Potrzebuję referat o promieniotwórczości.
Musi być ciekawy i nie sciągnięty z internetu, 2 kartki paieru kancelaryjnego.
Musi być ciekawy i nie sciągnięty z internetu, 2 kartki paieru kancelaryjnego.
More Questions From This User See All
promieniotworczosc inaczej radioaktywnosc to zjawisko samorzutnego przykształcania sie nukleoidów połączone z emisją promieniowania jądrowego.
Promieniotwórczość i izotopy
W następstwie odkrycia zjawiska promieniotwórczości wyizolowano pierwiastki promieniotwórcze, zbadano różne rodzaje promieniowania, stworzono pojęcia izotopu i czasu połowicznego rozpadu.
Promienie X (rentgenowskie) zostały odkryte w 1895 roku w efekcie badań nad fluorescencją. Promienie te pobudzają niektóre związki chemiczne do świecenia w ciemności. Francuski fizyk Aleksander Edmund Becquerel (1820-1891) badał fluorescencję substancji pod wpływem światła słonecznego. W 1896 roku jego syn Henri (1852-1908) zastanawiał się; dlaczego jedna z tych substancji, potasowy siarczan uranylu, sama emituje bardzo przenikliwe promienie podczas fluorescencji. Szczelnie owinął płyty fotograficzne czarnym papierem, na wierzchu umieścił trochę siarczanu, po czym wystawił próbki na działanie słońca. Płyty fotograficzne uległy zaczerwienieniu — wydawało się, że podczas fluorescencji emitowane są również promienie X. ~,
Niektóre z przygotowanych płyt z siarczanem w nie zostały jednak wystawione na działanie słońca, lecz schowane do szuflady, by posłużyć do doświadczeń za kilka dni. Becquerel ze zdziwieniem spostrzegł, że owe płyty również uległy zaczerwienieniu, choć nic nie pobudziło siarczanu do fluorescencji. Było jasne, że to nie fluorescencja jest odpowiedzialna za emisję owych tajemniczych, przenikliwych promieni. Kolejne eksperymenty udowodniły wkrótce, że promienie pochodzą od uranu zawartego w badanym związku chemicznym. Stwierdzono, że podobne promieniowanie jest wytwarzane także przez inny pierwiastek — tor. Wśród studentów Becquerela znalazła się młoda chemiczka pochodzenia polskiego Maria Skłodowska (1867-1934), która wyszła za mąż za francuskiego fizyka Piotra Curie (1859-1906). Natychmiast rozpoczęła badania nad uranem i przekonała męża, by przyłączył się do jej prac. To ona nazwała nowe zjawisko „radioaktywnością".
Pierwiastki promieniotwórcze
Najlepszym znanym wówczas źródłem uranu był uraninit, czyli blenda smolista. Analizując tą rudę, małżonkowie Curie odkryli, że zawiera ona także inne pierwiastki, znacznie bardziej radioaktywne niż uran. Nazwali je polonem (na cześć Polski) i radem. Przez następne 181at odkryto jeszcze trzy inne pierwiastki promieniotwórcze: aktyn, radon (gaz szlachetny) i protaktyn.
W Anglii William Crookes (1832-1919) znalazł w uranie substancję znacznie bardziej radioaktywną niż uran. Nazwał ją uranem X. Henri Becquerel stwierdził, że ilość uranu X w uranie rośnie z upływem czasu i poprawnie wywnioskował z tego, że uran przemienia się w uran X wskutek własnej radioaktywności. Urodzony w Nowej Zelandii fizyk Ernest Rutherford (1871-1937) wraz ze swym współpracownikiem Fryderykiem Soddy'm (187' 1956) odkryli podobne zjawisko, badając to i stwierdzili, że jest to właściwość wspólna d wszystkich pierwiastków radioaktywnych.
Jednocześnie trwały badania nad naturą same€ promieniowania radioaktywnego. Becquerel stwierdził, że część owego promieniowania tworzą elektrony. Małżonkowie Curie i Rutherford odkryli istnienie innej, znacznie mniej przenikliwej składów promieniowania. Rutherford nadał jej nazwę promieni alfa, podczas gdy strumień elektronów nazwano promieniami beta. Francuski fizyk Pa Villard dowiódł, że emitowane są także promień o bardzo małej długości fali — nazwał je gamma
Za pomocą analizy spektrograficznej Rutherfod stwierdził, że promienie alfa są dwukrotnie zjonizowanymi atomami helu o masie atomowej Jednocześnie odkrył inną dodatnio naładowaną cząsteczkę o masie równej 1386 masom elektronu. Nazwał ją protonem.
Izotopy
Masy atomowe wielu pierwiastków wprawiały chemików w zakłopotanie przez wiele lat. Masa tlenu wynosi 16, masa chloru 35,453, antymonu 121, itd Rutherford zasugerował, że masa atomowa je związana z liczbą protonów w jądrze (według tego modelu jądro składało się z protonów i elektronów neutrony odkryto znacznie później), dlaczego nie były to więc liczby całkowite?
Soddy w 1913 roku podał rozwiązanie. Pokazał, że gdy atom emituje cząstkę alfa, zamienia się w pierwiastek znajdujący się o dwa miejsca niżej w układzie okresowym. Emisja cząstki beta jest natomiast związana z przesunięciem się o jedno miejsce do góry. Rodzinę substancji zajmujących to samo miejsce w układzie okresowym, a zatem nierozróżnialnych metodami chemicznymi, nazwał izotopami. Izotopy jednego pierwiastka mają więc tę samą liczbę atomową, lecz różne liczby masowe.
Izotopy i masa atomowa
Zaraz potem J. J. Thomson (1856-1940), odkrywca elektronu, stwierdził, że istnieją dwa izotopy neonu, gazu szlachetnego, który nie jest radioaktywny. Odkrycie to potwierdził jego student F.W. Aston (1877-1945), który wykazał, że izotopy te mają masy atomowe zbliżone do 20 i 22.
Cięższy izotop stanowił około 10% naturalnie występującego gazu, co doskonale pasowało do obserwowanej masy atomowej neonu. Potem odkryto jeszcze trzeci izotop tego gazu o masie atomowej 21, jednak stanowił on zaledwie 0,25% naturalnego neonu. Aston odkrył wkrótce dwa izotopy chloru, o masach 35 i 37. Stopniowo okazało się, że prawie wszystkie pierwiastki posiadają różne izotopy, niektóre z nich zaś są radioaktywne.
Ostateczne rozwiązanie kwestii izotopów nastąpiło w 1930 roku, gdy niemiecki fizyk Walther Bothe (1891-1957) ogłosił odkrycie nowego rodzaju promieniowania, bardzo przenikliwego, otrzymywanego w czasie bombardowania berylu cząstkami alfa. Anglik James Chadwick (1891-1974) stwierdził, że nowe cząstki mają masę zbliżoną do masy protonu, są jednak pozbawione ładunku elektrycznego. Chadwick nadał nowej cząstce zaproponowaną wówczas nazwę — neutron. Odkrycie neutronu spowodowało natychmiastową przebudowę modelu budowy jądra atomu. W jego skład m wchodzą protony (równe co do ilości elektronom ~ krążącym na orbitach wokół jądra), których licz- 3 ba określa liczbę atomową. Oprócz tego w jądrze znajdują się także neutrony, które decydują o masie atomowej. Izotopy różnią się więc ilością neutronów w jądrze.
Czas połowicznego rozpadu
Pierwiastki promieniotwórcze ulegają rozpadowi w sposób przypadkowy. Przy tym prawdopodobieństwo rozpadu atomu jest stałe i nie zależy od koncentracji pierwiastka, ani od żadnych warunków zewnętrznych. Weźmy pod uwagę 1 gram uranu 235 (izotopu uranu o masie atomowej 235). Czas potrzebny do tego, by wskutek rozpadu promieniotwórczego pozostało zaledwie 0,5 g nazywamy czasem połowicznego rozpadu, dla uranu 235 wynosi on 713 milionów lat. Z tego 0,5 grama po następnych 713 milionach lat pozostanie 0,25 grama i tak dalej. Dlatego właśnie na Ziemi wciąż jeszcze występuje uran. Jednak wiele z produktów rozpadu ma czasy połowicznego rozpadu liczone w dniach, godzinach, minutach a nawet sekundach.
Najcięższe sztucznie tworzone w laboratoriach jądra pierwiastków o liczbach atomowych powyżej 100 istniały zaledwie ułamki sekundy.
Wszystkie naturalnie występujące pierwiastki promieniotwórcze za wyjątkiem radioaktywnych izotopów potasu, rubidu, lutetu i samaru są pro- duktami rozpadu toru (czas połowicznego zaniku 14,05 mld lat) lub dwóch izotopów uranu — 238 (4,5 mld lat) i 235 (713 min lat). Pierwiastki te rozpadają się po kolei na radioaktywne izotopy różnych innych pierwiastków, a cały łańcuch rozpadów nazywamy szeregiem promieniotwórczym.
Izotopy pierwiastków należące do szeregu torowego charakteryzują się liczbami masowymi typu 4n, uranowo-radowego (rozpoczynający się uranem 238) typu 4n+2, natomiast uranowo-aktynowego (rozpoczynający się uranem 235) 4n+3. Istnieje jeszcze czwarty szereg, neptunowy, w którym liczba masowa zmienia się jak 4n+1. Neptun jednak nie występuje praktycznie w przyrodzie, gdyż ma zbyt krótki czas połowicznego rozpadu (2,2 min lat)
Bibliografia:
Świat wiedzy - nauka i technika
encyklopedia powszechna