Файл: Открытие радиоактивных элементов и роль открытия этих элементов в стране.docx
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 160
Скачиваний: 8
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Реферат на тему «Открытие радиоактивных элементов и роль открытия этих элементов в стране»
По предмету «ХИМИЯ»
Подготовила ученица
Проверила преподаватель Химии –
-
Открытие радиоактивности
Явление радиоактивности было открыто в 1896 г. французским физиком А. Беккерелем, который обнаружил, что соли урана испускают неизвестное излучение, способное проникать через непрозрачные для света преграды и вызывать почернение фотоэмульсии. Через два года французские физики М. и П. Кюри обнаружили радиоактивность тория и открыли два новых радиоактивных элемента — полоний и радий.
В последующие годы исследованием природы радиоактивных излучений занимались многие физики, в том числе Э. Резерфорд и его ученики. Было выяснено, что радиоактивные ядра могут испускать частицы трёх видов: положительно и отрицательно заряженные и нейтральные. Эти три вида излучений были соответственно названы α-, β- и γ- излучениями.
В магнитном поле α- и β- лучи испытывают отклонения в противоположные стороны, причём β- лучи отклоняются значительно больше. γ- лучи в магнитном поле вообще не отклоняются.
Оказалось, что α- излучение — это поток ядер атомов гелия ( 42He) β –излучение — поток быстрых электронов 0-1 e , а γ –излучение — поток квантов электромагнитного излучения высокой частоты.
Эти три вида радиоактивных излучений сильно отличаются друг от друга по способности ионизировать атомы вещества и, следовательно, по проникающей способности. Наименьшей проникающей способностью обладает -излучение. В воздухе при нормальных условиях α- лучи проходят путь в несколько сантиметров; β – лучи гораздо меньше поглощаются веществом, они способны пройти через слой алюминия толщиной в несколько миллиметров. Наибольшей проникающей способностью обладают γ -лучи, способные проходить через слой свинца толщиной 5-10 см.
-
Опыты Резерфорда
В 1911 году Э. Резерфорд провёл опыты по бомбардировке золотой фольги положительно заряженными альфа-частицами (рис. 1). Оказалось, что большинство альфа-частиц проходит сквозь золотую фольгу практически без заметного изменения направления движения. Однако некоторые частицы отклонялись от первоначального направления на значительные углы и даже отбрасывались назад. Результаты опыта позволили сделать вывод о том, что рассеяние положительно заряженных альфа-частиц может быть
вызвано положительно заряженными частицами, находящимися внутри атома — атомным ядром. Размеры атомного ядра чрезвычайно малы, но в нём сосредоточены почти вся масса и весь положительный заряд атома. Чем ближе альфа-частица подходила к ядру, тем большая сила электростатического взаимодействия действовала на неё и тем на больший угол частица отклонялась.
Рисунок 1 - Опыты Резерфорда по бомбардировке золотой фольги альфа-частицами
Перечисленные открытия и опыты по бомбардировке золотой фольги положительно заряженными альфа-частицами позволили Резерфорду создать так называемую «планетарную» модель атома. Резерфорд предположил, что в центре атома содержится ядро, в котором сосредоточен весь положительный заряд и практически вся масса атома; вокруг ядра подобно планетам Солнечной системы вращаются отрицательно заряженные электроны. Радиус ядра в тысяч раз меньше радиуса всего атома.
Во втором десятилетии XX в., после открытия Э. Резерфордом ядерного строения атомов, было твёрдо установлено, что радиоактивность — это свойство атомных ядер.
Радиоактивное излучение всех видов (альфа, бета, гамма, нейтроны), а также электромагнитная радиация (рентгеновское излучение) оказывают очень сильное биологическое воздействие на живые организмы, которое заключается в процессах возбуждения и ионизации атомов и молекул, входящих в состав живых клеток. Под действием ионизирующей радиации разрушаются сложные молекулы и клеточные структуры, что приводит к лучевому поражению организма. Поэтому при работе с любым источником радиации необходимо принимать все меры радиационной защиты людей, которые могут попасть в зону действия излучения.
В 1895 году немецкий физик Вильгельм Конрад Рентген внес изменения в ампулы Крукса, установив наклонные металлические экраны (антикатод), на которые попадали катодные лучи.
Поместив руку жены между ампулой и фотопластинкой, физик обнаружил, что можно увидеть тень на костях ее руки и кольцо, которое она носила. Этот новый тип луча
, открытый Рентгеном, удивил мир, продемонстрировав, что с его открытием стало возможным видеть сквозь человеческое тело.
Рис 2. Рентгенография Рентгена
За создание первой радиографии Рентген получил Нобелевскую премию в 1901 году. Он показал, что воздействие катодных лучей на антикатод способно производить рентгеновское излучение, делая некоторые вещества флуоресцентными или фосфоресцирующими.
В 1896 году французский химик Антуан Анри Беккерель решил выяснить, может ли естественная фосфоресценция быть связана с рентгеновскими лучами.
Он обнаружил, что вещество может самопроизвольно испускать излучение, например, не поглощая солнечные лучи.
Вещества, которые использовал Беккерель, представляли собой соли урана, которые при помещении в бутылки рядом с фотопластинкой и в отсутствие света затемняли фотопластинки.
Излучения на пластинах были названы «лучами Беккереля», но позже они были названы «радиоактивными выбросами».
-
Применение новых открытий
Открытие радия позволило сделать большой прорыв в науке. Теперь его применяют для лечения онкобольных в медицине, а также его применяли в промышленности, пока не узнали, насколько он опасен. Теперь радий - стандарт радиоактивности.
Это великое открытие подвигло мир, науку, технику вперед, дало развитие новым технологиям. Но не стоит забывать о последствиях.
Мария Кюри умерла в возрасте 67 лет от лейкемии, вызванной долгой работой с опасными элементами. Радий может лечить онкобольных, но сколько людей получили злокачественные опухоли вследствие радиоактивного излучения? Сколько людей было обречено на смерть при аварии в Чернобыле?
-
Радиоактивные элементы
Группа радиоактивных элементов в периодической таблице Менделеева начинается от свинца и заканчивается последней ячейкой. Излучение происходит из-за определенного периода полураспада — преобразования металлического ядра в дочернее. Радиоактивные элементы: уран; плутоний; радий; берклий; торий; нептуний; франций; эйнштейний; технeций. Среди них присутствуют цветные и черные радиоактивные металлы.
В радиоактивную группу входят радий (Ra), торий (Th), уран (U) и плутоний (Pu). Уран, плутоний и торий служат источниками ядерной энергии. Применяются в качестве топлива для атомных реакторов и атомного оружия. Они также получаются искусственным путем полураспада, химические элементы крайне радиоактивны и ядовиты для человека.
Радиоактивность — это самопроизвольный распад атомных ядер, сопровождающийся испусканием элементарных частиц или более легких ядер. Распад носит вероятностный характер: невозможно точно сказать, в какой именно момент распадется тот или иной атом вещества. Однако каждый химический элемент обладает свойственным ему периодом полураспада — временем, за которое распадается примерно половина от первоначального числа радиоактивных ядер вещества. Используя период полураспада, можно рассчитать время, которое «проживет» любой радиоактивный элемент.
В ходе радиоактивного распада ядра делятся. Ядро атома состоит из плотно упакованных протонов и нейтронов, удерживаемых вместе мощными ядерными силами взаимного притяжения — сильным взаимодействием. В современной физике протон и нейтрон рассматриваются как два разных состояния одной частицы, называемой нуклоном. Вокруг ядра находится электронная оболочка, а число электронов в ней обычно соответствует числу протонов.
В ядре одного химического элемента постоянное число протонов, а вот число нейтронов может меняться. Сумма протонов и нейтронов определяет массу ядра атома. Ядра атомов одного и того же элемента могут иметь разное массовое число, то есть содержать одинаковое число протонов, но разное число нейтронов. Такие ядра будут называться изотопами. Каждый отдельный изотоп — это самостоятельный элемент, то есть нуклид.
Большинство наблюдаемых нами объектов состоит из атомов со стабильными ядрами. Это означает, что сил сильного взаимодействия внутри этих ядер достаточно, чтобы удерживать их вместе на протяжении любого времени. Ядра стабильны, поскольку им присуще «правильное» соотношение протонов и нейтронов: ядра с небольшим массовым числом чаще всего стабильны при равном соотношении протонов и нейтронов, а тяжелые ядра — когда в них значительно больше нейтронов. Если же соотношение нуклонов в ядре недостаточно сбалансированно, то ядро неизбежно ждет распад.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ардашников, С.Н. Защита от радиоактивных излучений / С.Н. Ардашников, С.М. Гольдин, А.В. Николаев. - М.: [не указано], 2002. - 992 c.
2. Гладков К. А. – «Атом от А до Я».-М.:Атомиздат.-Изд.2-е.-2014. 272 с.
3. Мустафин Д.И ;Джанинотто Дж.- Новые элементы периодической системы Д.И. Менделеева// Химии в школе.-№3.-2016.-С.3
4. Флеров Г. Н., Ильинов А. С. - "На пути к сверхэлементам"-«Педагогика» -Изд.2-е.-2022. 127с.
5.Фейнберг С. М..-«Атом и атомное ядро».-М: Знание.-2011. 31с.
6. Циклопедия - http://cyclowiki.org/wiki/Мария_Склодовская-Кюри
7. Википедия - https://ru.wikipedia.org/wiki