Tudomány PowerPoint-os bemutató Téma: Radioaktivitás A bemutatót készitette: TOLNAI REBEKA

1. Tudomány PowerPoint-os bemutató • Téma: Radioaktivitás • A bemutatót készitette: TOLNAI REBEKA XI.D osztályos tanuló ”Gherghe Sincai” Pedagógiai Liceúm Zilah 2010 Február. Tanárnő : Szilágyi Emese

2. Radioaktivitás • A radioaktivitás a nem stabil atommag bolásának folyamata. • A radioaktiv sugárzás a természetben is előfordúl. A radiaktivitás felfedezése: • A radioaktivitást 1896-ban fedezte fel Henri Becquerel, francia tudós, amiért 1903-ban Nobel-dijat kapott. Becquerel foszforeszkáló anyagokkal kisérletezett. • Különféle foszforeszkáló anyagokat burkolt fekete papirba egy fényképlemezzel együtt, a fényképlemez feketedését vizsgálta, nem észlelt feketedést addig még az uránsókkal nem probálkozott. • A kisérlet kimutatta, hogy a sugárzás intenzitása arányos az urán koncentráciojával, igy arra következtetett, hogy a sugárzás az urán atom tulajdonsága • A Curie házaspar az uránéecből kivontak még két erősebben sugárzó elemet a polóniumot és a rádiumot. • A Curie házáspár és Ernest Rutherford kisérletei a radioaktiv sugárzásnak két összetevőjét mutatta ki: nagyon rövid hatótavolságú alfa-sugárzás és béta-sugárzást. • A gamma sugárzást 1900 fedezte fel Paul Urlich Villard. • Később bebizonyitották, hogy a gamma-sugárzás valójában nagyenergiájú elektromágneses-sugárzás.

3. A Radioaktiv sugárzás (bomlás) • Három formája van: • Alfa-bomlás során az atommagból egy hélium atommag válik ki, erősen ionizáló, viszont hatótá-volsága a levegőben 1 cm alatti. • Béta-bomlássorán azatommagban neutronból proton lesz, elektron kibocsájtás közben, igz valojában elektronsugárzás. Közepesen ionizáló hatótávolsága levegőben pár 10 cm. • Gamma-bomlás során energia távozik fotonként, ay Alfa és Béta bomlás kisérőjelensége szokott lenni. Hatotávolsága levegőben végtelen

4. Bomlási sorok • A radioaktiv bomlás során egy kémiai elemből egy új elem jön létre. • Előfordulhat, hogy az utobbi is radioaktiv igy ujabb bomlás következik, ez a folzamat addig tart amig egy stabil elemhez nem érünk, ezt nevezik bomlásisornak. • A radioaktiv bomlás során a tömegszám vagy néggyel csökken (az alfa-bomlás esetében), vagy nem változik (a béta- és gamma-bomlás esetében). • Ezért 4 bomlási sor létezik attól függően, hogy a tömegszám négyes osztású maradéka 0, 1, 2 vagy 3. • Ebből a négy bomlási sorból, csak az a három maradt meg, amelynél a leghosszabb felezési idejű itotóp felezési ideje nagyságrendileg összemérhető a Föld életkorával (U-238, U-235 és Th-232) • A negyedik (neptúnium) anyagelemének bomlási ideje kétmillió év, igy ez ma már csak egy mesterséges eredetból taláható meg a Földön.

5. Radioaktiv atommag • Elsődleges természetes radionuklidok: • olyan természetes radioaktiv magok, amelyek megtalálhatóak a Naprendszer keletkezése óta • felezési idejük nagyon hosszú • 26 ilyen mag ismert. • Másodlagos természetes radionuklidok • olyan magok, amelyek az elsödleges bomlás révén keletkeznek • Felezési idejük nagyon rövid, a Naprendszer keletkezése óta nem találhatóak meg • 38 ilyen mag ismert pl: Ra-226(T=1600 év), Th-234(T=24,1 nap) • Indukált természetes radionuklidok • Álladnóan keletkeznek a kozmikus sugárzás hatására • 10 ilyen mag ismert pl: H-3(T=12,3 év), C-14(T=5730 év) • Mesterséges radionuklidok • Emberi tevékenység során keletkeznek, a természetben nincsenek számottevóen jelen • 2000 ilyen mag ismert pl: Co-60, Na-24, Cs-137

6. Biologiai hatásai • Hogy a sugárzás biologiai hatásait felmérhessék, megfelelő fizikai mértékegységet kell keresni. • Igy vezették be a dózist, ami sugárzából 1 kg anyag által elnyelt energia mennyisége. • Mértékegysége a GRAY (1Gy=1J/Kg), a régi mértékegysége a RAD (1rad=0,01Gy). • Kisérletileg igazolt tény, hogy a radioaktiv sugárzás hatása élő szervezetekre nagymértékben függ a fajtájától és az energiájától. • Adott energiájú alfa részecske több kárt okoz, mint egy ugyanakkora energiéjú elektron vagy egy foton. • Például egy alfa-részecska energiáját fémben 1 mikrométer alatt adja le, mig ehez egy gamma-fotonnak akár több centiméterre is szüksége lehet. • Emiatt minden fajta sugárzáshoz koefficienst (biologiai hatásosság) rendelünk. • A dózis és a biologiai hatásosság szorzata az ekvivalens dózis, melynek mértékegysége SIEVERT(Sv). • A sugárzás hatása azonban a szerv tipusától is függ, minden szervhez tartozik egy koefficiens, ami nem függ a sugárzás fajtájától és energiájától. • Egy ember átlagosan évi 2,5 mSv dózist nyel le, okai a levegőben lévő radon, a kozmikus sugárzás, röntgenvizsgálatok stb. A legnagyobb része (2 mSv) természetes forrásból származik.

7. KORMEGHATÁROZAS Élőlények maradványainak a korát a bennük található C-14 izotóp koncentráciojából lehet meghatározni. A magas légkörben folyamatosan keletkező C-14 izotóp beépül az élő szervezetbe, az élőlény elpusztulása után az anyagcsere megszünik és a C-14/C-12 izotóparány csökkeni kezd, mivel a kémiai tulajdonságokat meghatározó rendszám azonos, ezért az arány csupán a bomlás miatt változik meg. A maradványból kinyert szén megváltozot izotópösszetételéből következtetni lehet a maradvány korára. Ez a módszer kb 40-50 ezer évig használható 10% pontossággal Más izotópokkal más korszakokat lehet vizsgálni(pl: U-235/U-238 arányból meg lehet állapitani a Föld korát) NYOMJELZÉS A radioaktiv nyomkövetás vagy nyomjelzés, melyet Hevesy György dolgozott ki a következön alapszik: a rendszerben lévő bizonyos elem egy részét ugyanolyan elem radioaktiv izotópjára cseréljük. Ettől kezdve különböző detektorokkal követni lehet az elem mozgását a rendszerben. Ily módon a pajzsmirigy müködését (radioaktiv jódot viszünk), az erek átjárhatóságát, a nüvények tápanyagcseréjét (radioaktiv foszforral) lehet vizsgálni. Könyvészet: http://hu.wikipedia.org/wiki/radiaktivitas ALKALMAZÁSA

8. ANTOINE HENRI BECQUEREL • Antoine Henri Becquerel 1852 december 15-én született Párizsban Franciaországan és 1908 augusztus 25-én halt meg Bretagne Franciaországban. • Nobel-dijas francia fizikus, a radioaktivitás egyik felfedezője • 1903-ban fizikai Nobel-dijat, amit megosztva kapott a Curie házaspárral, a radioaktivitás felfedezéséért.

9. PIERRE CURIE • Pierre Curie 1859 május 15-én született Párizsban és 1906 április 19-én halt meg Párizsban. • Nobel-dijas francia fizikus és kémikus. • 1898-ban feleségével felfedezték a polóniumot, majd késöbb a rádiumot. • Főként a sugárzások fizikai tanulmányozásával foglalkozott, beleértve a fény- és vegyi hatásokat is.

10. MARIE CURIE • Marie Sklodowska-Curie 1867 november 7-én született Varsóban és 1934 július 4-én halt meg Passzzben. • Lengyel származású francia fizikus és kémikus, a párizsi egyetem első női profersszorja 2-szer kapott Nobel-dijat egyet megosztva, és egyet a kémiai kutatásáért. • Felfedezte, hogy az uránsugárzás, hogy a sugárzás nem a molekulák egymásra hatásának erdmenye, hanem inkább magukból az atomokból erednek, ez volt az egyéni legfontosabb munkája.