Pierwiastki promieniotwórcze

2. Pierwiastki promieniotwórcze

3. DANE INFORMACYJNE • Nazwa szkoły: • Liceum Ogólnokształcące im. Bogusława X w Białogardzie • ID grupy: 98_57_MF_G1 • Opiekun: Ewa Jacewicz • Kompetencja: Matematyczno - fizyczne • Temat projektowy: Pierwiastki promieniotwórcze • Semestr/rok szkolny: 2010/2011

4. Co to jest promieniotwórczość? Promieniotwórczość to zjawisko emisji z jądra atomowego energii. Jest to zdolność jąder atomowych do rozpadu promieniotwórczego, który najczęściej jest związany z emisją cząstek alfa, cząstek beta oraz promieniowania gamma.

5. Rodzaje promieniotwórczości • PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ NATURALNA- polega na samorzutnej emisji promieniowaniaw trakcie rozpadu naturalnych izotopów promieniotwórczych występujących w przyrodzie. • PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ SZTUCZNA- polega na tym, że izotop otrzymany sztucznie pod wpływem bombardowania protonami, jądrami deuteru, cząstkami alfa lub neutronami zmienia się w inny, samorzutnie rozpadający się izotop promieniotwórczy.

6. Rodzaje promieniowania • PROMIENIOWANIE ALFA • PROMIENIOWANIE BETA • PROMIENIOWANIE GAMMA

7. Promieniowanie alfa strumień cząstek alfa ( jąder helu ) wysyłanych przez promieniotwórcze jądra atomowe. Promieniotwórczy atom zmienia się w zupełnie inny pierwiastek, według wzoru:

8. Promieniowanie alfa

9. Promieniowanie beta strumień szybko poruszających się cząstek beta (elektronów) wysyłanych przez izotopy promieniotwórcze ulegające przemianie beta β. W wyniku tej przemiany powstaje zupełnie nowy pierwiastek, według równania:

10. Promieniowanie beta

11. Promieniowanie gamma promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali poniżej 0,2 Å. Promieniowanie gamma ma własności zbliżone do promieniowania rentgenowskiego, jednak wobec mniejszej długości fali jest bardziej przenikliwe

12. Promieniowanie gamma

13. Co to jest szereg promieniotwórczy? Produktem rozpadu promieniotwórczego może być jądro izotopu , również promieniotwórczego, w dalszym ciągu ulegające przemianom aż do powstania izotopu trwałego, którym jest zwykle ołów lub bizmut. Sekwencja takich przemian, obejmująca 10-14 przemian, nosi nazwę szeregu promieniotwórczego. W przyrodzie występują cztery naturalne szeregi promieniotwórcze.

14. SZEREGI Torowy Neptunowy

15. SZEREGI Radowy Aktynowy

16. Okres połowicznego zaniku (rozpadu) Inaczej okres połowicznego rozpadu, jest to czas, po którym połowa ilości izotopu danego pierwiastka ulega rozpadowi. Jest to wielkość charakteryzująca każdy nuklid promieniotwórczy.

17. Okres połowicznego zaniku (rozpadu)

18. w medycynie – w radioterapii Promieniotwórczość wykorzystywana jest do produkcji wielu leków, a także do prześwietleń. Izotopy promieniotwórcze mogą być także wykorzystywane do sterylizacji sprzętu medycznego i laboratoryjnego. Radioterapia: - stosuje się ją w przypadku nowotworów szczególnie czerniaka (nowotwór skóry) - jod 131 stosuje się do leczenia tarczycy Zastosowanie izotopów promieniotwórczych

19. wtechnice – elektrownie jądrowe • W technice izotopy promieniotwórcze stosuje się w precyzyjnych badaniach grubości materiałów do wykrywania wad materiałowych. Wykrywają cieki wodne, podziemne strumyki itd. Umieszczane są również w czujnikach dymu, także różnego rodzaju urządzeniach alarmowych. Wykorzystuje się je do sterylizacji żywności, opakowań i sprzętu medycznego i laboratoryjnego. Zastosowanie izotopów promieniotwórczych

20. w mechanice samochodowej • w przemyśle • w górnictwie • w różnego rodzaju czujnikach • w biologii • w chemii • w reaktorach atomowych • geologia i archeologia- • -Dzięki badaniu zawartości radioaktywnego węgla-14 można wyznaczyć wieki znalezisk i wykopalisk. • rolnictwo i hodowla • - Nuklidy promieniotwórcze są stosowane do wywołania mutacji u roślin i zwierząt, dzięki której eliminuje się cechy szkodliwe i produkuje się odmiany uszlachetnione. • napromieniowanie żywności • - promieniowanie gamma stosowane jest do higienizacji i przedłużenia trwałości żywności, która staje się przez to promieniotwórcza, a jej konsumenci nie są narażeni na żadne promieniowanie. Taka żywność staje się bezpieczna dla konsumpcji, ponieważ eliminuje się mikroorganizmy, tj. salmonella, listeria itd., które powodują zatrucia pokarmowe. Zastosowanie izotopów promieniotwórczych

21. Energetyczne reaktory jądrowe • Służą do produkcji energii elektrycznej. • Reaktor jądrowy jest urządzeniem przeznaczonym do przeprowadzania kontrolowanej reakcji łańcuchowej. W rdzeniu reaktora znajduje się paliwo jądrowe, którym mogą być np.: uran-235, uran-233

22. Schemat rekatora jądrowego

23. Zagrożenia związane z energetyką jądrową Największą jak dotąd katastrofą związaną z reaktorami jądrowymi był pożar w elektrowni Czarnobyl na Ukrainie w 1986 roku. W wyniku awarii systemu chłodzenia paliwa jądrowego nastąpiło przegrzanie reaktora i jego wybuch; reaktor został rozerwany i bardzo aktywne pierwiastki promieniotwórcze przedostały się do atmosfery.

24. Zagrożenia związane z energetyką jądrową

25. Zagrożenia promieniotwórczością • niekiedy może wpływać destrukcyjnie na wszystkie • formy życia organicznego • może spowodować zepsucie się sprzętu elektrycznego • powoduje zakłócenie równowagi w przyrodzie • ma toksyczny wpływ na organizmy • niekiedy wykorzystywane do produkcji broni • masowego rażenia

26. Maria Skłodowska-Curie - matka promieniotwórczości Prekursorka nowej gałęzi chemii- radiochemii. Za pionierskie prace nad promieniotwórczością oraz za wyodrębnienie dwu nowych naturalnych pierwiastków promieniotwórczych (polon i rad) Maria Skłodowska- Curie została dwukrotnie uhonorowana Nagrodą Nobla: po raz pierwszy w roku 1903 w dziedzinie fizyki oraz powtórnie w 1911r. w dziedzinie chemii. Wywarła ona niezwykle ogromny wpływ na rozwój nauki w Europie.

27. Reakcje jądrowe Są to procesy zachodzące w jądrach atomowych. W ich wyniku powstają jądra atomowe innych pierwiastków, innych izotopów tego samego pierwiastka lub jądra tego samego izotopu w innym stanie energetycznym.

28. Reakcje jądrowe na Słońcu Źródłem energii gwiazd o masie mniejszej i zbliżonej do masy Słońca jest cykl protonowy.

29. Reakcje jądrowe na Słońcu Źródłem energii gwiazd o masie większej od masy Słońca jest cykl CNO.

30. Bibliografia • strony wydziałów fizyki Politechniki Warszawskiej, AGH, Uniwersytetu w Białymstoku, UMCS, UAM. • Wikipedia • „Chemia ogólna i nieorganiczna”- Maria Litwin • Repetytorium z chemii- Małgorzata Krzeczkowska • Encyklopedia Popularna PWN