Tanárnő : Szilágyi Emese 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

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.

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-bomlás során az atommagban 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

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 bomlási sornak. 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.

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

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.

ALKALMAZÁSA 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

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.

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.

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.