Текст роботи розміщено без зображень та формул.
Повна версія роботи доступна у вкладці "Файли роботи" у форматі PDF

Вступ

Радіація. Це слово сприймається багатьма людьми вкрай неприязно. Променева хвороба, рак щитовидної залози, лейкоз - це дуже страшно. Великі дози радіації негативно впливають на людський організм. Але не так однозначно. Радіація безперервно протягом усього життя впливає на людину, значить, є і безпечні дози радіації?! А який він – допустимий рівень радіації? Як зберегти життя людини з погляду цієї проблеми?

Актуальність теми «Роль радіації у житті» зростає у зв'язку зі збільшенням використання у господарську діяльність людини джерел радіоактивних випромінювань. З іншого боку, інтерес викликає питання про походження радіаційного фону та його складових.

Для себе ми окреслили проблему так: роль радіації в житті людини більшою мірою є позитивною чи негативною? Мета нашої роботи була такою: з'ясувати роль радіоактивних випромінювань у житті людини. Перед нами було поставлено такі завдання:

знайти сферу застосування радіоактивних випромінювань;

встановити, у чому небезпека радіації в людини;

познайомитись із принципом роботи дозиметра;

дослідити рівень радіації біля нашої школи.

Для вирішення поставлених завдань ми застосовували пошуковий метод отримання інформації, працювали з літературою, яку рекомендував учитель, а також вивчали електронні джерела інформації. Аналізуючи теоретичну інформацію, не забували і про практичну роботу – з дозиметром «Снігур». Вивчивши будову та принцип дії дозиметра, ми провели виміри радіаційного фону в нашій школі на різних поверхах, у кабінетах, у спортивному залі та на футбольному майданчику. Ще в ході роботи ми відвідали клініку «МЕДІ» у нашому місті, де медичний персонал рентген-кабінету розповів нам багато цікавого про свою роботу.

1. 1. Теоретичні відомості про іонізуючі випромінювання.
Основна частина

Протягом усієї історії існування Землі різні види випромінювання падають на поверхню Землі з космосу та надходять від радіоактивних речовин, що знаходяться у земній корі.

Хімічний елемент уран, відкритий 1840 р. хіміком Пеліго Ежен Мелькіором, виявив свою здатність до мимовільного випромінювання завдяки французькому вченому Анрі Беккерелю. Ця здатність пізніше була виявлена ​​і в інших хімічних елементів та отримала назву радіоактивності. Такі дослідженнями займалися Э.Резерфорд, П.Кюри, М.Склодовская- Кюрі та інших. Не відразу вони зрозуміли про небезпеку, що походить від цих випромінювань. Багато хто з них згодом помер від променевої хвороби.

Ще до відкриття Беккереля професор фізики В.Рентген відкрив Х-промені, які проникали через книгу, скло і навіть руку, надаючи можливість бачити кістки кістяка на спеціальному екрані. А якщо закріпити це зображення на фотопластинці? Так було отримано перший «рентгенівський знімок».

М.Тесла теж експериментував із цими променями, і саме він запропонував використовувати їх для виявлення пухлин людських органів. Йому вдалося отримати знімки тварин, птахів та самого себе. Спочатку він був упевнений, що ці промені нешкідливі і іноді навіть засинав під ними. Але після одного з дослідів вчений отримав сильний опік і здогадався про небезпеку цих променів. Наразі всім добре відомо: рентгенівське випромінювання є іонізуючим.

Радіація(хоча фахівці кажуть – іонізуюче випромінювання) – це потік частинок, здатних іонізувати середовище, тобто перетворювати нейтральні атоми та молекули середовища на частинки, що мають позитивний або негативний заряд (іони).

2.2. Застосування радіоактивних випромінювань (позитивна роль радіації).

Застосування радіоактивних випромінювань:

Для дослідження обміну речовин в організмі людини

За хімічними властивостями радіоактивні атоми не від звичайних атомів. Їх можна виявити з їхнього випромінювання. Це свого роду мітка, за допомогою якої можна простежити поведінку даного хімічного елемента.

У такий спосіб було доведено, що за порівняно невеликий час організм піддається майже повному оновленню. Лише залізо, яке входить до складу гемоглобіну, надходить у кров у тому випадку, коли його запаси в організмі вичерпуються, і воно починає засвоюватися організмом.

А ось ще приклад. Відома фірма «Лего» додає у свою продукцію сульфат барію для того, щоб виявити іграшку, яка потрапила в стравохід дитини, адже сульфат барію добре помітний у рентгенівських променях.

(Сульфат баріюBaSO 4 - це засіб для проведення рентгенологічних досліджень стравоходу, шлунка та кишечника людини. Воно не всмоктується із шлунково-кишкового тракту і не потрапляє в системний кровотік. У промислових масштабах сульфат барію одержують із важкого шпату, який є природним мінералом.)

Для лікування онкологічних захворювань, рентгенодіагностика, рентгенотерапія

Призначається курс опромінення (променева терапія) придушення ракових клітин різних стадіях перебігу хвороби (кобальтова гармата), і навіть для діагностики, обстеження людини.

У промисловості: контроль зносу поршневих кілець у двигунах внутрішнього згоряння; стеження за процесами в доменних печах; дослідження структури металевих виливків із метою виявлення дефектів.

У сільське господарство: збільшення врожайності при опроміненні насіння рослин; здійснення контролю за засвоєнням рослинами добрив під час зростання та дозрівання.

В археології: визначення віку органічних сполук, організмів за допомогою радіоактивного вуглецю.

1. 1. Небезпека радіації в людини (негативна роль радіації).

Періодично населення нашої країни відбувається медичне обстеження. При флюорографічному обстеженні людини використовують рентгенівські промені, що належать до проникаючої радіації. При вплив радіації на організм людини процес іонізації йде у клітинах тканин і органів. І якщо джерело випромінювання має велику потужність, це може призвести до неприємних наслідків. Під дією іонізуючого випромінювання живої клітині з'являються чужорідні хімічно агресивні сполуки. Якщо таких сполук накопичується дуже багато, то клітина гине. Небезпека випромінювань ускладнюється тим, що вони не викликають жодних болючих відчуттів навіть при смертельних дозах.

Необхідно відзначити, що всі медичні заходи, пов'язані з опроміненням людини, призначаються тоді, коли очікуваний корисний ефект набагато перевищує можливу шкоду впливу радіації.

Комп'ютерна томографія дає більше радіації, ніж рентгенівський знімок, але дозволяє виявити злоякісні пухлини та інші захворювання ранніх стадіях. Лікування призначається до того, як хвороба розвинеться, і шанси на щасливий результат значно зростають.

Сучасні цифрові апарати для флюорографічного обстеження дозволяють зменшити дозу в 10 разів у порівнянні зі застарілою апаратурою. Саме про це розповів лікар-рентгенолог клініки «МEDСІ» Шустова В.Г. та рентген-лаборант Харитонова М.І.

На жаль, на нашій планеті неодноразово були випадки, що призводять до незворотних процесів у живих організмах. 6 серпня 1945 р. американці скинули атомну бомбу на японські міста Хіросіма та Нагасакі. З 1949 по 1963 в Семипалатинській області (зараз це в Казахстані) проводилися випробування ядерної зброї. Сумарна потужність всіх вибухів у 2500 разів перевищувала потужність вибуху у японських містах. Жителі активно виступали за заборону ядерних вибухів та закриття полігону. З 2001р у Семипалатинську височить меморіал «Сильніше за смерть», як нагадування про страшні наслідки випробувань! 26 квітня 1986 р. стався вибух на Чорнобильській АЕС. Радіоактивні опади випали біля багатьох країн. Ось уже понад 30 років минуло з тих страшних подій, але там не живуть люди, територія продовжує бути покинутою та небезпечною… І не відомо, через який час люди оселяться там…

Радіоактивні ізотопи, що утворюються в процесі діяльності підприємств атомної енергетики (без вибухів та небезпечних викидів), називають штучними або техногенними. У той же час, у кожній речі, у кожному предметі, що нас оточують, у тому числі у питній воді та самому повітрі, містяться природні або природні радіоактивні ізотопи.

(Ізотопи- це різновиди даного хімічного елемента, які мають однакові хімічні властивості, але розрізняються за масою атомних ядер і своєю радіоактивністю).

Саме природні ізотопи роблять найбільший внесок у річну дозу опромінення людини. Небезпечними вони стають при сильній концентрації в різних технологічних процесах (видобуток та транспортування нафти та природного газу, спалювання вугілля та мазуту на теплових електростанціях).

У ґрунті, будівельних матеріалах завжди міститься деяка кількість радію Ra-226 (радіоактивний елемент), з якого утворюється радіоактивний благородний газ радон (Rn-222). Газ радон не утримується в будівельних конструкціях, а вільно виходить у повітря. Він може накопичуватися в закритих приміщеннях, що мало провітрюються, а з повітрям потрапляє в легені людини і розноситься кров'ю по органах і тканинах, що призводить до внутрішнього опромінення організму.

Найбільша кількість радону може накопичуватися в душі, водяна пара сприяє притоку радону.

Ось чому у будівництві треба використовувати чисті матеріали, що пройшли радіаційно-гігієнічний контроль. А в приміщеннях необхідно влаштовувати вологе прибирання (адже на частинках пилу можуть виявитися продукти розпаду радону), регулярно провітрювати їх, над плитою обов'язково має бути витяжка, а питну воду краще кип'ятити. Все це дозволить значно зменшити радонову «дозу».

То де ж межа між безпечною та небезпечною дозою радіації? Вплив випромінювань на живі організми характеризується дозою випромінювання.Поглиненою дозоювипромінювання називають відношення поглиненої енергії іонізуючого випромінювання до маси речовини, що опромінюється. Вона вимірюється у греях (Гр). Природний фон радіації протягом року на людини становить 0,002 Гр. За нормами, встановленими Міжнародною комісією з радіаційного захисту, для осіб, що працюють з випромінюванням, гранично допустима за рік поглинена доза становить 0,05 Гр.

Для оцінки дії випромінювання на живі організми введено спеціальну величину - еквівалентна доза поглиненого випромінювання. Вимірюється ця величина в зівертах (Зв)- на честь шведського вченого – радіофізика Рольфа Зіверта. Свою назву вона отримала у 1979р.

1 Зв- Еквівалентна доза, при якій доза поглиненого випромінювання дорівнює 1 Гр.

Максимальне значення еквівалентної дози, при отриманні якого відбувається ураження організму, що виражається у порушенні поділу клітин, становить 0,5 Зв.

Середнє значення еквівалентної дози поглиненого випромінювання за рахунок природного радіаційного фону становить 2 мЗв на рік на особу.

Для звичайної людини, яка не працює з джерелами радіації, допустима річна доза від техногенної радіації (за винятком медичного опромінення) становить 1 мЗв, а для співробітників, що працюють з джерелами радіації - 20 мЗв.

Відповідно до Постанови Головного державного санітарного лікаря РФ Г. Г. Онищенко №11 від 21.04. 2006 р. «Про обмеження опромінення населення під час проведення рентгенорадіологічних медичних досліджень», п.3.2, необхідно «забезпечити дотримання річної ефективної дози 1 мЗв під час проведення профілактичних медичних рентгенологічних досліджень, зокрема під час диспансеризації».

Під час відвідування клініки «МЕДСІ» лікарка Шустова В.Г. сказала, що лікарі та співробітники, які обслуговують рентгенівський апарат та комп'ютерний томограф, користуються індивідуальними дозиметрами. (Щоправда, сфотографувати томограф і дозиметр вони нам не дозволили.)

1. 1. Результати дослідження рівня радіації біля школи.

Практична частина нашої роботи полягала у дослідженні рівня радіаційного фону біля нашої школи. Розібравшись у принципі дії дозиметра «Снігур», ми зробили виміри на першому поверсі школи, де знаходиться кабінет фізики, у їдальні, де учні смачно їдять, на другому поверсі, де знаходиться вчительська, а також на третьому поверсі нашої школи, в кабінеті інформатики, історії у великому спортивному залі. Результати такі:

1 поверх - 0,11 мЗв; 2 поверх - 0,1 мЗв; їдальня - 0,09 мЗв;

3 поверх - 0,1 мЗв; кабінет історії – 0,13 мЗв;

кабінет інформатики – 0,14 мЗв; спортивний зал – 0,12 мЗв;

на футбольному майданчику - 0,07 мЗв.

Ці дослідження показали, що на території нашої школи не перевищено рівня радіаційного фону.

1. Висновок

Отже, ми багато чого дізналися про радіацію, з'ясували, що її вплив на людину часто буває негативним, негативним. Але й позитивної дії у житті людини, як виявляється, теж достатньо. Познайомились із раніше невідомим вимірювальним приладом (дозиметром) і тепер вміємо користуватися ним. Завдяки дозиметру «Снігур» ми тепер впевнені, що довкола нас – безпечне довкілля.

У висновку хотілося б сказати, що може скоро настане майбутнє, коли роль радіації (і атомної енергетики загалом) буде лише позитивною, і фантастичні ідеї стануть реальністю.

«У недалекому майбутньому на автомобілях можуть бути встановлені портативні атомні двигуни, а заправку їх необхідним ядерним пальним зроблять один раз - при виготовленні машин на заводі... Літаки здійснюватимуть рейси в стратосфері, де повітря сильно розріджене. Атомний двигун дасть літаку колосальні можливості, яких він зараз не має.

І. К. Цацулін «Атомна фортеця».

1. Список використаних джерел та літератури

Акатов А.А., Коряковський Ю.С. Радіація: від космічних променів до комп'ютерного томографа - М. Інформаційний центр з атомної енергії, 2014

Дякую В.С., Равуцька Ж.І. Фізика 7-11 класів. Організація позакласної роботи – Волгоград. : Вчитель, 2011

Воронцов-Вельяминов Б.А.Нариси про Всесвіт - М.: Наука, 1980

Переклад з англійської Баннікова Ю.А.: Радіація. Дози, ефекти, ризик - М.: Світ, 1990

https://ua.wikipedia.org/wiki/Зіверт,_Рольф

http://rudoctor.net/medicine2009/bz-qw/med-pmpur.htm

http://thelib.ru/books/caculin_ivan_k/atomnaya_krepost.html

Слово «радіація» давно закріпилося у свідомості багатьох людей як щось надзвичайно небезпечне, що несе хаос і руйнування: невидима, яка не має ні смаку, ні запаху, і тому ще більше лякає. Враховуючи, до яких наслідків може призвести, наприклад, аварія на АЕС чи вибух атомної бомби, з цією думкою важко не погодитись – адже висока доза радіації справді смертельно небезпечна.

У повсякденному житті ми постійно зіштовхуємося з радіацією в малих дозах. І це загалом не викликає ні в кого занепокоєння і страху.

Сканери в аеропортах

За останні кілька років багато великих аеропортів обзавелися сканерами для огляду. Від звичайних металодетекторних рамок вони відрізняються тим, що створюють на екрані повне зображення людини, використовуючи технологію зворотно-розсіяного випромінювання Backscatter X-ray. При цьому промені не проходять наскрізь – вони відбиваються. В результаті пасажир, який проходить огляд, отримує малу дозу рентгенівського випромінювання. Під час сканування різні за щільністю предмети забарвлюються на екрані у різні кольори. Наприклад, металеві речі відобразяться чорною плямою.

Є ще один вид сканера, в ньому використовуються хвилі міліметрового діапазону. Він являє собою прозору капсулу з антенами, що обертаються.

На відміну від металодетекторних рамок, такі пристрої вважаються більш ефективними в пошуку заборонених до перевезення речей. Виробники сканерів стверджують, що вони є абсолютно безпечними для здоров'я пасажирів. Проте масштабних досліджень із цього приводу у світі досі не проводилося. Тому думки фахівців розділилися: одні підтримують виробників, інші вважають, що певну шкоду подібні пристрої все ж таки завдають.

Наприклад, біохімік з Каліфорнійського університету Девід Агард вважає, що рентгенівський сканер все ж таки шкідливий. На думку вченого, людина, яка проходить огляд на цьому пристрої, отримує у 20 разів більше опромінення, ніж заявлено виробниками.

Рентгенівський знімок

Ще одне джерело так званої «побутової радіації» – рентгенівське обстеження. Наприклад, один знімок зуба видає від 1 до 5 мкЗв (мікрозиверт – одиниця виміру ефективної дози іонізуючого випромінювання). А знімок грудної клітки - від 30-300 мкЗв. Смертельною вважається доза радіації, що дорівнює приблизно 1 зіверту.

Згідно з дослідженням лікарів, 27 відсотків всього випромінювання, яке людина отримує протягом життя, припадає саме на медичні обстеження.

Цигарки

У 2008 році у світі активно заговорили про те, що окрім інших «шкідливостей» у тютюні міститься ще й токсичний агент полоній-210.

Якщо вірити даним Всесвітньої організації охорони здоров'я, токсичні властивості цього радіоактивного елемента набагато вищі, ніж у будь-якого відомого ціаніду. На думку керівництва компанії British American Tobacco, помірно курить людина (не більше 1 пачки на день) отримує лише 1/5 частину добової дози ізотопу.

Банани та інша їжа

Деякі натуральні продукти містять природний радіоактивний ізотоп-вуглець-14, а також калій-40. До них можна віднести картоплю, боби, насіння соняшнику, горіхи, а ще – банани.

До речі, калій-40, якщо вірити вченим, має найбільший період піврозпаду – понад мільярд років. Ще один цікавий момент: у «тілі» середнього за величиною банана кожну секунду відбувається близько 15 актів розпаду калію-40. У зв'язку з цим у науковому світі навіть вигадали жартівливу величину під назвою «банановий еквівалент». Так стали називати дозу опромінення, порівнянну із поїданням одного банана.

Варто зазначити, що жодної небезпеки для здоров'я людини банани, незважаючи на вміст калію-40, не мають. До речі, щорічно з їжею та водою людина отримує дозу радіації у розмірі близько 400 мкЗв.

Авіаподорожі та космічна радіація

Випромінювання із космосу частково затримується атмосферою Землі. Чим далі у небо, тим вищий рівень радіації. Саме тому при подорожі літаком людина отримує трохи підвищену дозу. У середньому вона становить 5 мкЗв за годину польоту. При цьому літати понад 72 години на місяць фахівці не рекомендують.

Власне, одним із головних джерел є Земля. Випромінювання відбувається за рахунок радіоактивних речовин, що містяться в грунті, зокрема, урану і торію. Середнє радіаційне тло становить близько 480 мкЗв на рік. При цьому в деяких регіонах, наприклад, в індійському штаті Керала, він значно вищий через значний вміст торію в грунті.

А як же мобільники та WI-FI-маршрутизатори?

Всупереч поширеній думці, від цих пристроїв не виходить «радіаційна загроза». Чого не можна сказати про телевізори з електронно-променевою трубкою і такі ж комп'ютерні монітори (так, вони досі зустрічаються). Але й у цьому випадку доза випромінювання незначна. За рік від такого пристрою можна отримати лише до 10 мкЗв.

Доза радіації, яку отримує людина з природних і «побутових» джерел, вважається безпечною для організму. Фахівці вважають, що опромінення, що накопичується протягом життя, не повинно перевищувати 700 000 мкЗв.

Радіація є іонізуючим випромінюванням, що завдає непоправної шкоди всьому навколишньому. Страждають люди, тварини, рослини. Найбільша небезпека полягає в тому, що вона не видима людським оком, тому важливо знати про її головні властивості та вплив, щоб захиститися.

Радіація супроводжує людей усе життя. Вона зустрічається у навколишньому середовищі, а також усередині кожного з нас. Величезний вплив мають зовнішні джерела. Багато хто чув про аварію на Чорнобильській АЕС, наслідки якої досі трапляються в нашому житті. Люди виявилися не готовими до такої зустрічі. Це вкотре підтверджує, що у світі є події непідвладні людству.

Види радіації

Не всі хімічні речовини є стійкими. У природі існують певні елементи, ядра яких трансформуються, розпадаючись окремі частинки із величезної кількості енергії. Ця властивість називається радіоактивністю. Вчені в результаті досліджень виявили кілька різновидів випромінювання:

1. Альфа випромінювання - це потік важких радіоактивних частинок у вигляді ядер гелію, здатних завдати найбільшої шкоди оточуючим. На щастя, їм властива низька здатність, що проникає. У повітряному просторі вони поширюються лише на пару сантиметрів. У тканині їх пробіг становить частки міліметра. Таким чином, зовнішнє випромінювання не несе небезпеки. Можна захиститися, використовуючи щільний одяг або аркуш паперу. А ось внутрішнє опромінення – велика загроза.
2. Бета випромінювання – потік легких частинок, які переміщаються повітря на пару метрів. Це електрони та позитрони, що проникають у тканину на два сантиметри. Воно несе шкоду при зіткненні зі шкірою людини. Однак більшу небезпеку дає при дії зсередини, але меншу, ніж альфа. Для запобігання впливу цих частинок використовуються спеціальні контейнери, захисні екрани, певна відстань.
3. Гамма та рентгенівське випромінювання – це електромагнітні випромінювання, що пронизують тіло наскрізь. Захисні засоби від такого впливу включає створення екранів зі свинцю, зведення бетонних конструкцій. Найбільш небезпечне з опромінень при зовнішньому ураженні, оскільки впливає весь організм.
4. Нейтронне випромінювання складається з потоку нейтронів, що володіють вищим показником проникаючої здатності, ніж гама. Утворюється в результаті ядерних реакцій, що протікають у реакторах та спеціальних дослідницьких установках. З'являється під час ядерних вибухів та знаходиться у відходах утилізованого палива від ядерних реакторів. Броня від такого впливу створюється із свинцю, заліза, бетону.

Всю радіоактивність на Землі можна поділити на два основні види: природну та штучну. До першої належать випромінювання з космосу, ґрунту, газів. Штучна з'явилася завдяки людині при використанні атомних електростанцій, різного обладнання в медицині, ядерних підприємств.

Природні джерела

Радіоактивність природного походження завжди була планети. Випромінювання є у всьому, що оточує людство: тварини, рослини, грунт, повітря, вода. Вважається, що цей невеликий рівень радіації не надає шкідливого впливу. Хоча деякі вчені дотримуються іншої думки. Оскільки люди не мають можливості вплинути на цю небезпеку, слід уникати обставин, які збільшують допустимі значення.

Різновиди джерел природного походження

1. Космічне випромінювання та сонячна радіація - найпотужніші джерела, здатні ліквідувати все живе на Землі. На щастя, планета захищена від цієї дії атмосферою. Проте люди постаралися виправити це становище, розвиваючи діяльність, що веде до утворення озонових дірок. Не варто надовго потрапляти під пряме сонячне проміння.
2. Випромінювання земної кори небезпечне поблизу родовищ різних мінералів. Спалюючи вугілля або використовуючи фосфорні добрива, радіонукліди активно просочуються всередину людини з повітрям, що вдихається, і їжею, що вживається ним.
3. Радон – це радіоактивний хімічний елемент, який є у будівельних матеріалах. Являє собою безбарвний газ без запаху та смаку. Цей елемент активно накопичується у ґрунтах і виходить назовні разом із видобутком корисних копалин. У квартири він потрапляє разом із побутовим газом, а також із водопровідною водою. На щастя, його концентрацію легко зменшити, постійно провітрюючи приміщення.

Штучні джерела

Цей вид з'явився завдяки людям. Його дія збільшується та поширюється за їх допомогою. Під час початку ядерної війни не така страшна сила і потужність зброї, як наслідки радіоактивного випромінювання після вибухів. Навіть якщо вас не зачепить вибухова хвиля чи фізичні чинники – вас доб'є радіація.

До штучних джерел відносяться:

• Ядерну зброю;
• Медичне обладнання;
• Відходи із підприємств;
• Певні дорогоцінні камені;
• Деякі старовинні предмети вивезені з небезпечних зон. У тому числі із Чорнобиля.

Норма радіоактивного випромінювання

Вченим вдалося встановити, що радіація по-різному впливає на окремі органи та весь організм у цілому. Для того щоб оцінити шкоду, що виникає при хронічному опроміненні, ввели поняття еквівалентної дози. Вона розраховується за формулою і дорівнює добутку отриманої дози, поглиненої організмом і усередненої по конкретному органу або всьому організму людини, на множник.

Одиницею виміру еквівалентної дози є співвідношення Джоуля до кілограмів, яке отримало назву - зіверт (Зв). З її використанням була створена шкала, що дозволяє зрозуміти про конкретну небезпеку випромінювання для людства:

• 100 Зв. Миттєва смерть. Потерпілий має кілька годин, максимум пару днів.
• Від 10 до 50 Зв. Той, хто отримав пошкодження такого характеру, загине за кілька тижнів від сильної внутрішньої кровотечі.
• 4-5 Зв. При попаданні цієї кількості організм справляється в 50% випадків. В іншому сумні наслідки призводять до смерті через пару місяців через пошкодження кісткового мозку та порушення кровообігу.
• 1 Зв. При поглинанні такої дози променева хвороба неминуча.
• 0,75 Зв. Зміни у системі кровообігу на невеликий проміжок часу.
• 0,5 Зв. Даної кількості достатньо, щоб у хворого розвинулися онкологічні захворювання. Інші симптоми відсутні.
• 0,3 Зв. Таке значення притаманне апарату щодо рентгену шлунка.
• 0,2 Зв. Допустимий рівень для роботи з радіоактивними матеріалами.
• 0,1 Зв. За такої кількості відбувається видобуток урану.
• 0,05 Зв. Це значення – норма опромінення медичних апаратів.
• 0,0005 Зв. Допустима кількість рівня радіації біля АЕС. Також це значення річного опромінення населення, яке дорівнює нормі.

До безпечної дози радіації в людини належить значення до 0,0003-0,0005 Зв на годину. Гранично допустимим вважається опромінення 0,01 Зв на годину, якщо така дія нетривала.

Вплив радіації на людину

Радіоактивність дуже впливає населення. Шкідливому впливу піддаються як люди, зіткнулися віч-на-віч із небезпекою, а й наступне покоління. Такі обставини спричинені дією радіації на генетичному рівні. Розрізняють два види впливу:

• Соматичний. Захворювання виникають у потерпілого, який отримав дозу радіації. Призводить до появи променевої хвороби, лейкозу, пухлини різноманітних органів, локальні променеві ураження.
• Генетичний. Пов'язаний із дефектом генетичного апарату. Виявляється у наступних поколіннях. Страждають діти, онуки та більш далекі нащадки. Виникають генні мутації та хромосомні зміни

Крім негативного впливу є і сприятливий момент. Завдяки вивченню радіації вченим вдалося створити на її основі медичне обстеження, що дозволяє рятувати життя.

Мутація після радіації

Наслідки опромінення

При отриманні хронічного опромінення в організмі відбуваються відновлювальні заходи. Це призводить до того, що постраждалий набуває меншого навантаження, ніж отримав би при разовому проникненні однакової кількості радіації. Радіонукліди розміщуються усередині людини нерівномірно. Найчастіше страждають: дихальна система, органи травлення, печінка, щитовидка.

Ворог не спить навіть через 4-10 років після опромінення. Усередині людини може розвинутись рак крові. Особливу небезпеку він становить у підлітків, які не досягли 15 років. Помічено, що смертність людей, які працюють з обладнанням для проведення рентгену, збільшено через лейкоз.

Найчастішим результатом опромінення проявляється променева хвороба, що виникає як при одноразовому отриманні дози, так і тривалому. При велику кількість радіонуклідів призводить до смерті. Поширений рак молочної та щитовидної залоз.

Страждає безліч органів. Порушується зір та психічний стан потерпілого. У шахтарів, які беруть участь у видобутку урану, часто трапляється рак легенів. Зовнішні опромінення викликають страшні опіки шкірних та слизових покривів.

Мутації

Після впливу радіонуклідів можливий прояв двох типів мутацій: домінантної та рецесивної. Перша виникає відразу після опромінення. Другий тип виявляється через великий проміжок часу у постраждалого, а й у наступного покоління. Порушення, викликані мутацією, призводять до відхилень у розвитку внутрішніх органів у плода, зовнішніх каліцтв і змін психіки.

На жаль, мутації досить погано вивчені, оскільки зазвичай виявляються не відразу. Згодом складно зрозуміти, що саме справило чільне впливом геть її виникнення.

10б клас
Керівник роботи:

Ольга Заріня

доктор психології, викладач спорту

ANNOTATION

Radiation in everyday life. Sergey Radonezhskiy, робітник Olga Zarinya, Riga Secondary School N54 sport teacher.

Анотація англійською мовою...

ANOTĀCIJA

Radiācija ikdienas dzīvē. Sergejs Radonežskis, darba vadītāja Rīgas 54.vidusskolas sporta pasniedzēja, psiholoģijas doktore Olga Zariņa.

Darbā analizēts - Latvāņu vispārīgais raksturojums. Latvāņu bīstamība. Darba drošība, apkarojot latvāņu audzes. Latvāņu izmantošanas iespējas. Latvāņu ierobežošanas iespējas.

Uzzināt par to, kas ir radiācija, par to bīstamību un izpētīt radiācijas izstarotājus mūsu ārienē.

1. 
   Iepazīties ar radiācijas vispārējo raksturojumu.
2. 
   Uzzināt par radiācijas veidiem.
3. 
   Uzzināt par radiācijas izplatījumu un fizisko būtību.
4. 
   Analizēt cilvēka apkārtni, meklējot radiācijas izstarojumu

Pētījumā secināts, ka radiācija ir ļoti bīstama lieta. Ikdienas dzīvē mums apkārt ir ļoti daudz radioaktīvo lietu. Tā ir kļuvusi par grūti apkarojamu un bīstamu nezāli, bet pašlaik ir ir kontrolēta.

Atslēgas vārdi: radiācija, starojums, .

Darbs satur 17 lapas, 5 bibliogrāfiskos nosaukumus, 4 pielikumus. Darba praktiskajā daļā veikta aptauja Rīgas 54.vidusskola 10. 11. klasē. Respondentu skaits ir 56. Darba rezultāti apkopoti, izanalizēti un salīdzināti.

ЗМІСТ

ВСТУП 5

1. Історія відкриття радіоактивності. 6

1.1. Загальна концепція радіоактивності. 6

1.2. Історія відкриття радіоактивності. 6

2. Види радіоактивного випромінювання 8

2.1. Необхідність класифікації радіоактивного випромінювання. 8

2.2. Альфа-розпад. 8

2.3. Бета-розпад. 11

2.4. Інші типи радіоактивного випромінювання. 12

2.4.2. Відкриття позитронного розпаду. 13

ВИСНОВКИ 15

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 16

ДОДАТОК 17

ВСТУП

Тема роботи.Радіоактивність у повсякденному житті.

Тема була обрана, тому що вона є актуальною сьогодні. Дуже багато радіоактивних предметів існує на планеті – буквально все випромінює радіоактивність, тому дуже важливо знати, які предмети випромінюють більше радіації, а також необхідно знати запобіжні заходи. Радіоактивність має властивість накопичуватися в людському організмі, тому кожна людина має бути попереджена

Мета роботи.Ознайомитись із поняттям радіоактивності та виявити найбільш небезпечні випромінювачі радіоактивності в середовищі життя людини.

Завдання.

1. 
   Ознайомитись із загальною характеристикою радіоактивності.
2. 
   Дізнатися про види радіації.
3. 
   Дізнатися про поширення радіації та про джерела радіації
4. 
   Проаналізувати оточення людини на наявність радіоактивних випромінювачів.

Гіпотеза. У житті людини дуже багато радіоактивних випромінювачів.

Використані методи.У роботі використано метод зіставлення, метод радіогалактичного аналізу, спектрального аналізу.

Структура роботи.Робота складається з вступу, 2 розділів, 7 підголов, висновків, списку літератури та 4 додатки.

1. Історія відкриття радіоактивності.

1.1. Загальна концепція радіоактивності.

РАДІОАКТИВНІСТЬ – перетворення атомних ядер на інші ядра, що супроводжується випромінюванням різних частинок та електромагнітного випромінювання. Звідси і назва явища: латиною radio – випромінюю, activus – дієвий. Це слово запровадила Марія Кюрі (див. РАДІЙ). При розпаді нестабільного ядра – радіонукліда з нього вилітають із великою швидкістю одна чи кілька частинок високої енергії. Потік цих частинок називають радіоактивним випромінюванням або радіацією. (1)

1.2. Історія відкриття радіоактивності.

Промені Рентгена. Відкриття радіоактивності було безпосередньо з відкриттям Рентгена. Більше того, деякий час думали, що це той самий вид випромінювання. Кінець 19 ст. взагалі був багатий на відкриття різноманітних не відомих до того «випромінювань». У 1880-х англійський фізик Джозеф Джон Томсон приступив до вивчення елементарних носіїв негативного заряду, в 1891 ірландський фізик Джордж Джонстон Стоні (1826–1911) назвав ці частки електронами. Зрештою, у грудні Вільгельм Конрад Рентген повідомив про відкриття нового виду променів, які він назвав Х-променями. Досі в більшості країн вони так і називаються, але в Німеччині та Росії прийнято пропозицію німецького біолога Рудольфа Альберта фон Келлікера (1817–1905) називати рентгенівськими променями. Ці промені виникають, коли електрони (катодні промені), що швидко летять у вакуумі, стикаються з перешкодою. Було відомо, що при попаданні катодних променів на скло воно випромінює видиме світло – зелену люмінесценцію. Рентген виявив, що одночасно від зеленої плями на склі виходять якісь інші невидимі промені. Це сталося випадково: то в темній кімнаті світився екран, покритий тетраціаноплатинатом барію Ba (раніше його називали платиносинеродистим барієм). Ця речовина дає яскраву жовто-зелену люмінесценцію під дією ультрафіолетових, а також катодних променів. Але катодні промені на екран не потрапляли, і більше того, коли пристрій був закритий чорним папером, екран продовжував світитися. Незабаром Рентген виявив, що випромінювання проходить через багато непрозорих речовин, викликає почорніння фотопластинки, загорнутої в чорний папір або навіть поміщеної в металевий футляр. Промені проходили через дуже товсту книгу, через ялинову дошку завтовшки 3 см, через алюмінієву пластину завтовшки 1,5 см... Рентген зрозумів можливості свого відкриття: «Якщо тримати руку між розрядною трубкою та екраном, – писав він, – то видно темні тіні кісток на тлі світліших обрисів руки». Це було перше історія рентгеноскопічне дослідження.

Відкриття Рентгена миттєво облетіло весь світ і вразило не лише фахівців. Напередодні 1896 року в книгарні одного німецького міста було виставлено фотографію кисті руки. На ній були видні кістки живої людини, а на одному з пальців – обручка. Це була знята в рентгенівському промені фотографія пензля дружини Рентгена. Перше повідомлення Рентгена Про новий род променів було опубліковано в «Звітах Вюрцбурзького фізико-медичного товариства» 28 грудня воно було негайно перекладено та опубліковано в різних країнах, що виходить у Лондоні найвідоміший науковий журнал «Nature» («Природа») опублікував статтю Рентгена 23 1896.

Нові промені стали досліджувати у всьому світі, тільки за один рік на цю тему було опубліковано понад тисячу робіт. Нескладні за конструкцією рентгенівські апарати з'явилися й у шпиталях: медичне застосування нових променів було очевидним.

Зараз рентгенівські промені широко використовуються (і не лише з медичною метою) у всьому світі. (2, 141)

Промені Бекереля. Відкриття Рентгена незабаром призвело до не менш визначного відкриття. Його зробив у 1896 році французький фізик Антуан Анрі Беккерель. Він був 20 січня 1896 року на засіданні Академії, на якому фізик і філософ Анрі Пуанкаре розповів про відкриття Рентгена і продемонстрував зроблені вже у Франції рентгенівські знімки руки людини. Пуанкаре не обмежився розповіддю про нові промені. Він висловив припущення, що ці промені пов'язані з люмінесценцією і, можливо, завжди виникають одночасно з цим видом світіння, тож, ймовірно, можна обійтися без катодних променів. Світіння речовин під дією ультрафіолету - флуоресценція або фосфоресценція (у 19 ст. не було строгого розмежування цих понять) було знайоме Беккерелю: нею займалися і його батько Олександр Едмонд Беккерель (1820-1891), і дід Антуан Сезар Беккерель (17 обидві фізики; фізиком став і син Антуана Анрі Беккереля - Жак, який «у спадок» прийняв кафедру фізики при паризькому Музеї природної історії, цю кафедру очолювали 110 років, з 1838 по 1948.

2. Види радіоактивного випромінювання

2.1. Необхідність класифікації радіоактивного випромінювання.

Коли в руках дослідників з'явилися, в мільйони разів сильніші, ніж уран (це були препарати радію, полонію, актинія), можна було детальніше ознайомитися з властивостями радіоактивного випромінювання. У перших дослідженнях на цю тему найактивнішу участь взяли Ернест Резерфорд дружини Марія та П'єр Кюрі, А.Беккерель, багато інших. Насамперед, було вивчено проникаючу здатність променів, і навіть вплив на випромінювання магнітного поля. Виявилося, що випромінювання неоднорідне, а є сумішшю «променів». П'єр Кюрі виявив, що при дії магнітного поля на випромінювання радію одні промені відхиляються, а інші ні. Було відомо, що магнітне поле відхиляє тільки заряджені частки, що летять , причому позитивні і негативні в різні сторони. У напрямку відхилення переконалися, що отклоняемые b-промені заряджені негативно. Подальші досліди показали, що між катодними та b-променями немає принципової різниці, звідки випливало, що вони є потіком електронів.

Промені, що відхилялися, мали сильнішу здатність проникати через різні матеріали, тоді як невідхиляються легко поглиналися навіть тонкою алюмінієвою фольгою - так поводилося, наприклад, випромінювання нового елемента полонію - його випромінювання не проникало навіть крізь картонні стінки коробки, в якій зберігався препарат. (1)

2.2. Альфа-розпад.

При використанні сильніших магнітів виявилося, що a-промені теж відхиляються, тільки значно слабше, ніж b-промені, причому в інший бік. Звідси випливало, що вони заряджені позитивно і мають значно більшу масу (як потім з'ясували, маса a-часток у 7740 разів більша за масу електрона). Вперше це явище виявили 1899 року А.Беккерель та Ф.Гізель. Надалі з'ясувалося, що a-частинки є ядра атомів гелію (нуклід 4Не) з зарядом +2 і масою 4 у.о. (Див. Вуглецева одиниця.). Коли ж у 1900 французький фізик Поль Війар (1860–1934) досліджував докладніше відхилення a- і b-променів, він виявив у випромінюванні радію і третій вид променів, що не відхиляються в найсильніших магнітних полях, це відкриття незабаром підтвердив і Беккерель. Цей вид випромінювання, за аналогією з альфа-і бета-променями, був названий гамма-променями, позначення різних випромінювань першими літерами грецького алфавіту запропонував Резерфорд. Гамма-промені виявилися подібними до променів Рентгена , тобто. вони є електромагнітне випромінювання, але з більш короткими довжинами хвиль і відповідно з більшою енергією. Всі ці види радіації описала М.Кюрі у своїй монографії «Радій і радіоактивність» (опублікована в Парижі в 1904, російський переклад – 1905). Замість магнітного поля для «розщеплення» радіації можна використовувати електричне поле, тільки заряджені частинки в ньому відхилятимуться не перпендикулярно силовим лініям, а вздовж них – у напрямку до пластин, що відхиляють. Довгий час було незрозуміло, звідки беруться всі ці промені. Протягом кількох десятиліть працями багатьох фізиків було з'ясовано природу радіоактивного випромінювання та його властивості, відкрили нові типи радіоактивності. Альфа-промені випромінюють, головним чином, ядра найважчих і тому менш стабільних атомів (у періодичній таблиці вони розташовані після свинцю). Ці високоенергетичні частки. Зазвичай спостерігається кілька груп a-часток, кожна з яких має певну енергію. Так, майже всі a-частинки, що вилітають з ядер 226Ra, мають енергію в 4,78 МеВ (мегаелектрон-вольт) і невелику частку a-часток енергію в 4,60 МеВ. Інший ізотоп радію – 221Ra випускає чотири групи a-часток з енергіями 6,76, 6,67, 6,61 та 6,59 МеВ. Це свідчить про наявність у ядрах кількох енергетичних рівнів, їхня різниця відповідає енергії випромінюваних ядром g-квантів. Відомі і "чисті" альфа-випромінювачі (наприклад, 222Rn). За формулою E = mu2/2 можна підрахувати швидкість a-часток із певною енергією. Наприклад , 1 моль a-часток з Е = 4,78 МеВ має енергію (в одиницях СІ) Е = 4,78 106 еВ 96500 Дж/(еВ моль) = 4,61 1011 Дж/моль і масу m = 0,004 кг/моль, звідки u» 15200 км/с, що у десятки тисяч разів більше за швидкість пістолетної кулі. Альфа-частинки мають найсильнішу іонізуючу дію: стикаючись з будь-якими іншими атомами в газі, рідині або твердому тілі, вони обдирають з них електрони, створюючи заряджені частинки. При цьому a-частинки дуже швидко втрачають енергію: вони навіть затримуються аркушем паперу. У повітрі a-випромінювання радію проходить всього 3,3 см, a-випромінювання торію – 2,6 см і т.д. Зрештою втратила кінетичну енергію a-частка захоплює два електрони і перетворюється на атом гелію. Перший потенціал іонізації атома гелію (He - e ® He +) становить 24,6 еВ, другий (He + - e ® He +2) - 54,4 еВ, це набагато більше, ніж у будь-яких інших атомів. При захопленні електронів a-частинками виділяється величезна енергія (понад 7600 кДж/моль), тому жоден атом, крім атомів самого гелію, неспроможна утримати свої електрони, якщо по сусідству виявиться a-частка. Дуже велика кінетична енергія a-частинок дозволяє «побачити» їх неозброєним оком (або за допомогою звичайної лупи), вперше це продемонстрував у 1903 англійський фізик і хімік Вільям Крукс (1832 – 1919. Він приклеїв на кінчик голки ледь видиму оком крупинку зміцнив голку в широкій скляній трубці, на одному кінці цієї трубки, недалеко від кінчика голки, містилася пластинка, вкрита шаром люмінофора (їм служив сульфід цинку), а на іншому кінці було збільшувальне скло, якщо в темряві розглядати люмінофор, то видно: все поле Кожна іскра - це результат удару однієї a-частки.Крукс назвав цей прилад спинтарископом (від грец. spintharis - іскра і skopeo - дивлюся, спостерігаю).За допомогою цього простого методу підрахунку a-часток був виконано низку досліджень, наприклад, цим способом можна було досить точно визначити постійну Авогадро.(5, 21)
В ядрі протони і нейтрони утримуються разом ядерними силами. Тому було незрозуміло, яким чином альфа-частка, що складається з двох протонів і двох нейтронів, може залишити ядро. Відповідь дав у 1928 американський фізик (який емігрував у 1933 з СРСР) Джордж (Георгій Антонович) Гамов). За законами квантової механіки a-частки, як і будь-які частинки малої маси, мають хвильову природу і тому у них є деяка невелика ймовірність опинитися поза ядром, на невеликій (приблизно 6 · 10-12 см) відстані від нього. Як тільки це відбувається, на частинку починає діяти з кулонівським відштовхуванням від дуже близько позитивно зарядженого ядра. Альфа-розпаду схильні переважно важкі ядра - їх відомо більше 200, a-частинки випускаються більшістю ізотопів елементів, що йдуть за вісмутом. Відомі ти легші альфа-випромінювачі, в основному, це атоми рідкісноземельних елементів. Але чому з ядра вилітають саме альфа-частинки, а чи не окремі протони? Якісно це пояснюється енергетичним виграшем при a-розпаді (a-частки - ядра гелію стійкі). Кількісна ж теорія a-розпаду була створена лише в 1980-х, у її розробці брали участь і вітчизняні фізики, у тому числі Лев Давидович Ландау, Аркадій Бейнусович Мігдал (1911–1991), завідувач кафедри ядерної фізики Воронезького університету Станіслав .
Виліт із ядра a-частинки призводить до ядра іншого хімічного елемента, який зміщений у періодичній таблиці на дві клітини вліво. Як приклад можна навести перетворення семи ізотопів полонію (заряд ядра 84) на різні ізотопи свинцю (заряд ядра 82): 218Po 214Pb, 214Po 210Pb, 210Po 206Pb, 21 21 2Po ® 208Pb, 216Po ® 212Pb. Ізотопи свинцю 206Pb 207Pb та 208Pb стабільні, інші радіоактивні.

2.3. Бета-розпад.

Бета-розпад спостерігається як у важких, так і легких ядер, наприклад, у тритію. Ці легкі частинки (швидкі електрони) мають більш високу проникаючу здатність. Так, у повітрі b-частинки можуть пролетіти кілька десятків сантиметрів, у рідких та твердих речовинах – від часток міліметра до приблизно 1 см. На відміну від a-частинок, енергетичний спектр b-променів не дискретний. Енергія електронів, що вилітають з ядра, може змінюватися майже від нуля до деякого максимального значення, характерного для даного радіонукліда. Зазвичай середня енергія b-часток набагато менша, ніж у a-часток; наприклад, енергія b-випромінювання 228Ra становить 0,04 МеВ. Але бувають і винятки; так b-випромінювання короткоживучого нукліду 11Ве несе енергію 11,5 МеВ. Довго було неясно, яким чином з однакових атомів одного й того самого елемента вилітають частинки з різною швидкістю. Коли ж стало відомо зрозуміло будову атома і атомного ядра, з'явилася нова загадка: звідки взагалі беруться b-частки, що вилітають з ядра - адже в ядрі ніяких електронів немає. Після того, як у 1932 англійський фізик Джеймс Чедвіком відкрив нейтрон, вітчизняні фізики Дмитро Дмитрович Іваненко (1904–1994) та Ігор Євгенович Тамм та незалежно німецький фізик Вернер Гейзенберг припустили, що атомні ядра складаються з протонів і протонів. У такому разі b-частинки повинні утворитися в результаті внутрішньоядерного процесу перетворення нейтрону на протон та електрон: n ® p + e. Маса нейтрону трохи перевищує сумарну масу протона і електрона, надлишок маси, відповідно до формули Ейнштейна E = mc2, дає кінетичну енергію електрона, що вилітає з ядра, тому b-розпад спостерігається, в основному, у ядер з надлишковим числом нейтронів. Наприклад, нуклід 226Ra - a-випромінювач, а все більш важкі ізотопи радію (227Ra, 228Ra, 229Ra і 230Ra) - b-випромінювачі.
Залишалося з'ясувати, чому b-частки, на відміну від a-часток, мають суцільний спектр енергії, це означало, що одні з них мають дуже малу енергію, а інші – дуже велику (і при цьому рухаються зі швидкістю, близькою до швидкості світла). . Більше того, сумарна енергія всіх цих електронів (вона була виміряна за допомогою калориметра) виявилася меншою, ніж різниця енергії вихідного ядра та продукту його розпаду. Знову фізики зіштовхнулися з «порушенням» закону збереження енергії: частина енергії вихідного ядра незрозуміло куди зникала. Непорушний фізичний закон «врятував» у 1931 швейцарський фізик Вольфганг Паулі, який припустив, що при b-розпаді з ядра вилітають дві частинки: електрон та гіпотетична нейтральна частка – нейтрино з майже нульовою масою, яка й забирає надлишок енергії. Безперервний спектр b-випромінювання пояснюється розподілом енергії між електронами та цією частинкою. Нейтрино (як потім виявилося, при b-розпаді утворюється так зване електронне антинейтрино) дуже слабо взаємодіє з речовиною (наприклад, легко пронизує діаметром земну кулю і навіть величезну зірку) і тому довго не виявлялося - експериментально вільні нейтрино були зареєстровані тільки в 1956 р Таким чином, уточнена схема бета-розпаду така: n ® p + . Кількісну теорію b-розпаду на основі уявлень Паулі про нейтрино розробив у 1933 італійський фізик Енріко Фермі, він же запропонував назву нейтрино (італійською «нейтрончик»).
Перетворення нейтрона на протон при b-розпаді практично не змінює масу нукліду, але збільшує заряд ядра на одиницю. Отже, утворюється новий елемент , зміщений в періодичній таблиці на одну клітинку вправо, наприклад: ® ® ® і т.д. (одночасно з ядра вилітають електрон та антинейтрино). (4, 72)

2.4. Інші типи радіоактивного випромінювання.

Крім альфа- і бета-розпадів, відомі інші типи мимовільних радіоактивних перетворень. У 1938 американський фізик Луїс Волтер Альварес відкрив третій тип радіоактивного перетворення - електронне захоплення (К-захоплення). У цьому випадку ядро ​​захоплює електрон із найближчої до нього енергетичної оболонки (К-оболонки). При взаємодії електрона з протоном утворюється нейтрон, та якщо з ядра вилітає нейтрино, яке забирає надлишок енергії. Перетворення протона на нейтрон не змінює масу нукліду, але зменшує заряд ядра на одиницю. Отже, утворюється новий елемент, що знаходиться в періодичній таблиці на одну клітину лівіше, наприклад, виходить стабільний нуклід (саме на цьому прикладі Альварес відкрив цей тип радіоактивності).

При К-захопленні в електронній оболонці атома на місце зниклого електрона «спускається» електрон з вищого енергетичного рівня, надлишок енергії або виділяється у вигляді рентгенівського випромінювання, або витрачається на виліт з атома слабкіше пов'язаних одного або декількох електронів - так званих оже-електронів , на ім'я французького фізика П'єра Оже (1899-1993), який відкрив цей ефект у 1923 (для вибивання внутрішніх електронів він використовував іонізуюче випромінювання).

У 1940 Георгій Миколайович Флеров (1913-1990) і Костянтин Антонович Петржак (1907-1998) на прикладі урану відкрили мимовільне (спонтанне) поділ, при якому нестабільне ядро ​​розпадається на два легших ядра, маси яких відрізняються не дуже сильно, наприклад: + + 2n. Цей тип розпаду спостерігається тільки у урану і більш важких елементів – лише у 50 нуклідів. У разі урану спонтанний поділ відбувається дуже повільно: середній час життя атома 238U складає 6,5 мільярда років. У 1938 німецький фізик і хімік Отто Ган, австрійський радіохімік і фізик Лізе Мейтнер (на її честь названий елемент Mt - мейтнерій) і німецький фізикохімік Фріц Штрассман (1902-1980) виявили, що при бомбардуванні ядер нейтрони здатні викликати поділ сусідніх ядер урану, що призводить до ланцюгової реакції). Цей процес супроводжується виділенням величезної (порівняно з хімічними реакціями) енергії, що призвело до створення ядерної зброї та будівництва АЕС.

2.4.2. Відкриття позитронного розпаду.

У 1934 році дочка Марії Кюрі Ірен Жоліо-Кюрі та її чоловік Фредерік Жоліо-Кюрі відкрили позитронний розпад. У цьому процесі один із протонів ядра перетворюється на нейтрон і антиелектрон (позитрон) – частинку з тією ж масою, але позитивно заряджену; одночасно з ядра вилітає нейтрино: p ® n + e+ + 238. Маса ядра при цьому не змінюється, а зміщення відбувається, на відміну від b-розпаду, вліво, b +-розпад характерний для ядер з надлишком протонів (так звані нейтронодефіцитні ядра). Так, важкі ізотопи кисню 19О, 20О і 21О b-активні, а його легкі ізотопи 14О і 15О b+-активні, наприклад: 14O ® 14N + e+ + 238. Як античастинки, позитрони відразу ж знищуються (анігілують) із заснуванням двох g-квантів. Позитронний розпад часто конкурує із К-захопленням.

У 1982 була відкрита протонна радіоактивність: випромінювання ядром протона (це можливе лише для деяких штучно отриманих ядер, що мають надмірну енергію). У 1960 році фізико-хімік Віталій Йосипович Гольданський (1923–2001) теоретично передбачив двопротонну радіоактивність: викидання ядром двох протонів зі спареними спинами. Вперше вона спостерігалася в 1970 році. Дуже рідко спостерігається і двонейтронна радіоактивність (виявлена ​​в 1979).

У 1984 було відкрито кластерну радіоактивність (від англ. cluster – гроно, рій). При цьому, на відміну від спонтанного поділу, ядро ​​розпадається на уламки з сильно різними масами, наприклад, з важкого ядра вилітають ядра з масами від 14 до 34. Кластерний розпад, і це протягом тривалого часу ускладнювало його виявлення.

Деякі ядра здатні розпадатися з різних напрямів. Наприклад, 221Rn на 80% розпадається з випромінюванням b-частинок і на 20% - a-частинок, багато ізотопів рідкісноземельних елементів (137Pr, 141Nd, 141Pm, 142Sm та ін) розпадаються або шляхом електронного захоплення, або з випромінюванням пози. Різні види радіоактивних випромінювань часто (але не завжди) супроводжуються g-випромінюванням. Відбувається це тому, що ядро, що утворюється, може мати надмірну енергію, від якої воно звільняється шляхом випромінювання гамма-квантів. Енергія g-випромінювання лежить у широких межах, так, при розпаді 226Ra вона дорівнює 0,186 МеВ, а при розпаді 11Ве досягає 8 МеВ.

ВИСНОВКИ

... Висновки щодо зробленої роботи...

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Кадменський С.Г. Радіоактивність атомних ядер: історія, результати, нові досягнення. Соросівський освітній журнал, 1999, № 11.

2. Кудрявцев Л.С. Історія фізики. Москва: Просвітництво, 1956. 196 стор.

3. Радіоактивність [переглянуто 20.04.2010]

Доступно за: http://www.krugosvet.ru/enc/RADIOAKTIVNOST.html

4. Содді Ф. Історія атомної енергії. Москва: Атоміздат, 1979. 420 стор.

5. Старосільська-Нікітіна О.А. Історія радіоактивності та виникнення ядерної фізики. Москва: вид-во АН СРСР, 1963. 202 стор.

ДОДАТОК

Додаток 1. Портет Марії Складовської-Кюрі.

Додаток 2. Портет Джорджа Гамова.

Додаток 3. Портет Джорджа Кейдвіка.

Додаток 4. Схема радіоактивного розпаду.

Англійський фізик, про смерть якого повідомляють навіть жіночі журнали, прожив бурхливе життя.

Здається, в останні десятиліття його космічно просунутого інвалідного візка, синтезатора мови та тоненького струменя слини з куточка рота не помічав уже ніхто. Це були звичні деталі цілісного образу, важливого зовсім іншим.

Стівен Хокінг. Фізик і математик, який вивчав теорію Великого вибуху та чорних дірок, народився у 1942 році, помер у березні 2018-го, і все це в Оксбриджі. Понад півстоліття прикутий до інвалідного крісла. Свої осяяння про влаштування Всесвіту та її майбутнє Хокінг озвучував за допомогою спеціально для нього створеного синтезатора мови, наукові праці (у тому числі суперпопулярну «Коротку історію часу», що вийшла 1988-го) набирав одним пальцем за допомогою мишки - поки цей палець ще рухався . Став батьком трьох дітей, лауреатом кількох десятків премій. Просвітитель, популяризатор науки.

Він прожив так, що зараз, після його смерті, ніхто не каже, що Стівен Хокінг— людина, яка всупереч... Ні, тільки: людина, завдяки якій...

Вчені згадують його прориви у вивченні космосу; пацифісти - виступи за мир; обивателі - те, як він зробив Великий вибух поняттям, про яке стало модно базікати за обідом; ті, хто вірить у Бога, про те, як він вірив у свою удачу: пощастило прожити єдине життя на Землі! Діти згадують Сімпсонів, у яких є персонаж на візку, «Найрозумніша людина на планеті», а таблоїди — два його шлюби і два розлучення.

І ще дещо.

Великий вчений відкрив особливе випромінювання чорних дірок і назвав його своїм ім'ям. І воно, звісно, ​​не лише про космос.

Випромінювання Хокінга - це випромінювання життя. Те, як випромінював її він — із чорної дірки, в яку потрапило його тіло. І те, як продовжить випромінювати навіть після того, як рано-вранці 14 березня він спокійно вдихнув повітря через дірочку в шиї востаннє у своєму будинку в Кембриджі.

"У Всесвіті не було б особливого сенсу, якби він не був будинком для коханих людей", - сказав Хокінг одного разу.

Джейн та подорож у нескінченність

У його Всесвіті залишилися кохані. Життя з однією з них зробило його Стівеном Хокінгом, було не раз нею врятовано, екранізовано і навіть удостоєно «Оскара». Життя з іншого було «палким і бурхливим», ставало надбанням таблоїдів і цікавило поліцію. І це все було. Чи не всупереч. А завдяки. Випромінювання Хокінга.

Жага життя, навіть коли лікарі кажуть, що залишилося всього 2 роки, а тобі 20, у тебе перше кохання і пульсуюче в голові наукове відкриття, готове дозріти і луснути. Подяка за шанс народитися та сьорбнути щастя на цій планеті. Віра в те, що «для зламаних комп'ютерів (з ними він порівнював людський мозок, що гине) не існує небес і безсмертя», а значить — треба встигнути все зараз. Випромінювання життя.

Він усе встиг. Встиг закохатися в Джейн Вайлд, А вона - в нього. «Хокінг із божевільної сімейки», геніальний студент, який ставить ультиматуми професорам і викидає у сміттєвий кошик свої роботи, сором'язливий хлопець з низько неохайною чубком, що низько падає на закриті окулярами в потужній оправі ока.

«Він був ексцентричним феноменом, нонсенсом у пуританському та сонному Сент-Олбансі», — напише Джейн через три десятиліття шлюбу у своїй книзі «Подорож у нескінченність».

Наукові осяяння, кохання та діагноз «Бічний аміотрофічний склероз, нейродегенерація, від сили два роки, молодик, ну два з половиною» збіглися у просторі та часі.

Хокінг збирався одружитися і стати великим ученим, а треба — і вже почалося: руки не слухалися, ноги підкошувалися — втратити контроль над усім тілом і померти від ядухи, коли відмовлять і дихальні м'язи.

Стівен перестав відповідати на телефонні дзвінки. Тоді Джейн прийшла своїми ногами.

Вони одружилися, і він став великим вченим.

Джейн постаралася.

«У нашому шлюбі нас було четверо»

Поки тіло Стівена невблаганно провалювалося у свою чорну діру, м'яз за м'язом (так, що наприкінці його життя залишився лише один, мімічний, на щоці, він — за участю комп'ютера, звичайно, — і допомагав йому керувати всім своїм життям), розум відвойовував собі все нові території, Джейн рік у рік несла тиху службу: народжувала дітей (трьох, Люсі, Робертаі Тіма, і це теж було диво), подрібнювала чоловікові їжу, застібала на ньому гудзики і, опоясавшись немовлятами, літала з ним по всьому світу.

«Проблема нашого шлюбу була в тому, що в ньому було чотири партнери: я, Стівен, хвороба та фізика».

Стівен Хокінг з першою дружиною Джейн Уайлд та їхніми дітьми Робертом та Люсі смажать барбекю, 1977 р. pic.twitter.com/QKzYTJDG6k

- Фотографії минулого (@HISTORYofPHOTOS) 26 червня 2017 р.

Хокінг став настільки великим, а вона настільки святою, що, як згадувала Джейн уже 2015-го, їхні стосунки стали схожими на стосунки «господаря та раба». Численні завойовники Стівена псували сімейне життя («О, ти такий розумний! Я повинна цілувати землю під твоїми стопами — в даному випадку колесами» — погодьтеся, це не те, що зазвичай дружина говорить чоловікові), а доглядальниці робили її просто нестерпною.

"Я відчувала, що більше не можу, і кілька разів була на межі самогубства". Кохання, що розбилося про побут догляду за людиною, яка розуміє про світ більше, ніж цілий науковий інститут, але не може навіть почухати собі ніс, кохання, що витончилося до ниточки, задавлене десятиліттями жертвування, кохання, яке не рятував уже навіть знаменитий хокінгівський гумор. .

Тепер рятувати треба було Джейн.

І Хокінг пішов на це. Дружина починає співати у церковному хорі. Щоб набрати повні легені, відволіктися, подумати про себе... Зустрічає іншу людину. Він звичайний, земний, якому нічого не треба від Джейн, крім самої Джейн.

Капелюшок, рукавички, перлинні нитки навколо шиї. Музика. І жодної фізики... Джонатан Джонсон, керівник хору, стає другом сім'ї. Допомагає Джейн, захоплюється Стівеном, мовчить про своє.

Хокінг теж втрачає голос. Буквально. Під час тяжкої пневмонії, коли вчений був безнадійний, лікарі пропонували дружині відключити його від апаратів. Але Джейн ухвалила інше рішення. Вона подарувала чоловікові ще багато років, відмовившись від вимкнення.

Хокінгу провели трахеотомію: пробили у горлі хід повітря. Він зміг дихати, але перестав говорити. Так за нього почав говорити комп'ютер, і в численних інтерв'ю по телебаченню хокінгівські пророцтва про майбутнє Землі, озвучені металевим голосом робота, почали звучати зовсім інфернально.

Чим менше в ньому залишалося тіла, тим більше було випромінювання, яке часом випалювало близьких... Хокінг зустрічався з британською королевоюі Бараком Обамою, літав у невагомості і знімався в ролі самого себе в телешоу, його книга «Коротка історія часу» розходилася мільйонними тиражами, він став зіркою — блиск якої часом холодний і коле так, що хочеться замружитися.

Queen Elizabeth помешкання Stephen Hawking протягом reception для Leonard Cheshire Disability charity at St James's Palace в Лондоні May 29, 2014. pic.twitter.com/uOhnScNOyD

- Boateng Duka Kofi (@ DukaKofi)

Схожі статті