A termeszétes radioaktivitás

Az előadások a következő témára: "A termeszétes radioaktivitás"— Előadás másolata:

1 A termeszétes radioaktivitás

2 Tartalom Természetes radioaktivitás felfedezése
Becquerel, Curie, Rutherford Természetes radioaktív sugárzás tulajdonságai Természetes radioaktív sugárzás típusai α,β,γ Radioaktív családok Fizikai mennyiségek aktivitás, felezési idő, bomlástörvény Sugárzás detektálása Dozimetria

3 Kérdések Ki fedezte fel az új sugárzást?
Mit nevezünk természetes radioaktív sugárzásnak? Milyen összetevőkre bontható a radioaktív sugárzás? Milyen tulajdonságú a felfedezett sugárzás? Mit nevezünk radioaktív családoknak? Mi az aktivitás? Mi a felezési idő? Mi a bomlástörvény? Mi az átlagos élettartam? Milyen eszközökkel lehet kimutatni a sugárzást? Milyen dózisok használatosak?

4 A radioaktivitás felfedezése
Antoine Henri Becquerel Az uránérc előzetes besugárzás nélkül is bocsátott ki bizonyos sugarakat, amelyek a fényhez hasonló nyomot hagytak a fényképezőlemezen. Antoine Henri Becquerel

5 A radioaktivitás felfedezése
Marie Curie és Pierre Curie Felfedezték a polóniumot és a rádiumot Megfigyelték, hogy az új sugárzás független a sugárzó elem fizikai és kémiai állapotától Radioaktív sugárzás:előzetes energiaközlés nélkül bekövetkező sugárzás Marie Curie Pierre Curie

6 A radioaktivitás felfedezése
Ernest Rutherford A radioaktív anyagból kilépő sugarakat elektromos mezőbe vezette, a sugárzás három összetevőjét figyelte meg. - + Ernest Rutherford

7 A sugárzás tulajdonságai
külső hatás nélkül keletkezik erőssége az elem mennyiségétől függ fizikai és kémiai változások nem befolyásolják kémiai hatása van, megfeketíti a filmet ionizáló hatása van élő sejteket károsítja fluoreszkálást, foszforeszkálást okoz

8 A radioaktív sugárzás típusai
α-sugárzás: nagy sebességű He 2+- ionokból áll, ionizáló hatása legnagyobb, áthatoló képessége a legkisebb β-sugárzás: közel fénysebességű elektronokból áll, ionizáló hatása kisebb, áthatoló képessége nagyobb γ-sugárzás: nagy frekvenciájú elektromágneses hullám,ionizáló hatása legkisebb,áthatoló képessége legnagyobb

9 A radioaktív sugárzás típusai
A sugárzások áthatolóképessége: α: levegőben néhány centiméter β: levegőben néhány méter γ: levegőben néhány száz méter

10 Radioaktív családok A radioaktivitás a sugárzó atomok belső átalakulásának következménye. α-sugárzáskor a rendszám 2-vel, tömegszám 4-gyel csökken β-sugárzáskor a rendszám 1-gyel nő, tömegszám nem változik A radioaktív elemek családokba sorolhatók, melyben egymást követő bomlások sorozata játszódik le,míg egy stabil izotóp keletkezik.

11 A bomlást leíró fizikai mennyiségek
Aktivitás: időegységre eső bomlások száma jele: A mértékegysége: Bq λ:bomlásállandó N:a t idő múlva jelenlévő bomlatlan atomok száma Felezési idő: az az idő, amely alatt az atommagok fele elbomlik jele: T1/2

12 A bomlást leíró fizikai mennyiségek
Bomlástörvény: N (t) :a t időpillanatban jelenlévő bomlatlan atommagok száma N (0) : kezdeti bomlatlan atommagok száma Átlagos élettartam: A bomlásállandó reciproka.

13 Radioaktivitás észlelése
Wilson-féle ködkamra A kamrában alkohol telített gőze van, a sugárforrásból kilépő részecskék ionokat hoznak létre, körülöttük a gőz lecsapódik. Charles Thomson Wilson

14 Radioaktivitás észlelése
Geiger-Müller számláló – GM-cső anód: W-szál katód:Cu-henger Anód-katód közötti feszültség: V Töltőanyag: szerves oldószer gőze, nemesgáz A belépő radioaktív részecskék ionokat hoznak létre a gázokban, ez áramlökést hoz létre. Hans Geiger

15 Radioaktivitás észlelése
Szcintillációs detektor Nagy energiájú sugárzás, vagy részecskék hatására fényvillanás következik be. NaI-kristály Tl-mal szennyezve Félvezető detektor Sugárzás hatására a kristály vezetőképessége rövid időre megnő. Szilárdtest-nyomdetektor Sugárzás hatására a kristályszerkezet torzul.

16 Dozimetria Fizikai dózisok 1.Elnyelt dózis
Tömegegységre vonatkoztatott elnyelt energia Jele:D Mértékegysége: J/kg, Gy 2.Elnyelt dózisteljesítmény Az elnyelt dózis és az idő hányadosa: Mértékegysége:

17 Dozimetria 3. Besugárzási dózis Jele: X Mértékegysége: 1Gy=29,4mC/kg
ΔQ: a Δm tömegű levegőben keltett ionok töltésösszege 4. Besugárzási dózisteljesítmény A besugárzási dózis és az idő hányadosa: Mértékegysége: C/kgs

18 Dozimetria Biológiai dózisok 1.Dózisegyenérték Jele: H
Mértékegysége: Sv 1Sv=1J/kg H=DQN D: elnyelt dózis Q: sugárzás típusára jellemző faktor N: sugárzás körülményeire jellemző állandó 2.Elnyelt dózis K:dózisállandó A:aktivitás l:besugárzott anyag távolsága

19 Sugárterhelés hatásai A sugárdózis átlag értéke mSv/év-ben(Svédország)
Dozimetria Sugárterhelés hatásai A sugárdózis átlag értéke mSv/év-ben(Svédország) D (mSv) Hatások 200 Küszöbdózis orvosilag kimutatható, tünetmentes Kritikus dózis rosszullét Vérképző szervek zavarai 4000 Félhalálos dózis Az 50%-a orvosi kezelés hiányában meghal 6000 Halálos dózis

20 Kérdések Ki fedezte fel az új sugárzást?
Mit nevezünk radioaktív sugárzásnak? Milyen összetevőkre bontható a radioaktív sugárzás? Milyen tulajdonságú a felfedezett sugárzás? Mit nevezünk radioaktív családoknak? Mi az aktivitás? Mi a felezési idő? Mi a bomlástörvény? Mi az átlagos élettartam? Milyen eszközökkel lehet kimutatni a sugárzást? Milyen dózisok használatosak?