Лооооооооови!!!!!
Биологическое действие радиации
Известно, что радиоактивные излучения при определённых условиях могут представлять опасность для здоровых живых организмов. В чём причина негативного воздействия радиации на живые существа? Дело в том, что - и - частицы, проходя через вещество, ионизируют его, выбивая электроны из молекул и атомов. Ионизация живой ткани нарушает жизнедеятельность клеток, из которых эта ткань состоит, что отрицательно сказывается на здоровье всего организма. Степень и характер отрицательного воздействия радиации зависят от нескольких факторов, в частности, от того, какая энергия передана потоком ионизирующих частиц данному телу и какова масса этого тела. Чем больше энергии получает человек от действующего на него потока частиц и чем меньше при этом масса человека, тем к более серьёзным нарушениям в его организме это приведёт. Энергия, ионизирующего излучения, поглощённая облучаемым веществом (в частности, тканям организма) и рассчитанная на единицу массы, называется поглощённой дозой излучения (D). Поглощённая доза излучения D равна отношению поглощённой телом энергии E к его массе m: В СИ единицей поглощения дозы излечения является 1 грэй (1 Гр). Известно, что чем больше поглощённая доза излучения, тем больший вред может нанести организму это излучение и что при одинаковой поглощённой дозе разные виды излучений вызывают разные по величине биологические эффекты. Для оценки этих эффектов была введена величина, называемая эквивалентной дозой(H). . - излучение обладает низкой проникающей способностью и поэтому задерживается, например, одеждой, кожей человека. В то же время - частицы, попавшие внутрь организма (с пищей, воздухом, через открытые раны), представляют большую опасность. - излучение способно проникать и в ткани организма (примерно на 1-2см). Защитой от - излучения может служить, например, слой алюминия толщиной в несколько миллиметров. Ещё большей проникающей способностью обладает - излучение, оно задерживается толстым слоем свинца или бетона. Поэтому - радиоактивные препараты хранят в толстостенных, свинцовых контейнерах.
Ядерный реактор. Атомная энергетика
Ядерный реактор – это устройство, предназначенное для осуществления управляемой ядерной реакции. Управление ядерной реакцией заключается регулированием скорости размножения свободных нейтронов в уране, чтобы их число оставалось неизменным. При этом цепная реакция будет продолжаться столько времени, сколько это необходимо, не прекращаясь и не приобретая взрывного характера. В ядерном реакторе используется в основном уран-235. в природном уране этого изотопа недостаточно для протекания цепной реакции (всего 0,7%), поэтому природный уран обогащают, т.е. доводят содержание урана-235 до 5%. Реактор, работающий на этом изотопе урана, называется реактором на медленных нейтронах. Он назван так, потому что уран-235наиболее эффективно делится под действием медленных нейтронов, их необходимо замедлять. Для этого в реакторе с таким ядерным топливом используется замедлитель нейтронов.
Открытие протона и нейтрона. Деление ядер урана. Цепная реакция деления.
В 1919 г. Резерфорд поставил опыт по исследованию взаимодействия -частиц с ядрами атомов азота. В этом опыте - частица, летящая с огромной скоростью, при попадании в ядро атома азота выбивала из него какую-то частицу. По предположению Резерфорда, этой частицей было ядро атома водорода, которое Резерфорд назвал протоном. Но поскольку наблюдение этих частиц велось методом сцинтилляций (т.е. вспышек на экране, в который попадали частицы), то нельзя было точно определить, какая именно частица вылетела из ядра атома азота. Реакция взаимодействия - частиц с ядром атома азота была проведена в камере Вильсона. Через прозрачное круглое окошко камеры Вильсона даже невооружённым глазом можно увидеть треки (т.е. траектории) частиц, быстро движущихся в ней. Видны расходящиеся веером прямые линии. Это следы - частиц, которые пролетели сквозь пространство камеры, ни испытав соударений с ядрами атомов азота. Но след одной - частицы раздваивается, образуя V образный след. Это означает, что в точке раздвоения трека произошло взаимодействие - частицы с ядром атома азота, в результате чего образовались ядра атомов кислорода и водорода. Реакцию взаимодействия ядра азота с - частицами с образованием ядер кислорода и водорода записывают так: <![endif]> где символом обозначен протон, т.е. ядро атома водорода, с массой, приблизительно равной 1 а.е.м. (точнее, 1,0072765 а.е.м.). В дальнейшем было исследовано взаимодействие - частиц с ядрами атомов других элементов: бора, натрия, алюминия, магния и многих других. Выяснилось, сто из всех этих ядер - частицы выбивали протоны. Это давало основание полагать, что протоны входят в состав ядер атомов всех химических элементов.
Радиоактивность как свидетельство сложного строения атомов
Предположение о том что, все тела состоят из мельчайших частиц, было высказано древнегреческими философами Левкиппом и Демокритом примерно 2500 лет назад. Частицы эти были названы атомами, что означает неделимые. Таким названием хотели подчеркнуть, что атом – это мельчайшая, простейшая, не имеющая составных частей и поэтому неделимая частица. Атомы имеют сложную структуру и что в их состав входят электрически заряженные частицы. Французский физик Анри Беккерель обнаружил, что химический элемент уран самопроизвольно (без внешних воздействий) излучает ранее неизвестные невидимые лучи, которые позже были названы радиоактивным излучением. Эту способность атомов некоторых химических элементов к самопроизвольному излучению стали называть радиоактивностью. В 1899 г. В результате опыта, проведённого под руководством английского физика Эрнеста Резерфорда, было обнаружено, что радиоактивное излучение радия неоднородно, т. е. оно имеет сложный состав. Толстостенный свинцовый сосуд с крупицей радия на дне. Пучок радиоактивного излучения радия выходит сквозь узкое отверстие и попадает на фотопластинку (излучение радия направлено во все стороны, но сквозь толстый слой свинца оно пройти не может). После проявления фотопластинки на ней обнаруживалось одно тёмное пятно – как раз в том месте, куда попадал пучок. Потом опыт изменяли: создавали сильное магнитное поле, действовавшее на пучок. В этом случае на проявленной пластинке возникало три пятна: одно, центральное, было на том же месте, что и раньше, а два других – по разные стороны от центрального. Если два потока отклонились в магнитном поле от прежнего направления, значит, они представляют собой потоки заряженных частиц. Отклонение в разные стороны свидетельствовало о разных знаках электрических зарядов частиц. В одном потоке присутствовали только положительно заряженные частицы, в другом – отрицательно заряженные. А центральный поток представлял собой излучение, не имеющее электрического заряда. Положительно заряженные частицы назвали альфа-частицами ( ), отрицательно – бета-частицами ( ), а нейтральные – гамма - частицами ( ) или гамма - квантами. - частица представляет собой электрон, а - частица – полностью ионизированный атом химического элемента гелия. - излучение представляет собой один из видов, точнее, диапазонов электромагнитного излучения. Явление радиоактивности, т.е. самопроизвольное излучение веществом -, -, и - частиц, наряду с другими экспериментальными фактами, послужило основанием для предложения о том, что атомы вещества имеют сложный состав.
Отредактировано san (2007-05-13 20:03:16)