Základní škola Emila Zátopka Zlín, příspěvková organizace, Štefánikova 2701, 761 25 Zlín

1. Základní škola Emila Zátopka Zlín, příspěvková organizace, Štefánikova 2701, 761 25 Zlín EU PENÍZE ŠKOLÁM OP VK- 1. 4. Zlepšení podmínek pro vzdělávání na základních školách Číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/21.1395 Název projektu: Škola a sport VY_32_INOVACE_352 Autor DUM: Irena Heimová Datum (období), kdy byl materiál vytvořen: květen 2013 Ročník, pro který je materiál vytvořen: 9. ročník Vzdělávací oblast, obor, tematický okruh, téma: Člověk a příroda, fyzika, jaderná energie Anotace-metodický list: Žáci si zopakují základní poznatky o atomovém jádru a jeho složení, pochopí, že v jádře musí mezi nukleony působit přitažlivá síla. Zjistí, že z některých látek vychází radioaktivní záření, které má tři složky: alfa, beta a gama. Seznámí se s poločasem přeměny. Pozná využití radioaktivity. Prezentace vytvořená v programu PowerPoint. Materiál je určen pro bezplatné používání pro potřeby výuky a vzdělávání na všech typech škol a školských zařízení. Jakékoliv další využití podléhá Autorskému zákonu.

2. Jaderná energie

3. Atomové jádro • V roce 1911 anglický fyzik Ernest Rutherford při pokusech s ostřelováním zlaté fólie kladnými ionty helia objevil atomové jádro • Rozměry jádra jsou nepatrné – asi stotisíckrát menší než rozměry atomu • Je zde soustředěna téměř všechna hmota atomu • Pro představu: kdybychom zvětšili atom tak, aby jeho průměr byl 100 metrů, atomové jádro by představovalo drobounkou kuličku velikosti zrnka máku. • Protony jsou 1 800x těžší než elektrony

5. Protonové číslo – udává počet protonů • Nukleony – protony + neutrony • Nukleonové číslo – udává počet nukleonů • Nuklidy – látky složené z atomů, které mají stejné protonové i nukleonové číslo • Izotopy – různé nuklidy jednoho prvku, mají stejné protonové, ale různé nukleonové číslo

6. Z - protonové (atomové číslo) A - nukleonové (hmotnostní) číslo N = A - Z počet neutronů X prvek pojmy: izotop, nukleon, nuklid nuklidy: stabilní radioaktivní (rozpadají se a přitom se uvolňuje záření)

7. Radionuklid – nestabilní nuklid, podléhající samovolné radioaktivní přeměně (v přírodě 50 radionuklidů – uran 238) • Radioizotop – nestabilní izotop prvku, podléhající samovolné radioaktivní přeměně • V přírodě existuje přibližně 300 stabilních izotopů chem. prvků a okolo 1 000 nestabilních (přirozených i umělých)

8. Radioaktivita • Samovolná přeměna jader nestabilních nuklidů na jiná jádra • Vzniká při ní ionizující záření, uvolňují se částice

9. Antoine Henri Becquerel • Objevitel radioaktivity • 1896 objevil, že uranová ruda zvaná smolinec, pocházející z českého Jáchymova, vyzařuje neviditelné záření • Radioaktivní záření vycházející z atomových jader svědčí o tom, že je v nich utajena obrovská energie

10. Maria Curie Sklodovska, Pierr Curie –Zpracovali celý vagón smolince z Jáchymova a po několika měsících z něho chemicky izolovali dosud neznámé silně radioaktivní prvky – polonium a radium (0,1 g) • IréneJoliot-Curie, FrédéricJoliot – objev umělé radioaktivity 1934

11. Záření, které při radioaktivním rozpadu vzniká: • Záření alfa (α) • tvořeno jádry helia • nejméně pronikavé, zastaví ho list papíru • nebezpečné při vdechnutí (radioaktivní plyn radon) • (K nejznámějším zdrojům záření alfa patří rádium, které objevila v roce 1898 Marie Curie-Sklodowská)

12. Záření, které při radioaktivním rozpadu vzniká: • Záření beta (β) • tvořeno pozitrony nebo elektrony • pronikavější, zastaví ho hliníkový plech β- β+ pozitron S rozpadem β+ se setkáváme při umělé radioaktivitě

13. Záření, které při radioaktivním rozpadu vzniká: • Záření gama (γ) • krátkovlnné elektromagnetické záření • zastaví ho vrstva olova • Neexistuje samovolně (doprovází , ) • Částice záření – foton • Neutronové záření • v jaderných bombách a v reaktorech • Tvoří ho proud letících neutronů • nejpronikavější, zastaví ho vrstva vody nebo betonu

14. Poločas přeměny • Rychlost radioaktivních přeměn udává veličina poločas přeměny T. • Je to doba, za kterou se rozpadne právě polovina jader sledovaného izotopu. • Některé izotopy mají poločas přeměny velmi dlouhý (např. pro rádium je to 1590 roků), jiné se rozpadají téměř okamžitě, během zlomku sekundy

15. Přeměnové řady • Izotopy vznikající radioaktivní přeměnou jsou obvykle také radionuklidy, které se dále přeměňují na další izotopy • Druh vznikajícího izotopu se řídí posouvacím pravidlem • Vznikají tak posloupnosti jaderných přeměn

16. Nuklidy s přirozenou radioaktivitou patří převážně do tří přeměnových řad, které se označují podle výchozího radionuklidu: • 1. řada – urano-rádiová • 2. řada – thoriová • 3. řada – aktiniová (aktinouran 235) • Konečným produktem jaderných přeměn ve všech těchto řadách jsou izotopy olova, které jsou stabilní • Přeměnové řady jsou uvedeny v MFChT

17. Využití jaderného záření • Metoda značených atomů-nepatrné množství radionuklidů se přimísí do pozorované látky, přístroje registrují jejich pohyb-koloběh látek v organizmech • Radiouhlíková metoda – k určování stáří organických látek • Diagnostika nemocí, léčba nemocí (ozařování zhoubných nádorů) • Sterilizace předmětů,ničení látek způsobujících kažení potravin • Defektoskopie- zjišťování vad v materiálech • Jaderné elektrické baterie -zdroj napětí v kosmu

18. Zdroje • http://mpimichelet.free.fr/rutherford.jpg • http://www.hayalkatibi.com/foto/_Atom_Modellerinin_Tarihi_Gelisimi-20130309-112408.png • http://www.robotplatform.com/knowledge/Atomic%20Theory/atom-rutherford_en.jpg • SVOBODA, Emanuel. Přehled středoškolské fyziky. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1991, 588 s. ISBN 80-042-2435-0.