklidu v řadě

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Využití radionuklidů v praxi defektoskopie medicína  diagnostické účely (průtok krve, činnost štítné žlázy)  léčení zhoubných nádorů  lečení revmatických chorob vytváření tepla pro termočlánky kouřové detektory, hlásiče požáru zkoumání koloběhu látek v přírodě (metoda značených atomů) v archeologii – určování staří hornin, radiouhlíková metoda využití chemických vlastností radionuklidů – křehnutí materiálu, změna zbarvení, odstranění elektrostatického náboje, … [10] [11]

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Trocha opakování 1.Vysvětlete pojem radioaktivita. 2.Popište jadernou přeměnu. 3.Uveďte příklady využití radionuklidů v praxi. 4.Popište a porovnejte druhy radioaktivních záření. 5.Vysvětlete, co to jsou radioaktivní přeměnové řady.

Gymnázium a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Svitavy Zdroje a použitá literatura [1] NEZNÁMÝ. wikipedia.cz [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [2] SMITHSONIAN INSTITUTION. wikipedia.cz [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: ),_c._1903_( ).jpg?uselang=cs [3] NOBEL FOUNDATION. wikipedia.cz [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [4] DEUTSCHE POST DER DDR. wikipedia.cz [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [5] INDUCTIVELOAD. wikipedia.cz [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [6] INDUCTIVELOAD. wikipedia.cz [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [7] INDUCTIVELOAD. wikipedia.cz [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [8] TOSAKA. wikipedia.cz [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [9] KIERANMAHER. wikipedia.cz [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: [10] SETH ILYS. wikipedia.cz [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: alarm.JPG?uselang=cs [11] BRENDAICM. wikipedia.cz [online]. [cit ]. Dostupný na WWW: SVOBODA, Emanuel a kol. Přehled středoškolské fyziky. Praha: SPN, 1990, ISBN