Rádioaktívne žiarenie

Kód ITMS projektu: 26110130519Gymnázium Pavla Jozefa Šafárika – moderná škola tretieho tisícročia

Vzdelávacia oblasť: Človek a príroda

Predmet: Fyzika

Ročník: 3. ročník

Tematický celok: Elektromagnetické žiarenie

Vypracoval: Mgr. Jolana Szanková

Dátum: jún 2013

Obsah

1. Rádioaktivita2. Prirodzená rádioaktivi

ta3. Druhy rádioaktívneho

žiarenia4. Žiarenie α5. Žiarenie β 6. Žiarenie γ

2

7. Umelá rádioaktivita8. Využitie rádioaktivit

y v priemysle9. Využitie rádioaktivit

y vo vede10. Využitie rádioaktivit

y v medicíne11. Zdroje

Rádioaktivita• je schopnosť atómových jadier vysielať

žiarenie a nestabilné atómové jadrá sa tým postupne menia na stabilné jadrá iných prvkov

• Rádioaktívne nuklidy sú nuklidy, ktorých jadrá vysielajú jadrové žiarenie

3

radius – lat. lúčactivus – lat. činný

Rádioaktivitaprirodzená

umelá

je dôsledkom samovoľného rozpadu atómového jadra

jadrové reakcie, pri ktorých nastáva umelá premena jadier nuklidov

Prirodzená rádioaktivita• Prirodzenú rádioaktivitu objavil v roku

1896 H. Becquerel • Becquerel skúmal, či fluoreskujúce minerály

po ožiarení slnečným svetlom nevydávajú podobné žiarenie, soli uránu vysielali žiarenie aj bez osvetlenia – rádioaktívne žiarenie

• Preskúmali ju manželia M. Curie-Sklodowská a P. Curie(objavili rádium a polónium)

4

Druhy rádioaktívneho žiarenia

• pri prírodných rádionuklidoch sa zistili 3 druhy rádioaktívneho žiarenia α, β, γ

5

Žiarenie α• je prúd atómových jadier hélia• častice α majú veľkú kinetickú energie a silné

ionizačné účinky• vychyľujú sa v elektrickom i magnetickom poli

a sú pohltené už listom papiera alebo niekoľkými centimetrami vzduchu

• žiarič α môže byť nebezpečný pri vdýchnutí, požití

6

𝑯𝒆𝟐𝟒

Rozpad 𝑹𝒂→𝟖𝟖𝟐𝟐𝟔 𝑹𝒏𝟖𝟔

𝟐𝟐𝟐 + 𝑯𝒆𝟐𝟒

Žiarenie ββ- je prúd elektrónov s energiou 10 MeV

emitovaných z jadra• pohybujú sa rýchlosťou blízkou

rýchlosti svetla• vychyľujú sa v elektrickom i

magnetickom poli• sú pohlcované tenkým plechomβ+ je prúd kladne nabitých pozitrónov• oba druhy žiarenia β vznikajú premenou

nukleónov 7

Žiarenie β

• napr.:

• napr.:

8

Rozpad

𝑪𝟔𝟏𝟒 → 𝑵𝟕

𝟏𝟒 + 𝒆−𝟏𝟎

Rozpad

𝑷𝟏𝟓𝟑𝟎 → 𝑺𝒊𝟏𝟒

𝟑𝟎 + 𝒆+𝟏𝟎

- elektrón

- pozitrón

Žiarenie γ• elektromagnetické vlnenie s krátkou vlnovou

dĺžkou• najprenikavejšie z týchto troch žiarení• možno ho oslabiť hrubou vrstvou

železobetónu alebo materiálom obsahujúcim jadrá ťažkých prvkov (olovo)

• v magnetickom i elektrickompoli sa nevychyľuje

• sprevádza žiarenie α alebo β

9

Umelá rádioaktivita• existuje pri rádionuklidoch pripravených

umelo jadrovými reakciami• objavili ju v r. 1934 manželia Frederic a

Iréne Joliot-Curieovci pri ostreľovaní hliníka časticami

• vznikajúci nuklid fosforu v prírode neexistuje, je žiaričom s polčasom rozpadu T=130 s

• umelé rádionuklidy sa pripravujú priemyselne a využívajú sa v poľnohospodárstve, technike, medicíne

10

𝜶 : 𝑯𝒆+ 𝑨𝒍𝟏𝟑𝟐𝟕 →𝟐

𝟒 𝑷𝟏𝟓𝟑𝟎 + 𝒏𝟎

𝟏

Využitie rádioaktivity v priemysle • meranie hrúbky materiálu (papier, fólie) • meranie vlhkosti, hustoty a koncentrácie látok • meranie polohy • sledovanie technologických procesov • zisťovanie kvality materiálov (defektoskopia) • kontrola opotrebovania kritických súčiastok • detektory plynov a dymu • neutralizácia statickej elektriny • úprava vlastností plastov • konzervácia potravín • dezinfekcia odpadových vôd

11

Využitie rádioaktivity vo vede• uhlíková metóda určovania veku

organických nálezov• ochrana drevených pamiatok pred

škodcami • sledovanie fotosyntézy rastlín • sledovanie príjmu živín rastlinami • sledovanie mechanizmu a priebehu

chem. reakcií • sterilizácia medziplanetárnych sond • indikátory iných druhov žiarenia

12

ožarovanie nádorov -rádioterapia sa používa na ničenie nádorových buniek sledovanie pohybu jódu v organizme - rádioaktívne prvky sa používajú na skoré odhaľovanie chorôb, napr. pri štítnej žľaze, ktorá v ľudskom tele spracováva z potravy jód

13

Využitie rádioaktivity v medicíne

13

Riziká ožarovania

Použité zdroje• Pišút J. a kol.: Fyzika pre 4.ročník gymnázia,

1987, SPN, Bratislava• Tarábek, P. a kol.: Zmaturuj z fyziky, Didaktis,

Bratislava, 2011• Lank V., Vondra M.: Fyzika, 2008, Fragment

s.r.o.

14