Municipal instituție educațională„Media Pobedinsky şcoală cuprinzătoare» Districtul Shegarsky Regiunea Tomsk

CERTIFICAREA DE STAT (FINALĂ) A ABSOLUTENȚII CLASELE IX

REZUMAT DE FIZICĂ

FENOMENUL RADIOACTIVITĂȚII. SEMNIFICAȚIA SA ÎN ȘTIINȚĂ, TEHNOLOGIE, MEDICINĂ

Efectuat: Dadaev Aslan, elev în clasa a IX-a

supraveghetor: Gagarina Lyubov Alekseevna, profesor de fizică

Pobeda 2010

1. Introducere……………………………………………………………………...pagina 1

2. Fenomenul de radioactivitate………..…………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………….

2.1.Descoperirea radioactivității……………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… ….

2.2. Surse de radiații…………………………………………….. pagina 6

3. Producerea și utilizarea izotopilor radioactivi……………..pagina 8

3.1.Utilizarea izotopilor în medicină……………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………….

3.2. izotopi radioactiviîn agricultură……………… pagina 10

3.3.Cronometria radiațiilor……………………………………………p.11

3.4. Utilizarea izotopilor radioactivi în industrie ... p. 12

3.5. Utilizarea izotopilor în știință……………………………...pagina 12

4. Concluzie…………………………………………………………………...pagina 13

5. Literatură …………………………………………………………..pagina 14

INTRODUCERE

Ideea atomilor ca cele mai mici particule imuabile de materie a fost distrusă de descoperirea electronului, precum și de fenomenul de dezintegrare radioactivă naturală, descoperit de fizicianul francez A. Becquerel. O contribuție semnificativă la studiul acestui fenomen a fost adusă de remarcabilii fizicieni francezi Maria Sklodowska-Curie și Pierre Curie.

Radioactivitatea naturală există de miliarde de ani, este prezentă literalmente peste tot. Radiațiile ionizante au existat pe Pământ cu mult înainte de originea vieții pe acesta și au fost prezente în spațiu înainte de apariția Pământului însuși. Materialele radioactive au făcut parte din Pământ încă de la naștere. Orice persoană este ușor radioactivă: în țesuturi corpul uman una dintre principalele surse de radiații naturale sunt potasiul - 40 și rubidiul - 87 și nu există nicio modalitate de a scăpa de ele.

Prin implementare reactii nucleare la bombardarea nucleelor ​​atomilor de aluminiu cu particule a -, faimoșii fizicieni francezi Frederic și Irene Curie - Joliot au reușit în 1934 să creeze artificial nuclee radioactive. Radioactivitatea artificială nu este în principiu diferită de cea naturală și se supune acelorași legi.

În prezent, izotopii radioactivi artificiali sunt produși în diferite moduri. Cea mai frecventă este iradierea unei ținte (viitorul medicament radioactiv) într-un reactor nuclear. Este posibilă iradierea țintei cu particule încărcate în instalații speciale, unde particulele sunt accelerate la energii mari.

Ţintă: afla in ce domenii ale vietii este folosit fenomenul de radioactivitate.

Sarcini:

Studiați istoria descoperirii radioactivității.

Aflați ce se întâmplă cu o substanță atunci când este expusă la radiații.

· Aflați cum să obțineți izotopi radioactivi și unde vor fi folosiți.

Dezvoltați abilitățile de a lucra cu literatură suplimentară.

· Efectuați o prezentare computerizată a materialului.

PARTE PRINCIPALĂ

2. Fenomenul de radioactivitate

2.1 Descoperirea radioactivității

Poveste radioactivitate a început cu faptul că în 1896 fizicianul francez Henri Becquerel era angajat în luminescență și studiul razelor X.

Descoperirea radioactivității, cea mai clară dovadă a structurii complexe a atomului .

Comentând descoperirea lui Roentgen, oamenii de știință au înaintat ipoteza că raze X emise în timpul fosforescenței, indiferent de prezența razelor catodice. A. Becquerel a decis să testeze această ipoteză. Învelind placa fotografică în hârtie neagră, a pus-o pe ea placa metalica formă bizară, acoperită cu un strat de sare de uraniu. După o expunere de patru ore la lumina soarelui, Becquerel a dezvoltat o placă fotografică și a văzut pe ea silueta exactă a unei figuri de metal. A repetat experimentele cu mari variații, obținând amprente ale monedei, cheia. Toate experimentele au confirmat ipoteza testată, pe care Becquerel a raportat-o ​​pe 24 februarie la o reuniune a Academiei de Științe. Cu toate acestea, Becquerel nu oprește experimentele, pregătind din ce în ce mai multe opțiuni noi.

Henri Becquerel Welhelm Conrad Roentgen

Pe 26 februarie 1896, vremea peste Paris s-a deteriorat și plăcile fotografice pregătite cu bucăți de sare de uraniu au trebuit să fie așezate într-un sertar întunecat al biroului până la răsăritul soarelui. A apărut peste Paris pe 1 martie, iar experimentele au putut fi continuate. Luând farfuriile, Becquerel a decis să le dezvolte. După ce a dezvoltat plăcile, omul de știință a văzut pe ele siluete de mostre de uraniu. Neînțelegând nimic, Becquerel a decis să repete experimentul aleatoriu.

A pus două farfurii într-o cutie opacă, a turnat peste ele sare de uraniu, punând mai întâi sticlă pe una dintre ele, iar pe cealaltă o farfurie de aluminiu. Cinci ore toate acestea au fost într-o cameră întunecată, după care Becquerel a dezvoltat plăci fotografice. Și ce - siluetele mostrelor sunt din nou clar vizibile. Aceasta înseamnă că unele raze se formează în sărurile de uraniu. Arata ca raze X, dar de unde vin? Un lucru este clar că nu există nicio legătură între razele X și fosforescență.

El a raportat acest lucru la o ședință a Academiei de Științe din 2 martie 1896, derutând complet toți membrii acesteia.

Becquerel a mai stabilit că intensitatea radiației aceleiași probe nu se modifică în timp și că o nouă radiație este capabilă să descarce corpuri electrificate.

Majoritatea membrilor Academiei din Paris, după următorul raport al lui Becquerel la o ședință din 26 martie, credeau că are dreptate.

Fenomenul descoperit de Becquerel se numește radioactivitate, la propunerea Mariei Sklodowska-Curie.

Maria Sklodowska - Curie

Radioactivitate - capacitatea atomilor unor elemente chimice de a radia spontan.

În 1897, în timp ce își făcea teza de doctorat, Maria, după ce a ales un subiect de cercetare - descoperirea lui Becquerel (Pierre Curie și-a sfătuit soția să aleagă acest subiect), a decis să găsească răspunsul la întrebarea: care este adevărata sursă de uraniu radiatii? În acest scop, ea decide să examineze un număr mare de mostre de minerale și săruri și să afle dacă numai uraniul are proprietatea de a radia. Lucrând cu mostre de toriu, ea descoperă că, la fel ca uraniul, dă aceleași raze și aproximativ aceeași intensitate. Aceasta înseamnă că acest fenomen se dovedește a fi o proprietate nu numai a uraniului și ar trebui să i se dea un nume special. Uraniul și toriu au fost numite elemente radioactive. Lucrările au continuat cu noi minerale.

Pierre, ca fizician, simte importanța muncii și, părăsind pentru o vreme studiul cristalelor, începe să lucreze cu soția sa. În urma acestei lucrări comune au fost descoperite noi elemente radioactive: poloniu, radiu etc.

În noiembrie 1903, Royal Society i-a acordat lui Pierre și Marie Curie unul dintre cele mai înalte premii științifice ale Angliei, Medalia Davy.

Pe 13 noiembrie, Curies, împreună cu Becquerel, primesc o telegramă de la Stockholm despre acordarea de Premiul Nobelîn fizică pentru descoperiri remarcabile în domeniul radioactivităţii.

Cazul început de Curie a fost preluat de studenții lor, printre care se număra fiica Irene și ginerele Frederic Joliot, care în 1935 a câștigat Premiul Nobel pentru descoperire. radioactivitate artificială .

Irene și Frederic Curie - Joliot

fizicienii englezi E. Rutherfordși F. Soddy s-a dovedit că în toate procesele radioactive au loc transformări reciproce ale nucleelor ​​atomice ale elementelor chimice. Studiul proprietăților radiației care însoțește aceste procese în domeniul magnetic și câmpuri electrice, a arătat că este împărțit în particule a, particule b și raze g ( radiatie electromagnetica lungime de undă foarte scurtă).

E.Rutherford F. Soddy

Un timp mai târziu, ca rezultat al studiului diferitelor caracteristici și proprietăți fizice ale acestor particule ( incarcare electrica, mase etc.) a fost posibil să se stabilească că particula b este un electron, iar particula a este un atom complet ionizat element chimic heliu (adică un atom de heliu care și-a pierdut ambii electroni).

În plus, s-a dovedit că radioactivitate- aceasta este capacitatea unor nuclee atomice de a se transforma spontan în alte nuclee cu emisia de particule.

Deci, de exemplu, au fost găsite mai multe varietăți de atomi de uraniu: cu mase de nuclee aproximativ egale cu 234 a.m.u., 235 a.m.m., 238 a.m.u. și 239 amu Mai mult, toți acești atomi aveau aceleași proprietăți chimice. Au intrat la fel reacții chimice, formând aceiași compuși.

În unele reacții nucleare se produc radiații puternic penetrante. Aceste raze pătrund printr-un strat de plumb gros de câțiva metri. Această radiație este un flux de particule încărcate neutru. Aceste particule sunt numite neutroni.

În unele reacții nucleare se produc radiații puternic penetrante. Aceste raze sunt tipuri diferiteși au putere de penetrare diferită. De exemplu, flux de neutroni pătrunde printr-un strat de plumb gros de câțiva metri.

2.2. Surse de radiații

Radiațiile sunt foarte numeroase și diverse, dar aproximativ Șapte sursele sale principale.

Prima sursă este Pământul nostru. Această radiație se explică prin prezența elementelor radioactive pe Pământ, a căror concentrație variază mult în diferite locuri.

a doua origine radiație - spațiu, de unde un flux de particule de înaltă energie cade constant pe Pământ. Sursele de radiație cosmică sunt exploziile stelare din galaxie și erupțiile solare.

A treia sursă radiațiile sunt materiale radioactive naturale utilizate de om pentru construcția spațiilor rezidențiale și industriale. În medie, rata dozei în interiorul clădirilor este cu 18% - 50% mai mare decât în ​​exterior. O persoană își petrece trei sferturi din viață în interior. O persoana care se afla constant intr-o camera construita din granit poate primi - 400 mrem/an, din caramida rosie - 189 mrem/an, din beton - 100 mrem/an, din lemn - 30 mrem/an.

Al patrulea sursa de radioactivitate este puțin cunoscută de populație, dar nu mai puțin periculoasă. Acestea sunt materiale radioactive pe care o persoană le folosește în activitățile zilnice.

Compoziția cernelurilor pentru imprimarea cecurilor bancare include carbon radioactiv, care asigură identificarea ușoară a documentelor falsificate.

Uraniul este folosit pentru a produce vopsea sau email pe ceramică sau bijuterii.

Uraniul și toriul sunt folosite la fabricarea sticlei.

Dinții artificiali din porțelan sunt întăriți cu uraniu și ceriu. În același timp, radiația către membranele mucoase adiacente dinților poate ajunge la 66 rem / an, în timp ce norma anuală pentru întregul organism nu trebuie să depășească 0,5 rem (adică, de 33 de ori mai mult)

Ecranul televizorului emite 2-3 mrem/an de persoană.

a cincea sursa - intreprinderi de transport si prelucrare a materialelor radioactive.

şaselea centralele nucleare sunt sursa de radiații. La centrala nucleară

Pe lângă deșeurile solide, există și deșeuri lichide (apa contaminată din circuitele de răcire a reactorului) și deșeuri gazoase conținute în dioxidul de carbon folosit pentru răcire.

Al șaptelea sursa de radiații radioactive sunt instalațiile medicale. În ciuda utilizării obișnuite a acestora în practica de zi cu zi, riscul de expunere la ele este mult mai mare decât din toate sursele discutate mai sus și ajunge uneori la zeci de rem. Una dintre cele mai comune metode de diagnosticare este un aparat cu raze X. Deci, cu radiografia dinților - 3 rem, cu fluoroscopia stomacului - aceeași cantitate, cu fluorografie - 370 mrem.

Ce se întâmplă cu materia când este expusă la radiații?

in primul rand, constanța uimitoare cu care elementele radioactive emit radiații. În timpul zilei, lunilor, anilor, intensitatea radiațiilor nu se modifică în mod semnificativ. Nu este afectat de încălzire sau de o creștere a presiunii, reacțiile chimice în care a intrat elementul radioactiv, nici nu au afectat intensitatea radiației.

În al doilea rând, radioactivitatea este însoțită de eliberarea de energie și este eliberată continuu de-a lungul unui număr de ani. De unde vine această energie? Odată cu radioactivitate, o substanță suferă unele modificări profunde. S-a sugerat că atomii înșiși suferă transformări.

Avand la fel proprietăți chimiceînseamnă că toți acești atomi au același număr de electroni în învelișul de electroni, ceea ce înseamnă că aceleași taxe nuclee.

Dacă sarcinile nucleelor ​​atomilor sunt aceleași, atunci acești atomi aparțin aceluiași element chimic (în ciuda diferențelor dintre masele lor) și au același număr de serie în tabelul D.I. Mendeleev. Sunt numite varietăți ale aceluiași element chimic care diferă în masa nucleelor ​​atomice izotopi .

3. Obținerea și utilizarea izotopilor radioactivi

Izotopii radioactivi găsiți în natură se numesc natural. Dar multe elemente chimice apar în natură numai într-o stare stabilă (adică radioactivă).

În 1934, oamenii de știință francezi Irene și Frédéric Joliot-Curie au descoperit că izotopii radioactivi pot fi creați artificial ca urmare a reacțiilor nucleare. Acești izotopi se numesc artificial .

Pentru a obține izotopi radioactivi artificiali, se utilizează de obicei reactoare nucleareși acceleratoare particule elementare. Există o ramură a industriei specializată în producerea unor astfel de elemente.

Ulterior, s-au obținut izotopi artificiali ai tuturor elementelor chimice. În total, în prezent sunt cunoscuți aproximativ 2000 de izotopi radioactivi, iar 300 dintre ei sunt naturali.

În prezent, izotopii radioactivi sunt utilizați pe scară largă în diverse domenii ale activității științifice și practice: tehnologie, medicină, agricultură, comunicații, domeniul militar și altele. În acest caz, așa-numitul metoda atomului etichetat.

3.1 Utilizarea izotopilor în medicină

Aplicarea izotopilor, unul dintre cele mai remarcabile studii efectuate cu ajutorul „atomilor marcați” a fost studiul metabolismului în organisme.

Cu ajutorul izotopilor au fost dezvăluite mecanismele de dezvoltare (patogeneză) a unui număr de boli; sunt folosite și pentru a studia metabolismul și a diagnostica multe boli.

Izotopii sunt introduși în corpul uman în cantități extrem de mici (sigure pentru sănătate), nefiind capabili să provoace modificări patologice. Ele sunt distribuite inegal pe tot corpul prin sânge. Radiația rezultată din degradarea unui izotop este înregistrată de dispozitive (contoare speciale de particule, fotografie) situate în apropierea corpului uman. Ca rezultat, puteți obține o imagine a oricărui organ intern. Din această imagine, se poate aprecia dimensiunea și forma acestui organ, o concentrație crescută sau scăzută a izotopului în

diferitele sale părți. De asemenea, este posibil să se evalueze starea funcțională (adică munca) a organelor interne prin rata de acumulare și excreție a radioizotopului de către acestea.

Deci, starea circulației cardiace, viteza fluxului sanguin, imaginea cavităților inimii este determinată folosind compuși, inclusiv izotopi de sodiu, iod, tehnețiu; pentru a studia ventilația pulmonară și bolile măduvei spinării, se folosesc izotopi de tehnețiu și xenon; macroagregatele de albumină serică umană cu izotop de iod sunt utilizate pentru a diagnostica diferite procese inflamatorii în plămâni, tumorile acestora și în diferite boli ale glandei tiroide.

Utilizarea izotopilor în medicină

Concentrația și funcțiile de excreție ale ficatului sunt studiate folosind vopsea de trandafir bengal cu un izotop de iod, aur. O imagine a intestinului, stomacului se obține folosind izotopul de tehnețiu, a splinei folosind eritrocite cu izotopul de tehnețiu sau crom; cu ajutorul unui izotop de seleniu sunt diagnosticate boli ale pancreasului. Toate aceste date ne permit să facem diagnosticul corect al bolii.

Cu ajutorul metodei „atomi etichetați”, sunt examinate și diverse abateri în activitatea sistemului circulator, sunt detectate tumori (deoarece în ele se acumulează unii radioizotopi). Datorită acestei metode, s-a constatat că într-un timp relativ scurt corpul uman este aproape complet reînnoit. Singura excepție este fierul, care face parte din sânge: începe să fie absorbit de organism din alimente doar când rezervele sale se epuizează.

Atunci când alegeți un izotop, problema sensibilității metodei de analiză izotopică, precum și tipul de dezintegrare radioactivă și energia radiației, este de mare importanță.

În medicină, izotopii radioactivi sunt utilizați nu numai pentru diagnostic, ci și pentru tratamentul anumitor boli, precum cancerul, boala Graves etc.

În legătură cu utilizarea de doze foarte mici de radioizotopi, expunerea la radiații a organismului în timpul diagnosticării și tratamentului cu radiații nu reprezintă un pericol pentru pacienți.

3.2. Izotopi radioactivi în agricultură

Din ce în ce mai mult, izotopii radioactivi sunt utilizați în agricultură. Iradierea semințelor de plante (bumbac, varză, ridichi etc.) cu doze mici de raze gamma din preparate radioactive duce la o creștere vizibilă a randamentului. Dozele mari de radiații provoacă mutații în plante și microorganisme, ceea ce în unele cazuri duce la apariția unor mutanți cu noi proprietăți valoroase ( radioselectie). Astfel, au fost crescute soiuri valoroase de grâu, fasole și alte culturi și s-au obținut microorganisme foarte productive utilizate în producerea antibioticelor.

Radiația gamma de la izotopii radioactivi este, de asemenea, utilizată pentru a controla insectele dăunătoare și pentru conservare Produse alimentare. „Atomii marcați” sunt folosiți pe scară largă în tehnologia agricolă. De exemplu, pentru a afla care dintre îngrășămintele cu fosfor este mai bine absorbită de plantă, diferite îngrășăminte sunt etichetate cu fosfor radioactiv. Examinând plantele pentru radioactivitate, se poate determina cantitatea de fosfor absorbită de acestea din diferite soiuri de îngrășământ.

O aplicație interesantă pentru determinarea vârstei obiectelor antice de origine organică (lemn, cărbune, țesături etc.) a fost obținută prin metoda carbonului radioactiv. În plante, există întotdeauna un izotop beta - radioactiv al carbonului cu un timp de înjumătățire de T = 5700 de ani. Se formează în atmosfera Pământului într-o cantitate mică din azot sub acțiunea neutronilor. Acestea din urmă apar din cauza reacțiilor nucleare cauzate de particulele rapide care intră în atmosferă din spațiu (razele cosmice). Combinându-se cu oxigenul, acest carbon formează dioxid de carbon, care este absorbit de plante și, prin intermediul acestora, de animale.

Izotopii sunt folosiți pe scară largă pentru a determina proprietăți fizice sol

și rezerve de elemente de hrană vegetală din acesta, pentru a studia interacțiunea solului și îngrășămintele, procesele de asimilare a nutrienților de către plante, intrarea hranei minerale în plante prin frunze. Izotopii sunt utilizați pentru a identifica efectul pesticidelor asupra organismului plantei, ceea ce face posibilă stabilirea concentrației și a momentului de tratare a culturilor. Prin metoda izotopilor sunt studiate cele mai importante proprietăți biologice ale culturilor agricole (la evaluarea și selectarea materialului de ameliorare): productivitatea, maturitatea timpurie și rezistența la frig.

LA creșterea animalelor studiază procesele fiziologice care au loc în corpul animalelor, analizează hrana pentru conținutul de substanțe toxice (din care doze mici sunt greu de determinat prin metode chimice) și oligoelemente. Cu ajutorul izotopilor, sunt dezvoltate tehnici de automatizare a proceselor de producție, de exemplu, separarea culturilor de rădăcină de pietre și bulgări de sol la recoltarea cu o combină pe soluri pietroase și grele.

3.3 Cronometria radiațiilor

Unii izotopi radioactivi pot fi utilizați cu succes pentru a determina vârsta diferitelor fosile ( cronometria radiatiilor). Cea mai comună și eficientă metodă de cronometrie a radiațiilor se bazează pe măsurarea radioactivității substanțelor organice, care se datorează carbonului radioactiv (14C).

Studiile au arătat că în fiecare gram de carbon din orice organism apar 16 dezintegrari beta radioactive pe minut (mai precis, 15,3 ± 0,1). După 5730 de ani, în fiecare gram de carbon, se vor descompune doar 8 atomi pe minut, după 11.460 de ani - 4 atomi.

Un gram de carbon din probele tinere de pădure emite aproximativ cincisprezece particule beta pe secundă. După moartea organismului, completarea acestuia cu carbon radioactiv se oprește. Cantitatea disponibilă din acest izotop scade din cauza radioactivității. Prin determinarea procentului de carbon radioactiv din resturile organice, se poate determina vârsta acestora, dacă aceasta se află în intervalul de la 1000 la 50.000 și chiar până la 100.000 de ani.

Numărul de dezintegrari radioactive, adică radioactivitatea probelor studiate, este măsurat de detectoare de radiații radioactive.

Astfel, prin măsurarea numărului de dezintegrari radioactive pe minut într-o anumită greutate a materialului probei studiate și recalculând acest număr pe gram de carbon, putem determina vârsta obiectului de la care a fost prelevată proba. Această metodă este folosită pentru a afla vârsta mumiilor egiptene, rămășițele incendiilor preistorice etc.

3.4. Utilizarea radioactivelor izotopi în industrie

Un exemplu este următoarea metodă de monitorizare a uzurii segmentului pistonului la motoare combustie interna. Prin iradierea segmentului pistonului cu neutroni, aceștia provoacă reacții nucleare în el și îl fac radioactiv. Când motorul funcționează, particulele din materialul inelului intră în uleiul de lubrifiere. Prin examinarea nivelului de radioactivitate a uleiului după un anumit timp de funcționare a motorului, se determină uzura inelului. Izotopii radioactivi fac posibilă aprecierea difuziei metalelor, proceselor în furnalele înalte etc. Radiația gamma puternică din preparatele radioactive este utilizată pentru a studia structura internă a turnărilor metalice pentru a detecta defectele acestora.

Izotopii sunt utilizați și în echipamentele de fizică nucleară pentru fabricarea contoarelor de neutroni, ceea ce face posibilă creșterea eficienței de numărare de peste 5 ori, în energie nucleara ca moderatori și absorbanți de neutroni.

3.5. Utilizarea izotopilor în știință

Utilizarea izotopilor în biologie a condus la o revizuire a ideilor anterioare despre natura fotosintezei, precum și despre mecanismele care asigură asimilarea de către plante a substanțelor anorganice a organismului carbonați, nitrați, fosfați etc. Prin introducerea unei etichete în organisme cu alimente sau prin injecție, a fost posibil să se studieze viteza și rutele de migrație ale multor insecte (țânțari, muște, lăcuste), păsări, rozătoare și alte animale mici și să se obțină date despre mărimea populațiilor lor. .

În zona fiziologia plantelor si biochimia Cu ajutorul izotopilor au fost rezolvate o serie de probleme teoretice și aplicative: au fost clarificate căile de intrare a substanțelor minerale, lichide și gaze în plante, precum și rolul diferitelor elemente chimice, inclusiv microelemente, în viața plantelor. S-a demonstrat, în special, că carbonul pătrunde în plante nu numai prin frunze, ci și prin sistemul radicular, precum și prin căile și vitezele de mișcare a unui număr de substanțe de la sistemul radicular la tulpină și frunze și din aceste organe. la rădăcini au fost stabilite.

În zona fiziologia și biochimia animalelor și oamenilor ratele de sosire studiate diverse substanțeîn țesuturile lor (inclusiv rata de încorporare a fierului în hemoglobină, fosfor în țesuturile nervoase și musculare, calciu în oase). Utilizarea alimentelor „etichetate” a condus la o nouă înțelegere a ratelor de absorbție și distribuție a nutrienților, a „soartei” acestora în organism și a ajutat la urmărirea influenței factorilor interni și externi (foame, asfixie, surmenaj etc.) asupra metabolismului.

CONCLUZIE

Fizicienii francezi remarcabili Maria Sklodowska - Curie și Pierre Curie, fiica lor Irene și ginerele Frederic Joliot și mulți alți oameni de știință nu numai că au avut o mare contribuție la dezvoltarea fizica nucleara dar erau luptători pasionați pentru pace. Au făcut o muncă semnificativă privind utilizarea pașnică a energiei atomice.

În Uniunea Sovietică, lucrările asupra energiei atomice au început în 1943 sub îndrumarea remarcabilului om de știință sovietic I. V. Kurchatov. În condițiile dificile ale unui război fără precedent, oamenii de știință sovietici au rezolvat cele mai complexe probleme științifice și tehnice asociate cu stăpânirea energiei atomice. La 25 decembrie 1946, sub conducerea lui I.V. Kurchatov, pentru prima dată pe continentul Europa și Asia, reacție în lanț. În Uniunea Sovietică a început era atomului pașnic.

În cursul muncii mele, am aflat că izotopii radioactivi obținuți artificial și-au găsit o aplicație largă în știință, tehnologie, agricultură, industrie, medicină, arheologie și alte domenii. Acest lucru se datorează următoarelor proprietăți ale izotopilor radioactivi:

o substanță radioactivă emite continuu un anumit tip de particule și intensitatea nu se modifică în timp;

radiația are o anumită putere de penetrare;

Radioactivitatea este însoțită de eliberarea de energie;

sub influența radiațiilor pot apărea modificări ale substanței iradiate;

· Radiațiile pot fi detectate în diferite moduri: cu contoare speciale de particule, fotografie etc.

LITERATURĂ

1. F.M. Diaghilev „Din istoria fizicii și viața creatorilor săi” - M.: Iluminismul, 1986.

2. A.S. Enokhin, O.F. Kabardin și alții. „Cititor în fizică” - M.: Enlightenment, 1982.

3. P.S. Kudryavtsev. „Istoria fizicii” - M .: Educație, 1971.

4. G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev "Fizica clasa a 11-a" - M.: Iluminismul, 2004.

5. A.V. Peryshkin, E.V. Gutnik "Fizica clasa a 9-a" - M.: Dropia, 2005.

6. Internet – resurse.

Revizuire

pentru rezumatul examenului la fizică „Fenomenul radioactivităţii. Semnificația sa în știință, tehnologie, medicină.

Autorul vede relevanța temei alese în posibilitatea utilizării energiei nucleare în scopuri pașnice. Izotopii radioactivi obținuți artificial și-au găsit aplicare largă în diverse domenii ale activității științifice și practice: știință, tehnologie, agricultură, industrie, medicină, arheologie etc.

Totuși, secțiunea „Introducere” nu indică relevanța și interesul autorului pentru tema aleasă a rezumatului.

Accesibil, explicat logic descoperirea radioactivității; studii efectuate cu ajutorul „atomilor marcați”.

Designul rezumatului nu îndeplinește în toate cazurile cerințele:

· Pagini nenumerotate;

· Fiecare secțiune nu este tipărită dintr-o pagină nouă;

Nu există referiri la ilustrații în text;

· În secțiunea „Literatura” nu sunt indicate site-urile de resurse Internet.

În general, în ciuda unor deficiențe minore în compilare și design, putem spune că rezumatul „Fenomenul radioactivității. Importanța sa în știință, tehnologie, medicină” merită un rating „bun”.

Profesor de fizică, școala secundară Pobedinskaya: ___________ / L.A. Gagarina/

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Găzduit la http://www.allbest.ru/

analiza izotopilor radioactivi ai nucleului

Izotopi radioactivi și aplicațiile lor

Izotopii sunt soiuri ale aceluiași element chimic care sunt similare în proprietățile lor fizice și chimice, dar au diferite masă atomică.

Radioactivitate - transformarea nucleelor ​​atomice în alte nuclee, însoțită de emisia de diferite particule și radiații electromagnetice.

În natură, există atât izotopi stabili, cât și instabili - radioactivi, ale căror nuclee de atomi sunt supuse transformării spontane în alte nuclee cu emisia de diferite particule (sau procese de descompunere radioactivă). În prezent sunt cunoscuți aproximativ 270 de izotopi stabili. Numărul de izotopi instabili depășește 2000, marea majoritate a acestora obținuți artificial ca urmare a diferitelor reacții nucleare. Numărul de izotopi radioactivi din multe elemente este foarte mare și poate depăși două duzini. Numărul de izotopi stabili este mult mai mic. Unele elemente chimice constau dintr-un singur izotop stabil (beriliu, fluor, sodiu, aluminiu, fosfor, mangan, aur și o serie de alte elemente). Cel mai mare număr izotopi stabili - 10 găsiți în staniu, în fier, de exemplu, sunt 4, în mercur - 7.

Cu ajutorul reacțiilor nucleare, este posibil să se obțină izotopi radioactivi ai tuturor elementelor chimice. Obțineți-le pe acceleratoare de particule de electroni și reactoare nucleare. Se mai numesc și „atomi marcați”.

Diagnosticarea radioizotopilor - utilizarea izotopilor radioactivi și a compușilor marcați pentru studiul organelor și sistemelor umane în scopul recunoașterii bolilor. Principala metodă de diagnosticare a radioizotopilor este metoda indicației radioactive, adică metoda de monitorizare a substanțelor radioactive introduse în organism.

Izotopii radioactivi ai unui număr de elemente chimice sunt surse de radiații ionizante, care pot fi înregistrate cu ajutorul unor dispozitive radiometrice și de înregistrare speciale după introducerea izotopului în corpul uman cu într-o mare măsură precizie. Echipamentele radiologice moderne fac posibilă capturarea și studierea unor cantități extrem de mici de compuși radioactivi (așa-numitele cantități indicator), care sunt practic inofensive pentru corpul subiectului. Înregistrând distribuția, mișcarea, transformarea și excreția trasoarelor radioactive din organism, medicul este capabil să judece participarea elementelor relevante la procesele biochimice și fiziologice din organism. Dintre numeroasele metode de diagnosticare cu radioizotopi, radiometria de laborator, radiometria clinică, radiografia clinică și scanarea sunt cele mai utilizate. Scanarea cu radioizotopi a organelor interne face posibilă determinarea locației în corpul organului studiat, stabilirea formei și dimensiunii acestuia și identificarea prezenței unui număr de modificări patologice în acesta. Principalul avantaj al metodelor de cercetare a radioizotopilor este lipsa totală de durere și siguranța practică pentru pacient cu o mare acuratețe a rezultatelor diagnosticului.

Unul dintre cele mai remarcabile studii a fost studiul metabolismului în organisme. S-a dovedit că într-un timp relativ scurt organismul suferă o reînnoire aproape completă. Atomii săi constitutivi sunt înlocuiți cu alții noi. Doar fierul, după cum au arătat experimentele privind studiul izotopic al sângelui, este o excepție de la această regulă. Izotopii radioactivi sunt utilizați în medicină atât în ​​scopuri de diagnostic, cât și în scopuri terapeutice. Sodiul radioactiv, introdus în cantități mici în sânge, este folosit pentru studiul circulației sanguine, iodul este depus intens în glanda tiroidă, mai ales în boala Graves. Prin monitorizarea depunerii de iod radioactiv cu un contor, se poate face un diagnostic rapid. Dozele mari de iod radioactiv provoacă distrugerea parțială a țesuturilor care se dezvoltă anormal și, prin urmare, iodul radioactiv este utilizat pentru a trata boala Graves. Radiația gamma intensă de cobalt este utilizată în tratamentul cancerului (pistol cu ​​cobalt).

Nu mai puțin extinse sunt aplicațiile izotopilor radioactivi în industrie. Un exemplu în acest sens este următoarea metodă de monitorizare a uzurii segmentului pistonului la motoarele cu ardere internă. Prin iradierea segmentului pistonului cu neutroni, aceștia provoacă reacții nucleare în el și îl fac radioactiv. Când motorul funcționează, particulele din materialul inelului intră în uleiul de lubrifiere. Prin examinarea nivelului de radioactivitate a uleiului după un anumit timp de funcționare a motorului, se determină uzura inelului. Izotopii radioactivi fac posibilă aprecierea difuziei metalelor, proceselor în furnalele înalte etc.

Radiația gamma puternică a preparatelor radioactive este utilizată pentru a studia structura internă a turnărilor metalice pentru a detecta defectele acestora.

Izotopii radioactivi sunt utilizați din ce în ce mai pe scară largă în agricultură. Iradierea semințelor de plante (bumbac, varză, ridichi etc.) cu doze mici de raze gamma din preparate radioactive duce la o creștere vizibilă a randamentului. Dozele mari de radiații provoacă mutații la plante și microorganisme, ceea ce duce în unele cazuri la apariția unor mutanți cu noi proprietăți valoroase (radioselectie). Astfel, au fost crescute soiuri valoroase de grâu, fasole și alte culturi și s-au obținut microorganisme foarte productive utilizate în producerea antibioticelor. Radiația gamma de la izotopii radioactivi este, de asemenea, utilizată pentru a controla insectele dăunătoare și pentru a conserva alimentele. Izotopii radioactivi au fost folosiți pe scară largă în tehnologia agricolă. De exemplu, pentru a afla care dintre îngrășămintele fosfatice este mai bine absorbită de plantă, diferite îngrășăminte sunt etichetate cu fosfor radioactiv 15 32P. Examinând plantele pentru radioactivitate, se poate determina cantitatea de fosfor absorbită de acestea din diferite soiuri de îngrășământ.

Analiza radiocarbonului este o metodă fizică de datare a resturilor biologice, obiectelor și materialelor de origine biologică prin măsurarea conținutului de izotop radioactiv 14C în raport cu izotopii stabili de carbon.O aplicație interesantă a radioactivității este metoda de datare a descoperirilor arheologice și geologice prin concentrație. a izotopilor radioactivi. Un izotop instabil de carbon apare în atmosferă din cauza reacțiilor nucleare cauzate de razele cosmice. Un mic procent din acest izotop se găsește în aer împreună cu izotopul stabil obișnuit.Plantele și alte organisme consumă carbon din aer și acumulează ambii izotopi în aceeași proporție ca și în aer. După moartea plantelor, acestea încetează să mai consume carbon, iar izotopul instabil, ca urmare a dezintegrarii α, se transformă treptat în azot cu un timp de înjumătățire de 5730 de ani. Măsurând cu precizie concentrația relativă de carbon radioactiv în rămășițele organismelor antice, este posibil să se determine momentul morții lor. Această metodă este folosită pentru a afla vârsta mumiilor egiptene, rămășițele incendiilor preistorice etc.

Metoda radioactivă de analiză a unei substanțe face posibilă determinarea conținutului de diferite metale din ea, de la calciu la zinc, în concentrații extrem de mici - până la 1-10 g. (aceasta necesită doar 10-12g de substanță). Medicamentele radioactive sunt utilizate pe scară largă în practica medicală pentru tratarea multor boli, inclusiv a tumorilor maligne. Izotopii plutoniului-238, curium-224 sunt utilizați pentru producerea de baterii de capacitate mică pentru stabilizatorii ritmului cardiac. Pentru funcționarea lor continuă timp de 10 ani, sunt suficiente doar 150-200 mg de plutoniu (bateriile convenționale durează până la patru ani).

Sursele de energie cu radioizotopi sunt dispozitive de diferite modele care utilizează energia eliberată în timpul dezintegrarii radioactive pentru a încălzi lichidul de răcire sau pentru a-l transforma în energie electrică. O sursă de energie cu radioizotop este fundamental diferită de un reactor nuclear prin aceea că folosește nu o reacție în lanț controlată, ci energia dezintegrarii naturale a izotopilor radioactivi. Sursele de energie cu radioizotopi sunt utilizate acolo unde este necesar să se asigure autonomia de funcționare a echipamentelor, fiabilitate semnificativă, greutate și dimensiuni reduse. În prezent, principalele domenii de aplicare sunt spațiul (sateliți, stații interplanetare etc.), vehiculele de adâncime, teritoriile îndepărtate (nordul îndepărtat, marea deschisă, Antarctica). În general, pur și simplu vorbind, studiul „spațiului adânc” fără generatoare de radioizotopi este imposibil, deoarece la o distanță considerabilă de Soare, nivelul de energie solară care poate fi utilizat prin intermediul fotocelulelor este mic. De exemplu, pe orbita lui Saturn, iluminarea Soarelui la zenit corespunde amurgului pământului. În plus, la o distanță semnificativă de Pământ, este necesară o putere foarte mare pentru a transmite semnale radio de la o sondă spațială. Astfel, singura sursă posibilă de energie pentru nava spatiala in asemenea conditii, pe langa reactorul nuclear, mai actioneaza generatorul de radioizotopi. Aplicații existente:

· Sonde interstelare: Furnizarea de căldură electrică a vehiculelor spațiale.

Medicină: alimentare pentru stimulatoare cardiace etc.

· Alimentarea cu energie a farurilor și geamandurilor.

Domenii de aplicare promițătoare:

· Roboti Android: alimentare cu incalzire electrica. ca principală sursă de energie.

· Laser de luptă în spațiu: pompare cu laser și alimentare cu căldură electrică.

Vehicule de luptă: Motoare puternice cu o resursă lungă (vehicule de recunoaștere fără pilot - avioane și mini-ambarcațiuni, alimentare cu energie pentru elicoptere și avioane de luptă, precum și tancuri și lansatoare autonome).

· Stații hidroacustice de adâncime: alimentarea cu energie pe termen lung a vehiculelor nereturnabile.

Izotopii radioactivi și compușii marcați cu izotopi radioactivi sunt utilizați pe scară largă în diferite domenii ale activității umane. Industrie și control tehnologic, agricultură și medicină, comunicații și Cercetare științifică-- este practic imposibil să acoperim întregul spectru de aplicații ale izotopilor radioactivi, deși toți au apărut în puțin mai mult de 100 de ani.

Găzduit pe Allbest.ru

Documente similare

Concepte de bază și terminologie. Detectarea si masuratori cantitative ale radionuclizilor. Autoradiografie. contoare de scintilație. Immigranti. Radionuclizi de bază în știința vieții. Caracteristicile tehnice ale compușilor marcați. Radionuclidul 3H (tritiu).

rezumat, adăugat 18.09.2007


Izotopi în medicină. Caracteristicile de bază ale radionuclizilor pentru utilizare în scopuri de diagnosticare. Sistem de mamografie de ultimă generație cu doză mică de radiații și rezoluție înaltă. Izotopi în industrie și agricultură.

prezentare, adaugat 06.08.2012


Fundamentele fizice reacție nucleară: energia de legare a nucleilor și fisiunea nucleară. Eliberarea energiei nucleare. Caracteristici ale utilizării energiei eliberate în timpul fisiunii nucleelor ​​grele la centrale nucleare, spărgătoare de gheață nucleare, portavioane și submarine.

prezentare, adaugat 04.05.2015


Izotopii sunt soiuri ale aceluiași element chimic care sunt similare în proprietățile lor fizice și chimice, dar au mase atomice diferite. Structura atomului, descrierea modelului proton-neutron al nucleului. Descoperirea și aplicarea izotopilor, radioactivitatea acestora.

prezentare, adaugat 27.12.2010


Interacțiunea dintre nucleoni. Caracteristicile forțelor nucleare. Metode de eliberare a energiei nucleare: fisiunea nucleelor ​​grele și sinteza nucleelor ​​ușoare. Un dispozitiv în care este susținută reacția de fisiune a acestora. Acumularea de elemente radioactive în corpul uman.

prezentare, adaugat 16.12.2014


Istoria dezvoltării metodei atomilor marcați. Următori de izotopi, izotopi stabili și radioactivi. Trasori izotopici în medicină, biologie și agricultură. Contoare de radiații centrilare. Introducerea unei etichete radioactive în preparatele biologice.

rezumat, adăugat la 14.12.2013


Principalele surse de contaminare radioactivă: decontaminarea industrială cauzată de o explozie arme nucleare, obiecte de urgență. Tipuri de lucrări de decontaminare la centralele nucleare, procedura de implementare a acestora și evaluarea eficienței practice.

test, adaugat 26.05.2015


Analiza substanțelor radioactive naturale și artificiale. Metode de analiză bazate pe interacțiunea radiațiilor cu substanțele. Metode de analiză radiotrasoare. O metodă de analiză bazată pe împrăștierea elastică a particulelor încărcate asupra absorbției particulelor P.

rezumat, adăugat 03.10.2011


Aplicarea energiei de fuziune termonucleară. dezintegrare radioactivă. Obținerea energiei nucleare. Diviziunea atomului. Diviziunea nucleară a elementelor grele, obținerea de noi neuroni. transformare energie kineticăîn căldură. Descoperirea de noi particule elementare.

prezentare, adaugat 04.08.2015


Sarcina, masa, dimensiunea și compoziția nucleul atomic. Energia de legare a nucleelor, defect de masă. Forțele nucleare și radioactivitatea. Densitatea materiei nucleare. Conceptul de reacții nucleare și principalele lor tipuri. Fisiunea și fuziunea nucleelor. cvadrupol moment electric miezuri.

„Utilizarea izotopilor radioactivi”- Prin examinarea nivelului de radioactivitate a uleiului după un anumit timp de funcționare a motorului se determină uzura inelului. Brahiterapia nu este o operație radicală, ci practic o operație ambulatorie, în timpul căreia introducem în organul afectat boabe de titan care conțin un izotop. Radiația gamma de la izotopii radioactivi este, de asemenea, utilizată pentru a controla insectele dăunătoare și pentru a conserva alimentele.

„Radioactivitate naturală”- Folosind tabelul periodic, determinați ce element a apărut ca urmare a prăbușirii nucleului părinte. Substanțe capabile de spontan emisie spontană. radioactivitate naturală. Proprietățile radiațiilor radioactive. Element. Descompunere. Cuvinte lipsa. dezintegrare radioactivă.

„Descoperirea radioactivității” Așa a fost descoperită pentru prima dată acțiunea biologică a radioactivității. Apoi Becquerel a început să testeze diferite săruri de uraniu (inclusiv cele care zăceau în întuneric ani de zile). Placa este iluminată în permanență. Istoria descoperirii radioactivității. Prin plasarea unei cruci metalice între sare și farfurie, Becquerel a obținut contururile slabe ale crucii de pe farfurie.

„Radioactivitate și radiații”- Puterea de penetrare a radiațiilor. regula deplasării. Izotopi. Trei tipuri de radiații. timpii de înjumătățire. Se formează un tip complet nou de substanță. Descoperirea lui Becquerel. transformări radioactive. Radioactivitate. Natura radiațiilor radioactive. Legea dezintegrarii radioactive.

„Descoperirea fenomenului de radioactivitate”- Raze „necunoscute”. Ernest Rutherford. Maria a fost o mamă excelentă. Echipamentul tehnic este primitiv. Cunoştinţe. Structura atomului. Nicio descoperire accidentală. Omenirea va beneficia mai mult de pe urma noilor descoperiri. Acțiunea radiului asupra animalelor. Știința este cunoaștere organizată. Istoria descoperirii radioactivității.

„Radioactivitatea unui element”- Bun venit la lecție. Atom ionizat al unui element chimic. Proprietățile radiațiilor radioactive. fenomene electromagnetice. Henri Becquerel. Electron. elemente radioactive emit radiatii. Democrit. Mărimi fizice. Formule. Apă. Rezolvarea problemelor. Circuit. Legea periodică descoperită. Explicați experiența.

În total sunt 14 prezentări la subiect