Презентация по физике

(1852-1908)

Мария Кюри

Пьер Кюри

Диплом лауреатов Нобелевской премии, врученный Пьеру и Марии Кюри

В 1903 году за открытия в области радиоактивности супругам Кюри и А.Беккерелю была присуждена Нобелевская премия по физике .

Альберт Эйнштейн сравнил открытие радиоактивности с открытием огня , так как считал, что и огонь и радиоактивность – одинаково крупные вехи в истории цивилизации .

После открытия радиоактивных элементов началось исследование физической природы их излучения. Кроме Беккереля и супругов Кюри, этим занялся Резерфорд.

В 1898 г. Резерфорд приступил к изучению явления радиоактивности. Первым его фундаментальным открытием в этой области было обнаружение неоднородности излучения, испускаемого радием.

( 1871-1937 )

После открытия радиоактивных элементов началось исследование физической природы их излучения.

В 1899 году Резерфорд, изучая ионизирующую способность радиоактивного излучения, обнаружил, что оно неоднородно .

После проявления фотопластинки на ней обнаруживалось одно темное пятно – как раз в том месте, куда попадал пучок .

Фотопластинка

Пучок радиоактивного излучения радия, выходящий через узкое отверстие в сосуде

Толстостенный свинцовый сосуд с крупицей радия на дне

9

В сильном магнитном поле на на проявленной пластинке возникало три пятна: одно центральное было на том же месте что и раньше, а два других - по разные стороны от центрального. Резерфорд назвал их α - и β -лучами.

В том же году (1899г.) А.Беккерель доказал, что β -лучи являются потоком электронов.

В 1900 году французский физик П.Виллард установил, что в состав радиоактивного излучения входит и третья составляющая, которую он назвал γ -лучами.

9

9

Радиоактивные элементы входили в состав Земли с начала ее существования и продолжают присутствовать до настоящего времени, это пример естественной радиоактивности . Ёе используют в археологии для определения возраста экспонатов найденных при раскопках.

Что же происходит с веществом при радиоактивном излучении ?

• Удивительное постоянство, с которым радиоактивные элементы испускают излучения.
• Радиоактивность сопровождается выделением энергии, и она выделяется на протяжении ряда лет.
• При радиоактивности вещество испытывает изменения -образуется вещество совершенно нового вида, полностью отличное по своим физическим и химическим свойствам от первоначального

9

a - лучи

 - лучи

b - лучи

9

Какая бывает радиация?

• Альфа-частицы
• Бета-частицы
• Гамма-излучение
• Нейтроны
• Рентгеновское излучение

Как радиация может попасть в организм?

Внешнее

облучение

Внутреннее

облучение

Радиация окружает нас всюду

Источники радиации

Доля излучения в процентах

1. Из космоса

14%

2. От медицинских процедур

13%

3. От радиоактивности в почве

19%

4.От наших тел и пищи

17%

5.От радиоактивных газов в воздухе и от строительных материалов

37%

.

В 1903 г. Джозеф Джон Томсон предложил модель атома:

* атомы представляют однородные шары из положительно заряженного вещества, в котором находятся электроны.

* суммарный заряд электронов равен положительному заряду атома . Атом в целом нейтрален. Эта модель получила название «пудинг», так как электроны были вкраплены в положительно заряженную среду, подобно изюму в пудинге.

Модель атома Томсона

+

+

+

+

+

+

+

+

+

В 1911 г. Резерфорд предложил своим сотрудникам экспериментально проверить состоятельность модели атома Томсона Если модель атома Томсона соответствует действительности, то, пропуская через очень тонкую металлическую пленку узкий пучок быстрых α -частиц, экспериментаторы не должны обнаружить сколько-нибудь заметного отклонения этих частиц .

Под Х подразумевается символ химического элемента

A

Х

Z – зарядовое число, равное числу протонов в ядре, выраженное в элементарных электрических зарядах, равно порядковому номеру элемента в таблице Менделеева.

Z

А – массовое число, которое показывает общее число нуклонов в ядре, численно равное массе ядра, выраженной в атомных единицах массы и округленной до целых чисел.

• ИЗОТОПЫ – это атомы, ядра одного и того же химического элемента, различающиеся массой ядра.

• заряд ядра изотопов одного и того же химического элемента одинаков, т.к. число протонов в ядрах одинаково (они имеют один и тот же порядковый номер и занимают одну и ту же клетку в таблице Менделеева.
• ядра изотопов одного и того же химического элемента отличаются друг от друга числом нейтронов – этим объясняется различие их масс

РАЗЛИЧНЫЕ ИЗОТОПЫ КИСЛОРОДА

Каждый элемент в таблице Менделеева имеет несколько изотопов, которые обладают одинаковые химические, но различные физические свойства

Резерфорд пришел к выводу - положительный заряд атома сосредоточен в очень малом объеме в центре атома, а не распределен по всему атому, как в модели Томсона. Резерфорд предложил ядерную («планетарную») модель атома

* Атомы любого элемента состоят из положительно заряженной части - ядра. Размеры ядра малы, п сравнению с размерами самого атома.

*В состав ядра входят положительно заряженные частицы – протоны ( позднее было установлено, что и нейтральные нейтроны).В ядре сконцентрирована вся масса атома.

*Вокруг ядра вращаются электроны, образующие так называемую электрон-

ную оболочку.

Модель атома Резерфорда

Ядерные силы ( сильное взаимодействие)- силы, действующие между нуклонами в ядре и обеспечивающие существование устойчивых ядер

Фриц Штрассман

(1902-1980)

Модель деления ядер урана при бомбардировке нейтроном

Отто Ган

(1879-1968)

В природе встречается два вида изотопа урана: (99,3 %) и (0,7 %) .

Две наиболее типичные реакции деления этого ядра имеют вид:

Энергия, которая выделяется при полном делении 1 кг урана = энергии, которая выделяется при полном сгорании 3000 т угля

При делении ядра урана-235, освобождается 2 или 3 нейтрона. При благоприятных условиях эти нейтроны могут попасть в другие ядра урана и вызвать их деление. На этом этапе появятся уже от 4 до 9 нейтронов, способных вызвать новые распады ядер урана и т. д. Такой лавинообразный процесс называется цепной ядерной реакцией.

Реакция деления ядер урана идет с выделением энергии в окружающую среду

Энергия, заключенная в ядрах атомов колоссальна! При полном делении всех ядер, имеющихся в 1г урана, выделилось бы столько же энергии, сколько выделяется при сгорании 2,5 т нефти.

Утром  6 августа   1945  года американский бомбардировщик  B-29  « Enola Gay » (командир экипажа — полковник  Пол Тиббетс ) сбросил на японский город Хиросима атомную бомбу «Little Boy» («Малыш»). Три дня спустя атомная бомба «Fat Man» («Толстяк») была сброшена на город Нагасаки.

Считается, что 140000 человек умерло в Хиросиме от взрыва и его последствий; аналогичная оценка для Нагасаки составляет 74000 человек.

Глазной зрачок жертвы ядерной бомбардировки, получившей радиационную катаракту.

Ущерб, нанесённый Нагасаки атомной бомбардировкой, не поддаётся описанию. На расстоянии между 1 км и 2 км от эпицентра около 80% домов обрушились и сгорели, и когда дым рассеялся, всё вокруг было усеяно трупами. О территории в радиусе 2 км от эпицентра говорят как о "зоне эпицентра".

.

.

Найдено около эпицентра: кости человеческой руки, застывшие в оплавленном куске стекла

.

Хиросима, сожжённая дотла

Этот сожжённый заживо мальчик, с руками, как будто в агонии скрещёнными на груди, был среди мобилизованных учащихся в районе Ивакана (Iwakana). Он был ничем не защищённый от взрыва, прогремевшего в 700 метрах от него.

Келоидные рубцы на теле человека, находившегося в 1,6 км от эпицентра

Поздние медицинские последствия атомной бомбардировки включают келоидные рубцы, "атомную" катаракту, лейкемию и другие раковые заболевания и вызванную внутриутробным облучением микроцефалию ("синдром маленькой головы").

• Казалось бы, АЭС очень выгодные станции! Но вся беда в том, что в случае аварии их радиоактивное топливо попадает в окружающую среду, вызывая смертельно опасную для человека лучевую болезнь и заражая местность на 300 лет.
• Зараженную территорию обносят колючей проволокой, она становится непригодной для жизни.

АЭС оказались небезопасными.

До Чернобыльской аварии самой тяжелой в ядерной энергетике считалась авария 1979 года на американской АЭС Тримайл –Айленд близ г.Гаррисберга (штат Пельсинвания ).

• Лучевая болезнь
• Бесплодие
• Генетические мутации
• Поражения органов зрения
• Поражения нервной системы
• Ускоренное старение организма
• Нарушение психического и умственного развития
• Раковые заболевания .

Катастрофа в Японии 11.03.2011 на «Фукусима 1» .

Причиной разрушения АЭС послужили землетрясение и цунами, обрушившиеся на Японию .

Это знак радиационной опасности. Никогда не входите в помещения, имеющие такой знак!

Никогда не пользуйтесь приборами с таким знаком! Если вы случайно встретите бесхозные приборы или устройство с таким знаком, обязательно поставьте об этом в известность органы санитарного надзора или полицию! Рентгеновские обследования проходите не чаще 2-х раз в год !

«Обнаруженная сила урана угрожает цивилизации и людям не больше, чем когда мы зажигаем спичку. Дальнейшее развитие человечества зависит не от уровня технических достижений, а от его моральных принципов».

(1879 – 1955)