Název projektu: Škola a sport Základní škola Emila Zátopka Zlín, příspěvková organizace, Štefánikova 2701, 761 25 Zlín EU PENÍZE ŠKOLÁM OP VK- 1. 4. Zlepšení podmínek pro vzdělávání na základních školách Číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/21.1395 Název projektu: Škola a sport VY_32_INOVACE_352 Autor DUM: Irena Heimová Datum (období), kdy byl materiál vytvořen: květen 2013 Ročník, pro který je materiál vytvořen: 9. ročník Vzdělávací oblast, obor, tematický okruh, téma: Člověk a příroda, fyzika, jaderná energie Anotace-metodický list: Žáci si zopakují základní poznatky o atomovém jádru a jeho složení, pochopí, že v jádře musí mezi nukleony působit přitažlivá síla. Zjistí, že z některých látek vychází radioaktivní záření, které má tři složky: alfa, beta a gama. Seznámí se s poločasem přeměny. Pozná využití radioaktivity. Prezentace vytvořená v programu PowerPoint. Materiál je určen pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoliv další využití podléhá Autorskému zákonu.

Jaderná energie

Atomové jádro V roce 1911 anglický fyzik Ernest Rutherford při pokusech s ostřelováním zlaté fólie kladnými ionty helia objevil atomové jádro Rozměry jádra jsou nepatrné – asi stotisíckrát menší než rozměry atomu Je zde soustředěna téměř všechna hmota atomu Pro představu: kdybychom zvětšili atom tak, aby jeho průměr byl 100 metrů, atomové jádro by představovalo drobounkou kuličku velikosti zrnka máku. Protony jsou 1 800x těžší než elektrony

Protonové číslo – udává počet protonů Nukleony – protony + neutrony Nukleonové číslo – udává počet nukleonů Nuklidy – látky složené z atomů, které mají stejné protonové i nukleonové číslo Izotopy – různé nuklidy jednoho prvku, mají stejné protonové, ale různé nukleonové číslo

Z - protonové (atomové číslo) A - nukleonové (hmotnostní) číslo N = A - Z počet neutronů X prvek pojmy: izotop, nukleon, nuklid nuklidy: stabilní radioaktivní (rozpadají se a přitom se uvolňuje záření)

Radionuklid – nestabilní nuklid, podléhající samovolné radioaktivní přeměně (v přírodě 50 radionuklidů – uran 238) Radioizotop – nestabilní izotop prvku, podléhající samovolné radioaktivní přeměně V přírodě existuje přibližně 300 stabilních izotopů chem. prvků a okolo 1 000 nestabilních (přirozených i umělých)

Radioaktivita Samovolná přeměna jader nestabilních nuklidů na jiná jádra Vzniká při ní ionizující záření, uvolňují se částice

Antoine Henri Becquerel Objevitel radioaktivity 1896 objevil, že uranová ruda zvaná smolinec, pocházející z českého Jáchymova, vyzařuje neviditelné záření Radioaktivní záření vycházející z atomových jader svědčí o tom, že je v nich utajena obrovská energie

Maria Curie Sklodovska, Pierr Curie –Zpracovali celý vagón smolince z Jáchymova a po několika měsících z něho chemicky izolovali dosud neznámé silně radioaktivní prvky – polonium a radium (0,1 g) Iréne Joliot-Curie, Frédéric Joliot – objev umělé radioaktivity 1934

Záření, které při radioaktivním rozpadu vzniká: Záření alfa (α) tvořeno jádry helia nejméně pronikavé, zastaví ho list papíru nebezpečné při vdechnutí (radioaktivní plyn radon) (K nejznámějším zdrojům záření alfa patří rádium, které objevila v roce 1898 Marie Curie-Sklodowská)

Záření, které při radioaktivním rozpadu vzniká: Záření beta (β) tvořeno pozitrony nebo elektrony pronikavější, zastaví ho hliníkový plech β- β+ pozitron S rozpadem β+ se setkáváme při umělé radioaktivitě

Záření, které při radioaktivním rozpadu vzniká: Záření gama (γ) krátkovlnné elektromagnetické záření zastaví ho vrstva olova Neexistuje samovolně (doprovází , ) Částice záření – foton Neutronové záření v jaderných bombách a v reaktorech Tvoří ho proud letících neutronů nejpronikavější, zastaví ho vrstva vody nebo betonu

Poločas přeměny Rychlost radioaktivních přeměn udává veličina poločas přeměny T. Je to doba, za kterou se rozpadne právě polovina jader sledovaného izotopu. Některé izotopy mají poločas přeměny velmi dlouhý (např. pro rádium je to 1590 roků), jiné se rozpadají téměř okamžitě, během zlomku sekundy

Přeměnové řady Izotopy vznikající radioaktivní přeměnou jsou obvykle také radionuklidy, které se dále přeměňují na další izotopy Druh vznikajícího izotopu se řídí posouvacím pravidlem Vznikají tak posloupnosti jaderných přeměn

Nuklidy s přirozenou radioaktivitou patří převážně do tří přeměnových řad, které se označují podle výchozího radionuklidu: 1. řada – urano-rádiová 2. řada – thoriová 3. řada – aktiniová (aktinouran 235) Konečným produktem jaderných přeměn ve všech těchto řadách jsou izotopy olova, které jsou stabilní Přeměnové řady jsou uvedeny v MFChT

Využití jaderného záření Metoda značených atomů- nepatrné množství radionuklidů se přimísí do pozorované látky, přístroje registrují jejich pohyb-koloběh látek v organizmech Radiouhlíková metoda – k určování stáří organických látek Diagnostika nemocí, léčba nemocí (ozařování zhoubných nádorů) Sterilizace předmětů, ničení látek způsobujících kažení potravin Defektoskopie- zjišťování vad v materiálech Jaderné elektrické baterie -zdroj napětí v kosmu

Zdroje http://mpimichelet.free.fr/rutherford.jpg http://www.hayalkatibi.com/foto/_Atom_Modellerinin_Tarihi_Gelisimi-20130309-112408.png http://www.robotplatform.com/knowledge/Atomic%20Theory/atom-rutherford_en.jpg SVOBODA, Emanuel. Přehled středoškolské fyziky. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1991, 588 s. ISBN 80-042-2435-0.