Табиғи радиоактивтілік. Радиоактивті ыдырау заңы. Физика, 11 сынып, презентация.

3 С Ядролық физика" тарауы

Осы сабақта жүзеге асырылатын оқу мақсаты:

Радиоактивті ыдырау заңының формуласын есептер шығаруда қолдану;

Радиоактивтілік- (лат.Латын тілі radіo – сәуле шығару, actіvus – әсерлік) – орнықсыз атомАтом ядроларының басқа элементтер ядросынаЯдро бөлшектер немесе гамма-кванттар шығару арқылы өздігінен түрлену құбылысы.

Біз барлығымыз радиоактивті заттардың қауіпті екенін білеміз . Шын мәнінде біз радиоактивтілік туралы не білеміз?

Радиоактивтілік радиоактивті молекулалардың ыдырауы кезінде пайда болады .

Радтоактивтілік

Радиоактивті ыдырау деген не?

Және радиоактивті ыдыраудың себебі ?

Молекулалар ішінде екі бір біріне қарсы күштер бар (күшті әсерлесу күші ) және тартылыс күші

(Кулон күші).

Тартылыс күші үлкенрек болғанда молекулалар бірге тұрады және молекула тұрақты деп айта аламыз.

Ал молекула тұрақты болмаса калай болады?

Тұрақты молекулалар

Тұрақты емес молекула

decay proceeds towards more stable nuclei

Тұрақты емес молекулалар ыдырау барысында тұрақты молекулаға айналады .

Жаңадан пайда болған молекуланың массасы аз болады

Тұрақты емес молекула

decay proceeds towards more stable nuclei

Ыдырау барысындағы масса ақауы :

E = mc2

Тұрақты емес молекулалар ыдырау барысында тұрақты молекулаға айналады .

Жаңадан пайда болған молекуланың массасы аз болады

Радиоактивті ыдырау

Ыдырау кезіндегі энергия айырымы:

7.61 - 7.58 = 0.03 МэВ

Мысыл: Уран-238 элементі ыдырайды Торий-234.

Уран-238 де 7.58 MэВ байланыс энергиясы бар

Tорий-234 де 7.61 MэВ байланыс энергиясы бар

Радиоактивті ыдырау

Радиоактивті ыдырау барысында қандай процестер орын алады ?

Ыдыраудың үш түрін ажыратамыз:

Альфа ыдырау

Бета ыдырау

Гамма ыдырау

Көптеген элемент изотоптарының ядролары тұрақсыз болады, сондықтан ақыр соңында әртүрлі изотоптарға және ыдырау өнімдерінің үш түрінің біріне ыдырайды.

Marie and Pierre Curie

polonium and radium

Беккерель 1896

уранилнитрат UO2(NO3)2

Радиоактивтілік

тұрақсыз нуклидтердің өздігінен сәуле және энергия шығара отырып басқа тұрақты нулидке айналғанға дейін түрленуі.

Альфа ыдырау

Альфа ыдырау барысында молекула альфа бөлшекке және өзге молекулаға айналады

2 протон 2 нейтрон пайда болады

Сәйкесінше ыдырауға дейінгі молекула екі протон екі нейтрон жоғалтады .

Альфа ыдырауға мысал

Uranium-238 де 92 протон және 146 нейтрон бар

Реттік саны 90 элемент ол Торий!

Сәйкеінше Уран элементі альфа бөлшегіне және Торий элементіне ыдырайды.

Ол екі альфа бөлшегін жоғалтады : 2 протон және 2 нейтрон

Молекулада 90 протон және 144 нейтрон қалады

.

Бета ыдырау кезінде нейтрон протон және электронға ыдырайды.

Протон молекулада қалады және реттік номері бірге артады.

Электрон атомнан ұшып шығып кетеді.

Егер ыдырау барысында электрон босап шығатын болса бета ыдырау деп аталады.

Бета ыдырау

Әдетте альфа және бета ыдырау кезінде бөлшектер босап шығады.

Ал гамма ыдырау кезінде өте үлкен энергия босап шығады

Гаммаа ыдырау кезінде элементтің протондар саны да нейтрондар саны да өзгермейді.

Гамма ыдырау

Ыдырау түрлері : Альф, Бета ,Гамма

Радиоактивті ыдырау

Бета ыдырау

Бета ыдыраудың себебі ?

Бұл электромагниттік күш болуы мүмкін бе

Бета ыдырау

Бета ыдырау себебі?

Бұл электромагниттік күш болу мүмкін ба

Немесе бұл гравитациялық күш болуы мүмкін бе .

Бета ыдырау

Бета ыдырау себебі?

Бұл электромагниттік күш болу мүмкін ба

Немесе бұл гравитациялық күш болуы мүмкін бе

Әлде бұл күшті әсерелесу күші ме

Бета ыдырау

Жоқ бұл әлсіз молекулалық әсерлесу болып табылады

Бета ыдырауға дейінгі тарих

1896 жылы Француз физигі Г.Беккрель радиоактивтік құбылысын ашты

Бірақ физиктер бұл энергия қозғалыс энергиясы және импульспен байланысты емес деген қорытындыға келеді

Бұны қалай түсіндіреміз?

1896 жылы Француз физигі Г.Беккрель радиоактивтік құбылысын ашты

Бірақ физиктер бұл энергия қозғалыс энергиясы және импульспен байланысты емес деген қорытындыға келеді

1930: Austrian Wolfgang Pauli came up with an answer: there must be another, unseen particle produced by beta decay that had no charge and little or no mass.

Бета ыдырауға дейінгі тарих

1934 жылы италян ғалымы Ферми әлсіз ядролық әсерлесудің модельін ұсынды

Ферми ол бөлшекті neutrino –“little neutral one” деп атады

Бета ыдырауға дейінгі тарих

1934 жылы италян ғалымы Ферми әлсіз ядролық әсерлесудің модельін ұсынды

Ферми ол бөлшекті neutrino –“little neutral one” деп атады

1956 Жылы амаерикандық ғалымдар нейтронды эксперментальді түрде дәлілдеді.

Бета ыдырауға дейінгі тарих

Бета ыдырау әлсіз ядролық әсерлесуге жатады

Бета ыдырау және нейтронның бар болуы әлсіз ядролық әсерлесудің болатындығына дәлел бола алады

Әлсіз әсерлесу радиоактивті элемент радона байқалады

Әлсіз ядролық әсерлесу

Сонымен бір жеке атомының ыдырауы туралы айта аламыз ба ?

Жоқ айта алмаймыыз. Дегенмен біз бір топ атомның ыдырауы туралы айта аламыз.

Жартылай ыдырау дегеніміз барлық ядролардың жартысы ыдырайтын уақыт

Жартылай ыдырау периоды

Мысалы

Көміртектің жартылай ыдырау периоды 5730 жыл

Жартылай ыдырау периоды

Жартылай ыдырау периоды

Әртүрлі изотоптардың жартылай ыдырау периоды да әртүрлі болады .

Жартылай ыдырау периоды өте қысқа изотоптар табиғатта кездеспейді.Олар тек лабораториялық жолмен алынады

Теңдеуі

Радиоактивтіліктің қасиеті

1)Спонтанды

(spontaneous in nature)

2) Кездейсоқтық

(random nature)

Қорғасыннан кейінгі барлық химиялық элементтер радиоактивті.

Жартылай ыдырау периоды

Радиоактивті элемент атомдарының

тең жартысы ыдырауға кететін уақыт.

Осы уақыт ішінде оның активтілігі 2 есе кемиді.

Ыдырау заңын қорыту

λ - decay constant

Активтілік А= λN. [Bq]

1 Ku=3.7 1010Bq

Ыдырау заңы

Активтілік А= λN. [Bq]

1 Ku=3.7 1010Bq

Тест жұмысы 3 минут

Тексеру

Деңгейлік есептер