Využitie rádionuklidov ód ITMS projektu: 26110130519 ymnázium Pavla Jozefa Šafárika – moderná škola tretieho tisícročia Vzdelávacia oblasť: Človek a príroda Predmet Fyzika Ročník, triedy: VIII.OA Tematický celok: Jadrová fyzika Vypracoval: RNDr. Marián Koreň Dátum: február 2013
Kód ITMS projektu: 26110130519 Gymnázium Pavla Jozefa Šafárika – moderná škola tretieho tisícročia. Využitie rádionuklidov. Obsah. Značkované atómy – sodík Jadrové hodiny – datovanie v archeológii Jadrové hodiny – datovanie v archeológii Príklady I Príklady II Zdroje. - PowerPoint PPT Presentation
Welcome message from author
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
Využitie rádionuklidov
Kód ITMS projektu: 26110130519Gymnázium Pavla Jozefa Šafárika – moderná škola tretieho tisícročia
Informácie ako rýchlo rastlinaprijíma fosfor, z akej hĺbky,v ktorých častiach rastliny sa fosfor objaví, ...
Rádioizotop fosforu má rovnaké chemické vlastnosti ako obyčajný fosfor .
Značkované atómy - fosfor
6
sledovanie činnosti štítnej žľazy – sledovanie pohybu jódu v organizme, ktorý sa zhromažďuje hlavne v štítnej žľaze
(rádioizotop 131I alebo 132I)
Značkované atómy - jód
7
Značkované atómy - sodík
8
Izotop 24Na meranie rýchlosti krvného obehu meranie objemu krvi.
Na vhodnom mieste sa vstriekne do žily roztok NaCl so značkovanými atómami Na a pomocou detektorasa sleduje žiarenie vysielané izotopom sodíka.Polčas rozpadu sodíka je T1/2 = 15 h.
Jadrové hodiny – datovanie v archeológii
9
Datovanie pomocou rádioizotopu uhlíka 14C.Nuklid 14C vzniká v atmosfére reakciou:
vplyvom kozmického žiarenia.
Rozpadom β- sa rádioizotom uhlíka rozpadá na stabilný dusík:
Jadrové hodiny – datovanie v archeológii
10
Polčas premeny je T = 6370 rokov.Uhlík v atmosfére obsahuje malý, ale merateľný podiel rádioizotopu 14C. Tento uhlík prechádza živých organizmov a rastlín.Ak organizmus odumrie, látková výmena prestane a podiel rádioizotopu klesá.Takto možno určiť vek organických zvyškov do 60 000 rokov.
*Kritici uhlíkovej metódy C14 tvrdia, že nemáme istotu, či pomer izotopov 12Ca 14C v minulosti zodpovedal dnešnému. Bola intenzívnejšia sopečná činnosť, iné pomery v atmosfére a iné množstvo prenikajúceho vesmírneho rádioaktívneho žiarenia ako aj ďalšie vplyvy ovplyvňujúce výskyt izotopu 14C.
Príklady I
11
1. Polčas rozpadu rádioaktívneho izotopu 24Na je T1/2 = 15 h. Ak žiarič obsahoval na začiatku 4×1020 atómov tohto izotopu, koľko ostane nepremenených jadier za 24 hodín? (1,3×1020)
2. Pri meraní rádioaktivity čistého 131J boli pomocou GM detektora namerané nasledovné aktivity: na začiatku merania, t.j. v čase t = 0 s A1 = 24,5 Bq a v čase t = 30 h bola nameraná aktivita A2 = 22 Bq. Určte konštantu premeny a polčas rozpadu rádionuklidu 131J!
3. Pre rádionuklid fosforu 32P s dobou polpremeny T1/2 = 14,3 d sme zistili meraním počiatočnú aktivitu 3500 Bq, ktorá klesla za istý čas na hodnotu 200 Bq. Aký čas uplynul medzi týmito meraniami? (59 d)
1. Polčas rozpadu rádioaktívneho izotopu 24Na je T1/2 = 15 h. Ak žiarič obsahoval na začiatku 4×1020 atómov tohto izotopu, koľko ostane nepremenených jadier za 24 hodín? (1,3×1020)
2. Pri meraní rádioaktivity čistého 131J boli pomocou GM detektora namerané nasledovné aktivity: na začiatku merania, t.j. v čase t = 0 s A1 = 24,5 Bq a v čase t = 30 h bola nameraná aktivita A2 = 22 Bq. Určte konštantu premeny a polčas rozpadu rádionuklidu 131J!
3. Pre rádionuklid fosforu 32P s dobou polpremeny T1/2 = 14,3 d sme zistili meraním počiatočnú aktivitu 3500 Bq, ktorá klesla za istý čas na hodnotu 200 Bq. Aký čas uplynul medzi týmito meraniami? (59 d)
Príklady II
12
Na meranie objemu kvapaliny sa používa metóda založená na izotopovom značkovaní. Touto metódou je možné určiť napr. objem krvi v krvnom obehu človeka.Postup merania je nasledovný: Do žily človeka sa vstrekne zdravotne neškodná tekutina s malým objemom, ktorá obsahuje atómy rádioaktívneho izotopu 24Na s celkovou aktivitou A1 = 2 500 Bq. Polčas rozpadu sodíka je len T1/2 = 15 h, preto nie je zdravie človeka ohrozené rádioaktívnym ožiarením. Po uplynutí času t = 12 h sa odoberie vzorka krvi s objemom V2 = 10 cm3, ktorej aktivita je A2 = 3,0 Bq.Z uvedených veličín určte celkový objem krvi v krvnom obehu človeka.
Pri riešení úlohy však postupujte iba podľa fyzikálnych zákonov rádioaktívneho rozpadu.
Výsledok: 4,8 litra.
Na meranie objemu kvapaliny sa používa metóda založená na izotopovom značkovaní. Touto metódou je možné určiť napr. objem krvi v krvnom obehu človeka.Postup merania je nasledovný: Do žily človeka sa vstrekne zdravotne neškodná tekutina s malým objemom, ktorá obsahuje atómy rádioaktívneho izotopu 24Na s celkovou aktivitou A1 = 2 500 Bq. Polčas rozpadu sodíka je len T1/2 = 15 h, preto nie je zdravie človeka ohrozené rádioaktívnym ožiarením. Po uplynutí času t = 12 h sa odoberie vzorka krvi s objemom V2 = 10 cm3, ktorej aktivita je A2 = 3,0 Bq.Z uvedených veličín určte celkový objem krvi v krvnom obehu človeka.
Pri riešení úlohy však postupujte iba podľa fyzikálnych zákonov rádioaktívneho rozpadu.
Výsledok: 4,8 litra.
Použité zdroje
13
Fyzika pre 4. ročník gymnázií, Ján Pišút a kolektív, SPN Bratislava 2003Fyzika pre 4. ročník gymnázia, Ján Pišút a kolektív, SPN Bratislava 1991http://lesk.cas.sk/galeria/25102http://sk.wikipedia.org/wiki/Uhl%C3%ADkov%C3%A1_met%C3%B3da_C14http://kovo-vyroba.sk/upload/product/31285003.jpgfks.sk/~bzduso/physics/fo/24%20Jadrová%20fyzika%20(13-18).dochttp://www.butkaj.com/fyzika2?id_menu=575&id_sub=87&id_left=525