INOVACE ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH ZAMĚŘENÉ NA VYUŽÍVÁNÍ ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PRO 21. STOLETÍ A NA JEJICH DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ CZ.1.07/1.1.00/08.0010 Mgr. DAGMAR AUTERSKÁ, Ph.D. RADIOAKTIVITA TENTO DOKUMENT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY
22
Embed
RADIOAKTIVITA - zcu.czkke.zcu.cz/about/projekty/enazp/projekty/17_Fyzika_45-47/45_IUT/090_Energie-RADIOAKTI...5 Str. 5 RADIOAKTIVITA, PŘIROZENÁ VLASTNOST NĚKTERÝCH ATOMŮ V přírod
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
INOVACE ODBORNÉHO VZDĚLÁVÁNÍ NA STŘEDNÍCH ŠKOLÁCH ZAMĚŘENÉ NA VYUŽÍVÁNÍ ENERGETICKÝCH ZDROJŮ PRO 21. STOLETÍ
A NA JEJICH DOPAD NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ
CZ.1.07/1.1.00/08.0010
Mgr. DAGMAR AUTERSKÁ, Ph.D.
RADIOAKTIVITA
TENTO DOKUMENT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY
1
2 Radioaktivita
DEFINICE RADIOAKTIVITY
PŮVOD RADIOAKTIVNÍCH PRVKŮ
VYUŽITÍ RADIOAKTIVITY
CEA Radioaktivní prvky slouží vědeckému využití.
2
Str. 2
Obsah Definice radioaktivity 4
Radioaktivita, přirozená vlastnost
některých atomů 5
Měření radioaktivity 6
Ubývání radioaktivity 7
Různé typy rozpadu 9
Původ radioaktivních prvků 11
Přírodní radioizotopy 12
Izotopy s umělou radioaktivitou 13
Využití radioaktivity 14
Radioaktivní stopovač 15
Datování 19
Obr. 1
Obrázek mozku získaný díky emisní tomografii - snímání z různých pozic úhlů.
Obr. 2
Radioaktivity bylo využito při datování historických a prehistorických stop.
3
Str. 3
Úvod Fotografie zleva doprava:
Henri Becquerel, Wilhelm Röntgen, Pierre a Marie Curie
„Radioaktivita nebyla vymyšlena člověkem. Je to přírodní fenomén, k jehož
objevu došlo na konci 19. století.“
Úvod Radioaktivitu si člověk nevymyslel. Byla objevena před více než jedním stoletím,
v roce 1896, francouzským fyzikem Henri Becquerelem. Tento vědec se snažil
dozvědět, zda paprsky, které vyzařovaly fluorescenční soli urania, jsou stejné povahy
jako paprsky X objevené v roce 1895 německým fyzikem Wilhelmem Röntgenem.
Myslel si, že jsou to pouze soli uranu, které poté, co byly vystaveny světlu, vyzařují
tyto paprsky X. Jaké bylo jeho překvapení, když v Paříži v březnu roku 1896 zjistil, že
fotografický film (fotografická deska) byl vyvolán, aniž by byl vystaven dennímu
světlu. Vyvodil z toho, že uran vysílá spontánně a samovolně neviditelné paprsky,
lišící se od paprsků X. Tento objevený fenomén byl nazván radioaktivitou (z
latinského radius: paprsek). V práci Henri Bequerela pokračovali Pierre a Marie
Curieovi, kteří v roce 1898 izolovali polonium a radium, neznámé radioaktivní prvky,
které se nacházejí v uranové rudě.
4
Str. 4
RADIOAKTIVITA JE TRANSFORMACE ATOMU DOPROVÁZENÁ SOUČASNĚ
VYZAŘOVÁNÍM
Definice radioaktivity
5
Str. 5
RADIOAKTIVITA, PŘIROZENÁ VLASTNOST NĚKTERÝCH ATOMŮ
V přírodě je většina radioaktivních jader stabilních. Přesto mají některé atomy
nestabilní jádra, což je způsobeno nadbytkem protonů či neutronů a nebo obou dvou.
Jsou radioaktivní a nazýváme je radio-izotopy nebo radionuklidy. Jádra
radioaktivních atomů se spontánně přeměňují na jiná atomová jádra, radioaktivní či
nikoliv. Tak se přemění radioaktivní jádro na jiné radioaktivní jádro, uran 238 má
tendenci se přeměnit na stabilní formu na olovo 206. Tato nevratná transformace
radioaktivního atomu na jiný se nazývá radioaktivní rozpad. Je doprovázena emisí
různého druhu záření.
Chemický prvek může mít současně radioaktivní i neradioaktivní izotopy. Atomy mající stejný počet protonů a různý počet neutronů, patří ke stejnému chemickému prvku (viz
brožura l’Atome) Uhlík 12 (6 neutronů) a uhlík 14 (8 neutronů) představují dva izotopy uhlíku.
Vodík 1H Deuterium
2H nebo D Tritium
3H nebo T
Jádro 1 elektron jádro 1 elektron jádro 1 elektron
1 proton 1 proton 1 proton
1 neutron 2 neutrony
Např. uhlík 12 není radioaktivní, zatímco uhlík 14 ano. Radioaktivita týkající se pouze
jádra a ne elektronů, způsobí, že chemické vlastnosti
radioaktivních izotopů jsou stejné jako vlastnosti
stabilních izotopů.
Chemické vlastnosti prvku jsou určeny
počtem elektronů (viz brožura L´Atome)
6
Chemické vlastnosti
Str. 6
“K měření radioaktivity používáme různé jednotky: : becquerel,
gray, sievert a curie.”
Jednotky radioaktivity
Becquerel (Bq) Charakteristickým znakem radioaktivního vzorku je jeho aktivita, která je udávána
počtem rozpadů, které proběhnou uvnitř radioaktivních jader za sekundu. Jednotkou
této aktivity je becquerel, symbol Bq.
1 Bq = 1 rozpad za sekundu
Tato jednotka je velmi malá. Radioaktivita radioaktivního zdroje se velmi často
vyjadřuje v jeho násobcích.
• kilobecquerel (kBq) = 1 000 Bq,
• megabecquerel (MBq) = 1 milion Bq,
• gigabecquerel (GBq) = 1 miliarda Bq,
• terabecquerel (TBq) = 1 000 miliard Bq.
Obrázek: Jednotky měření radioaktivity
Tento obrázek umožňuje symbolicky vyjádřit vztah mezi třemi jednotkami měření
radioaktivity: dítě hází předměty svému spolužákovi. Počet hozených předmětů se
může přirovnat k becquerelovi (počet rozpadů za sekundu); počet předmětů chycených
spolužákem k jednotce gray (absorbovaná dávka), a stopy zanechané na jeho těle
v závislosti na předmětu, těžké nebo lehké k jednotce sievert (vzniklý účinek).
7
Str. 7
Gray (Gy)
Tato jednotka umožňuje měřit množství záření (energie), které organismus nebo
předmět, který je vystaven záření, absorbuje. Jednotka gray nahradila jednotku rad
v roce 1986
1 gray = 100 rad = 1joule na kilogram ozářené látky.
Sievert (Sv)
Biologické účinky na organismus vystavený záření (podle povahy a druhu orgánů
vystavených záření) se měří v sievertech a vyjadřují se rovněž „dávkovým
ekvivalentem“. Nejběžnější jednotkou je milisievert neboli tisícina sievertu.
Curie (Ci)
Bývalou jednotkou měření radioaktivity je jeden curie (Ci). Veličina Curie byla
definována jako aktivita jednoho gramu přírodního prvku rádia, který se nachází
v půdě společně s uranem. Tato jednotka je mnohem větší než becquerel, neboť
v jednom gramu radia dojde k 37 miliardám rozpadů za sekundu, tudíž se jeden curie
rovná 37 miliardám becquerelů.
K detekci a měření záření vysílaného radioaktivními izotopy používáme různé typy
detektorů, mezi které patří detekční (odečítací) trubice s plynovou náplní