Dane INFORMACYJNE:

2. Dane INFORMACYJNE: • Nazwa szkoły: • ZESPÓŁ SZKÓŁ PONADGOMNAZJALNYCH NR 1 „ELEKTRYK” W NOWEJ SOLI • ID grupy: • 97/56_MF_G1 • Kompetencja: • MATEMATYKA I FIZYKA • Temat projektowy: • RADIOAKTYWNOŚĆ • Semestr/rok szkolny: IV/2011/2012

3. „Nie widzimy, nie czujemy, nie słyszymy. Ale… Z promieniowaniem jonizującym stykamy się przez całe życie. RADIOAKTYWNOŚĆ

4. MENU Historia promieniotwórczości Dlaczego atomy są promieniotwórcze Detektory promieniowania jądrowego Jednostki dawki promieniowania Promieniowanie rentgenowskie w diagnostyce medycznej • Skutki promieniowania na organizm ludzki Naturalne źródła promieniowania-RADON Energia atomowa Bibliografia

5. Promieniotwórczość, radioaktywność - zjawisko samoistnej przemiany jednych jąder atomowych w inne. Głównymi procesami odpowiedzialnymi za promieniotwórczość są: rozpad beta, rozpad alfa, promieniowanie gamma. Dlaczego atomy są promieniotwórcze?

6. O tym czy atom jest promieniotwórczy decyduje liczba neutronów. W stabilnym jądrze protony i neutrony powiązane są ze sobą przez siły jądrowe tak mocno, że żadna z cząstek nie zdoła się odłączyć, a jądro pozostanie zrównoważone i spokojne. • Jeśli jednak liczba neutronów nie jest zrównoważona, to jądro ma nadmiar energii, którą wcześniej czy później wyemituje. • Takie atomy samorzutnie (niezależnie od jakichkolwiek czynników zewnętrznych) rozpadają się uwalniając energię w postaci fal elektromagnetycznych i/lub strumieni cząstek, którą nazywamy promieniowaniem.

7. Promieniowanie alfa α Promieniowanie alfa to rodzaj promieniowania jonizującego cechującego się małą przenikalnością. Promieniowanie alfa jest to strumień jąder helu. Cząstka alfa składa się z dwóch protonów i dwóch neutronów . Ma ładunek dodatni i jest identyczna z jądrem atomu izotopu 4He , więc często oznacza się ją jako He2+. Nazwa pochodzi od greckiej litery α. Cząstki alfa są wytwarzane przez jądra pierwiastków promieniotwórczych , jak uran i rad . Proces ten określa się jako rozpad alfa . Przykładowa reakcja rozpadu alfa: Jądro, które wyemituje cząstkę alfa po emisji jest zwykle w stanie wzbudzonym,co powoduje emisję kwantu gamma. W rozpadzie alfa udział biorą oddziaływania silne . Promieniowanie alfa jest bardzo silnie pochłaniane .

8. Promieniowanie alfa α Kartka papieru , albo naskórek pochłania całkowicie promienie alfa. Jednak w przypadku pokarmów lub wdychanego powietrza promieniowanie alfa może być zabójcze. Kiedy już radioaktywny materiał znajdzie się w ciele człowieka wytwarzane przez niego cząstki alfa bardzo silnie jonizują tkanki. Prowadzi to do poważnych uszkodzeń i choroby popromiennej.

9. Promieniowanie beta β Promieniowanie beta dzielimy na dwie przemiany: β-  - Jądro emitując cząstkę β- zmienia się w pierwiastek o liczbie atomowej o 1 większej, gdyż wyrzucając elektron z jądra zamienia jeden neutron w proton. Otrzymany izotop ma liczbę masową identyczną z atomem wyjściowym. Zasięg mają znacznie większy niż α (liczony w metrach) i również większą przenikliwość (lecz osłona z pleksi [szkła organicznego] stanowi już dostateczne zabezpieczenie). β+ - stanowią pozytony (dodatnie elektrony). Jądro emitując cząstkę β+ zmienia się w pierwiastek o liczbie atomowej o 1 mniejszej od wyjściowego atomu, gdyż wyrzucając dodatni elektron z jądra zamienia jeden proton w neutron. Otrzymany izotop ma liczbę masową identyczną z atomem wyjściowym.

10. Promieniowanie beta β Przykład przemiany, w której następuje emisja promieniowania beta:

11. Promieniowanie gamma Są to fale elektromagnetyczne o długości krótszej od 10-10 m. Źródłem promieniowania gamma inaczej zwanego promieniowaniem przenikliwym są procesy zachodzące w jądrze atomowym (np. rozpad pierwiastków promieniotwórczych zawartych w skorupie ziemskiej lub reakcje jądrowe) oraz promieniowanie kosmiczne powstające podczas procesów jądrowych zachodzących w gwiazdach i galaktykach.

12. Promieniowanie gamma Promieniowane gamma niszczy wszystkie żywe komórki, także nowotworowe. Znalazło to szerokie zastosowanie w medycynie (głównie onkologii) do naświetlania chorych tkanek, a także do konserwowania żywności. Ponieważ na ogół wykorzystuje się izotop kobaltu 60, to takie urządzenie nosi nazwę bomby kobaltowej. Oprócz tego stosuje się je do wykrywania wad materiałów (defektoskopia). Najlepszym materiałem zabezpieczającym przed promieniowaniem gamma jest ołów.

14. Promieniowanie rentgenowskie X Promieniowaniem X nazywa się promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali od około λ=0.1 Å do 100 Å (1 Å = 1 Angstrom = 10–10 m). Zakres ten z jednej strony przechodzi płynnie w nadfiolet, z drugiej w promieniowanie gamma.

15. Promieniowanie rentgenowskie X Są dwa podstawowe zjawiska, w których powstaje promieniowanie X: Naładowane, przyspieszane cząstki emitują promieniowanie elektromagnetyczne, jak to wynika z równań elektrodynamiki. Tam w lampie rentgenowskiej uderzają w katodę i zderzając się z atomami gwałtownie wytracają swoją prędkość. Drugim źródłem promieniowania X są przejścia elektronów między różnymi stanami energetycznymi w atomach. Jeżeli z jednej z wewnętrznych powłok atomu w jakikolwiek sposób zostanie usunięty elektron, to wolne miejsce będzie szybko zapełnione przez elektron z innej, bardziej oddalonej od jądra powłoki.

16. Rodzaje detektorów Komory jonizacyjne - w tych detektorach liczba wytworzonych jonów jest proporcjonalna do  traconej przez cząstkę energii. Impulsy rejestrowane w komorach jonizacyjnych są małe, więc stosuje się do rejestracji cząstek silnie jonizujących. Komory jonizacyjne mają kształt cylindrycznego lub płaskiego kondensatora. Komora projekcji czasowej - to jeden z najbardziej interesujących detektorów stosowanych w eksperymentach wysokich energii. Jest to detektor, który pozwala na odtworzenie torów cząstek w trzech wymiarach. Obecnie taki detektor wykorzystywany jest w eksperymencie STAR w laboratorium BNL w Stanach Zjednoczonych. W przyszłości w CERN-ie będzie działał detektor w eksperymencie ALICE, który również będzie wykorzystywał komorę projekcji czasowej.

17. Rodzaje detektorów Licznik Geigera-Müllera  - chyba najbardziej znany ze wszystkich detektorów również zalicza się do grupy detektorów jonizacyjnych. Detektor ten rejestruje jedynie przejście przez niego danej cząstki, ponieważ pracuje przy wysokich napięciach i zachodząca akcja lawinowa w nim przebiega niezależnie od jonizacji pierwotnej. W tych detektorach elektroda dodatnia jest cienkim drucikiem, a elektroda ujemna otaczającym ją cylindrem.

18. Rodzaje detektorów Licznik scyntylacyjny - w tym detektorze rejestracja promieniowania jądrowego polega na obserwacji błysków scyntylacyjnych. Metoda ta należy do najstarszych. Początkowo błyski obserwowano gołym okiem. Obecnie wykorzystuje się fotopowielacze i sprzężoną z nim aparaturę elektroniczną. Licznik ten umożliwia określenie energii rejestrowanego promieniowania.

19. Promieniowanie rentgenowskie w diagnostyce medycznej • Wiadomość o odkryciu nowych promieni rozeszła się błyskawicznie po całym świecie. Aparatura do badania wyładowań w gazach i promieni katodowych była wtedy bardzo popularna i dostępna w większości laboratoriów fizycznych, dlatego też można było natychmiast włączyć się do doświadczeń. Odkrycie promieni X i pierwsze hipotezy na temat ich natury były sprawą otwartą przez wiele lat…

20. Wilhelm Conrad Roentgen Niemiecki fizyk, żyjący w latach 1845-1923. W 1895 r. niespodziewanie odkrył nowe, bardzo przenikliwe promieniowanie. Opisał swoje odkrycie na łamach miesięcznika „Mc Clure’s Magazine”, słowami: „Ósmego listopada pracowałem z rurą Crookesa pokrytą osłoną z czarnej tektury. Na tej oto ławce leżał kawałek papieru pokrytego platyno-cyjankiem baru. Przepuszczałem prąd przez rurę i spostrzegłem osobliwą czarną linie na papierze. Mówiąc zwykłym językiem, takie zjawisko mogło powstać tylko przy przechodzeniu światła. Ale z rury nie mogło wyjść żadne światło, gdyż była ona przykryta osłoną, nieprzepuszczalną dla żadnego światła, ze światłem łuku elektrycznego włącznie…” Zjawisko to Roentgen starał się wytłumaczyć istnieniem nieznanego, tajemniczego i nowego rodzaju promieniowania – promieniowania X. W 1901 r został pierwszym laureatem Nagrody Nobla z fizyki.

21. Rozwinięcie technik wykorzystujących promieniowanie rentgenowskie dało olbrzymie możliwości lekarzom w dziedzinie szeroko pojętej diagnostyki. Do najbardziej znanych sposobów wykorzystania promieni X w medycynie jest rentgenodiagnostyka rozumiana jako metoda odwzorowania wewnętrznych narządów człowieka. Wśród znanych technik wykorzystania promieni rentgenowskich w diagnostyce medycznej jest konwencjonalna diagnostyka obrazowa, której efektem jest obraz naszych wewnętrznych struktur organizmu na błonie rentgenowskiej. Inną techniką, służącą do obrazowania piersi u kobiet jest mammografia, w której stosowane są niższe wartości energii. Zdjęcie RTG klatki piersiowej

22. Poprawę widoczności interesujących nas struktur możemy uzyskać poprzez podanie środków kontrastowych do układu naczyniowego pacjenta. Takie środki podaje się także osobie badanej w przypadku diagnostyki układu pokarmowego. • Polega to na tym, że pacjent połyka ten środek oraz kładzie się na łóżko wchodzące w skład tzw. toru wizyjnego. • Następnie lekarz obserwuje drogę jaką przebywa kontrast w układzie pokarmowym dzięki analizie klatka po klatce. • Co pewien czas wykonywana jest ekspozycja pacjenta, po które urządzenie przesuwa się automatycznie o odpowiednią odległość wzdłuż osi pionowej pacjenta. Zdjęcie rentgenowskie przedniej części stopy

23. Kolejnym sposobem wizualizacji wnętrza ciała człowieka jest niosąca najwięcej informacji diagnostycznej spośród metod rentgenowskich, rentgenowska tomografia komputerowa. • Jest to metoda, która pozwala obrazować poprzeczne warstwy dowolnego przekroju pacjenta, dzięki czemu możemy uzyskać trójwymiarowy obraz interesującej nas struktury. • Promieniowanie rentgenowskie znalazło także zastosowanie w radioterapii, wykorzystującej jego właściwości jonizujące do niszczenia komórek rakowych. Zdjęcie rentgenowskie przedniej części dłoni

24. Co możemy zobaczyć na zdjęciu rentgenowskim? W aparacie rentgenowskim, promienie X przechodzą przez pacjenta, zmienia swoje natężenie w wyniku absorpcji w tkankach i narządach o różnej grubości i gęstości. Umieszczony za pacjentem detektor (błona rentgenowska w przypadku klasycznej rentgenodiagnostyki lub detektor w rentgenowskiej tomografii komputerowej) rejestruje zmiany w natężeniu promieniowania tworząc utajony obraz badanego narządu, który po wywołaniu jest wiarygodnym przedmiotem oceny diagnostycznej. Zdjęcie rentgenowskie profilu kręgów szyjnych

25. W przypadku klasycznej rentgenodiagnostyki, otrzymany obraz jest odwzorowaniem przestrzennego obiektu na płaszczyznę obrazu, co uniemożliwia ocenę głębokości rozmieszczonych narządów. Na zdjęciu uzyskujemy wynik końcowy penetracji promieniowania przez całą grubość obiektu, a nie przez poszczególne struktury ciała. Jest to bardzo istotna wada tej metody. • Obecnie szeroko rozpowszechnioną metodą obrazowania w medycynie jest tomografia komputerowa która pozwala rejestrować obrazy warstwy dowolnego przekroju pacjenta z wyłączeniem wpływu promieniowania rozproszonego pochodzącego od sąsiednich obszarów. Obrazy warstwy wykonywane są najczęściej prostopadle do długiej osi ciała, a grubość warstwy ustalana indywidualnie dla każdego badania. Zdjęcie mammograficzne piersi

26. Stałe napromieniowanie z naturalnych źródeł: Radon • Przebywając we własnym domu człowiek czuje się bezpiecznie. Odcięty od świata ze wszystkimi jego zagrożeniami, które wydają się być dalekie i nierealne, nie zdaje sobie sprawy z czyhającego niebezpieczeństwa. W ostatnich latach odkryto, że radon jest głównym źródłem promieniowania jonizującego (alfa, beta, gamma) oddziałującego na człowieka. Stężenie radonu w pomieszczeniach zamkniętych jest średnio kilkakrotnie wyższe niż na zewnątrz, a przecież człowiek większość życia spędza w budynkach.  • Przekonał się o tym niejaki Stanley Watras, inżynier pracujący w jednej z elektrowni atomowych w USA. W grudniu 1985r. po przyjściu z domu do pracy wywołał on alarm urządzeń ostrzegawczych w elektrowni. Okazało się, że był skażony produktami rozpadu radonu, a następnie wykryto, że stężenie radonu w jego domu wynosiło około 100000 Bq/m3, to znaczy kilkanaście tysięcy razy więcej niż na zewnątrz. Zacznijmy od początku….

27. Promieniowanie to element codziennego życia • W skali całego globu, radon wydzielany z ziemi w postaci gazowej powoduje około 50% średniej indywidualnej dawki rocznej, a dalsze 40% pochodzi od promieniowania kosmicznego i materiałów radioaktywnych znajdujących się w glebie i przenikających do naszego ciała. • I to bynajmniej nie na skutek żadnych awarii jądrowych. Promieniowanie było z nami od zarania dziejów, a gdy powstawało życie na Ziemi natężenie promieniowania było znacznie większe niż obecnie. • Może dlatego promieniowanie jest niezbędne do życia. Wiele doświadczeń potwierdziło, że w przypadku całkowitego odcięcia promieniowania rośliny i zwierzęta doświadczalne przestają się rozwijać i rozmnażać.

28. Co to jest radon? • Radon jest pierwiastkiem promieniotwórczym o liczbie atomowej 86, należącym do grupy helowców. Jest najcięższym gazem szlachetnym, bezbarwnym, bezwonnym i bez smaku. Tabela 1. Właściwości fizyczne radonu Dobrze rozpuszcza się w wodzie, słabo w rozpuszczalnikach organicznych i amoniaku. Oziębiony poniżej temperatury krzepnięcia tworzy nieprzezroczyste kryształy i świeci brylantowo-niebieskim światłem.

29. Chemiczna istota radonu • Obecnie znanych jest 30 izotopów tego pierwiastka o liczbach masowych od 198 do 227, a zatem zawierających w jądrze 86 protonów i od 112 do 141 neutronów. Wszystkie izotopy radonu są promieniotwórcze, o różnych okresach półrozpadu: od mikrosekund do kilku dni. Struktura budowy atomu radonu Większość z nich jest wytworzona sztucznie, a jedynie 3 występują naturalnie w przyrodzie. Są to izotopy 219, 220 i 222. Powstają one z ciężkich pierwiastków zawartych w skałach, w wyniku następujących po sobie rozpadów typu alfa lub beta.

30. Kolejne produkty tych przemian tworzą tzw. szereg promieniotwórczy. Szereg taki rozpoczyna się długożyciowym izotopem promieniotwórczym, a kończy izotopem trwałym. Znane są 4 szeregi, z czego 3 występują naturalnie w przyrodzie:torowy - rozpoczyna się 232Th. W szeregu tym powstaje 220Rn zwany dawniej emanacją torową lub toronem, o okresie półrozpadu 54,5s. uranowo-aktynowy - rozpoczyna się 235U. W szeregu tym powstaje 219Rn zwany emanacją aktynową lub aktynonem, o okresie półrozpadu 3,9s. uranowo-radowy - rozpoczyna się 238U. • W szeregu tym powstaje 222Rn w wyniku rozpadu alfa izotopu radu 226Ra. Z tego powodu nazwano go emanacją radową lub radonem (po odkryciu, że toron, aktynon i radon to izotopy tego samego pierwiastka, nazwę radon rozszerzono na wszystkie izotopy). Ma on najdłuższy okres półrozpadu wynoszący 3,823 dnia.

31. Źródła radonu • Radon jest gazem naturalnym, a jego bezpośrednim źródłem jest rad zawarty w skorupie ziemskiej, powstający w szeregu przemian promieniotwórczych z uranu lub toru. Stężenie uranu i toru w gruncie zmienia się w zależności od rodzaju skał i minerałów. Typowe ich stężenie wynosi 1-2 ppm (1 ppm = 1 część na milion = 0,0001%) pozostałych składników gleby. Pewne skały, np. granity, łupki ilaste, fosforyty, mogą zawierać znacznie więcej tych pierwiastków.  • Do obszarów o zwiększonej ilości uranu lub toru w glebie należą: Wybrzeże Malabarskie w Indiach, okolice miasta Guarapari w Brazylii, niektóre tereny w Tybecie, Nigerii, Iranie, na Madagaskarze. Tabela 2. Zawartość uranu w skałach W Polsce zwiększone tło naturalne występuje w Sudetach i na Przedgórzu Sudeckim.

32. Duże znaczenie dla stężenia radonu w powietrzu atmosferycznym ma struktura skał i gleby. Jeżeli skała jest spękana, radon bez trudu wydostaje się z niej do atmosfery, natomiast lita skała bez spękań więzi dużą część radioaktywnego gazu, znacznie utrudniając migrację. Drugą przeszkodą mogącą utrudnić wydostanie się radonu na powierzchnię jest gleba. Typowe stężenie tego pierwiastka pomiędzy ziarnami gleby wynosi dziesiątki tysięcy Bq/m3, a średnie stężenie w powietrzu 5-10 Bq/m3. • Wielką rolę gra przepuszczalność ziemi. Czysta glina ma przepuszczalność około milion razy mniejszą niż piach, co powoduje, że zatrzymuje w sobie znaczną część radonu. Tak więc gleba jest jedną z lepszych barier powstrzymujących migrację gazu na powierzchnię. Innymi, stosunkowo istotnymi źródłami radonu w powietrzu, Tabela 3. Źródła radonu w atmosferze. są materiały budowlane, powietrze atmosferyczne. Źródłami radonu o lokalnym znaczeniu są ponadto odpady kopalniane i woda.

33. Czy nasze mieszkania są napromieniowane ? • Pięć głównych źródeł radonu w domu to: materiały budowlane, gleba, woda, gaz ziemny i powietrze atmosferyczne. Materiały budowlane są wytwarzane ze skał naturalnych, a więc zawierają również uran i tor, a w konsekwencji rad. • Małą aktywność wykazują: drewno, naturalny gips, piasek i żwir. Za pomocą malowania czy gipsowania można zmniejszyć ilość wydzielanego radonu około pięciokrotnie.  Pewne materiały - takie jak betony piankowe i niektóre fosfogipsy, mają znacznie większe zawartości radu niż inne materiały i powodują zwiększone stężenie radonu wewnątrz budynków. Poza wymienionymi powyżej materiałami średnie stężenie radu w materiałach budowlanych wynosi około 100 Bq/kg. Drogi przenikania radonu do wnętrza domu:1) przez pęknięcia w ścianach,2) przez pęknięcia w podłodze,3) przez złącza w konstrukcji.

34. Zależność stężenia 222Rn wewnątrz pomieszczenia o kubaturze ok. 45m3 od liczby wymian powietrza w ciągu godziny • Drugim ważnym źródłem jest gleba i powietrze atmosferyczne. Ilość radonu pochodzącego z gleby zależy od parametrów samego podłoża, jak i konstrukcji budynku. Np. betonowa podłoga może zmniejszyć wydzielanie gazu do wnętrza budynku 10-krotnie. Radon z gleby może stanowić poważny procent jego stężenia - zwłaszcza w piwnicach.   • Gaz ziemny lub inny spalany w mieszkaniach również przyczynia się do wzrostu skażenia budynku.  Tabela 4. Położenie domu a stężenie radonu.

35. Tabela 5. Stężenie 226Ra w niektórych surowcach budowlanych (Bq/kg) • Podstawowym powodem infiltracji tego gazu do domów jest nieznaczna różnica ciśnień pomiędzy wnętrzem i zewnętrzem: ciśnienie wewnątrz budynku jest o kilka paskali mniejsze niż na zewnątrz. W pierwszym momencie może się to wydać Czytelnikowi zaskakujące. Jak to możliwe? Są dwa powody. Pierwszym jest działanie w domu urządzeń "wypompowujących" powietrze na zewnątrz, np. kanalizacji czy zsypów na śmieci. Drugim, głównym powodem jest nagrzanie domu. Przecież cieplejsze powietrze jako lżejsze i bardziej rozrzedzone wywołuje mniejsze ciśnienie. W dodatku unoszenie się ciepłego powietrza działa jak pompa ssąca, wyciągając radon z niższych pomieszczeń i z gleby, a także ze ścian zewnętrznych budynku. W ten sposób radon zbiera się w mieszkaniu, zwiększając promieniowanie, na które narażony jest człowiek. 

36. Najważniejsze czynniki wpływające na stężenie radonu • 1. Materiał budowlany - jest on przecież jednym ze znaczących źródeł tego pierwiastka w domu. W zależności od tego z jakiego materiału zbudowany będzie budynek, różna ilość radonu będzie powstawać wewnątrz ścian. 2. Konstrukcja domu - czyli usytuowanie w terenie, konstrukcja fundamentów, podpiwniczenie, szczeliny w budynku, itp. Cechy te decydują czy budynek może stać się pułapką dla radonu, czy nie. 3. Piętro - im pomieszczenie jest na wyższym piętrze tym niższe stężenie radonu. Gaz ten jest kilkakrotnie cięższy od powietrza, co powoduje jego opadanie. 4. Strona budynku - mieszkania od strony zawietrznej mają nawet kilkakrotnie wyższe stężenie niż po stronie nawietrznej. Od strony wiatru do wnętrza "wciskane" jest powietrze atmosferyczne o małym stężeniu radonu, natomiast do mieszkań od strony zawietrznej wtłaczane jest powietrze z klatek schodowych i piwnic skażone tym gazem.  5. Wykończenie mieszkania - pokrycie ścian tapetą, boazerią lub pomalowanie farbą. Ma to spory wpływ na zmniejszenie przenikania radonu ze ścian do wnętrza pomieszczeń. Tapeta znacznie zmniejsza poziom radonu w mieszkaniu, natomiast boazeria w nieznaczny sposób zwiększa tą wielkość.  6. Wentylacja - a więc wymiana powietrza między budynkiem a otoczeniem. Wietrzenie ma wpływ na obniżenie poziomu radonu. Okazuje się, że zamknięcie okien nawet na kilka godzin powoduje bardzo znaczny wzrost skażenia. Natomiast dobre wietrzenie może obniżyć stężenie radonu do poziomu zewnętrznego. 

37. Warto wiedzieć Jaskinie i radon • Brytyjscy grotołazi przeprowadzili całoroczne badania zawartości radonu w kilku tysiącach jaskiń, które odwiedzają. Średnio stwierdzono 2900 Bq/m3(w mieszkaniach rzadko powyżej 200 Bq/m3, ale w rekordowej jaskini w Derbyshire latem tego roku było aż 155000 Bq/m3, a zatem kilku--nastogodzinna wyprawa do jaskini wystarczała, by przekroczyć dawkę promieniowania przewidzianą na rok. Obecnie organizacja brytyjskich grotołazów zaleca swym członkom unikanie niektórych jaskiń i skracanie czasu przebywania pod ziemią, a wycieczki szkolne pragnące odwiedzać niektóre obiekty zachęca się do zmiany planów.

38. Telewizory i radon • Ekrany telewizyjne doskonale wyłapują z powietrza wszędobylski promieniotwórczy nuklid 222Rn i jego produkty rozpadu. Jest to oczywiście związane z ładunkiem elektrostatycznym znajdującym się na powierzchni ekranu. Co ciekawe, najwięcej cząstek radioaktywnych gromadzi się przy wyłączaniu telewizora lub komputera, zwłaszcza przy suchym powietrzu. Promieniotwórczość odbiornika TV we wszystkich zbadanych przypadkach okazywała się wielokrotnie większa niż ścian, stołów itp. Przy typowym sprzęcie oraz przeciętnych warunkach eksploatacji i wentylacji, na każdy cm2 powierzchni ekranu rejestrowano zazwyczaj jeden rozpad alfa na sekundę.

39. Historia promieniotwórczości

40. Jądro atomowe składa się z protonów oraz neutronów. Proton obdarzony jest ładunkiem dodatnim, zaś neutron nie ma ładunku. Proton jest 1836 razy cięższy od elektronu. Liczba atomowa Z oznacza ilość protonów w jądrze, a liczba masowa A oznacza masę jądra. Proton został odkryty przez Rutherforda, zaś neutron przez Chadwicka.

41. - Joseph John Thomson stworzył model atomu nazwany modelem "ciasta z rodzynkami". - model "ciasta z rodzynkami" zakładał, że w jednorodnej kuli ładunku dodatniego znajdują się elektrony. - Ernest Rutherford stworzył model atomu nazwany modelem "planetarnym". - model "planetarny" zakłada, że atom składa się z małego jądra o ładunku dodatnim i z krążących wokół niego elektronów. - model "planetarny" pozostawał w niezgodności z prawami klasycznej fizyki. - rozmiary jądra atomu wynoszą pomiędzy 10-14, a 10-15 metra. - elektrony krążą wokół jądra po obszarze około 10-10 metra.

43. Opis : A) Alfa cząsteczki, B) Beta cząsteczki, C) gamma promienie, D) Radioaktywne źródło, E) Papier, F) Aluminium, G) Beton.

44. Wilhelm Conrad Roentgen Fizyk niemiecki, otrzymał jako pierwszy nagrodę Nobla z fizyki za odkrycie nowego promieniowania, nazwanego przez niego promieniowaniem X, a obecnie zwanego promieniowaniem rentgenowskim oraz zbadanie wielu własności tego promieniowania.

45. Badał, między innymi, zjawisko promieniowania katodowego (zjawisko to występowało w czasie przepływu prądu elektrycznego przez rurkę z rozrzedzonym gazem- rurka zaczynała świecić naprzeciw ujemnej elektrody za co odpowiedzialne miały być niewidzialne promienie wypływające z katody). Naukowiec obserwował oddziaływani ich z metalami. Zauważył że znajdujące się obok zestawu doświadczalnego fluorescencyjne kryształy zaczynały świecić nawet wówczas, gdy doświadczenie przeprowadzał w całkowitej ciemności. Zjawisko to starał się wytłumaczyć istnieniem nieznanego i tajemniczego nowego rodzaju promieniowania - promieniowania X!!!

46. Roentgen odkrył, że owo promieniowanie w różnym stopniu jest pochłaniane przez różne materiały. Pozwoliło mu to na wykonanie pierwszego zdjęcia szkieletu dłoni żyjącego człowieka!!! Jako królika doświadczalnego użył własną żonę i uwiecznił jej dłoń z pierścieniem. Nie wiedząc, że promienie X są szkodliwe, naświetlał dłoń żony aż 20 minut, podczas gdy obecnie zdjęcia trwają ułamki sekund. Żony wielkich uczonych muszą się więc bardzo poświęcać!

47. Odkrycie Roentgena, uhonorowane w 1901 roku Nagrodą Nobla, zrewolucjonizowało medycynę, poprzez umożliwienie spojrzenia do wnętrza organizmu ludzkiego bez naruszania jego integralności, a więc w sposób bezinwazyjny.

48. Henri Becquerel Francuski fizyk Henri Becquerel, przypadkowo włożył do swojego fartucha laboratoryjnego próbkę soli uranowej gdzie miał kliszę filmową. Przechowywał w ten sposób klisza i próbka soli przez kilka dni, po czym Becquerel przypomniał sobie o kliszy i ją wywołał. Okazało sie, że prześwietlił się film, ale tylko tam gdzie stykała się z próbką soli. Badając mechanizmy powstawania i oddziaływania odkrytego rok wcześniej (promieniowania X, Wilhelm K. Roentgen, 1895 r.), wykazał istnienie nieznanego rodzaju promieniowania wysyłanego przez siarczan uranylowo-potasowy, oddziałującego na tą właśnie kliszę fotograficzną!!! (Dzisiaj wiemy że zaczernienie kliszy fotograficznej spowodowane było m.in. promieniowaniem jonizującym beta, emitowanym przez jądra atomowe uranu i pierwiastków powstających w wyniku jego przemiany promieniotwórczej.) ????

49. Maria Skłodowska - Curie Badaniem wcześniejszego zjawiska zajęło się wielu naukowców, w tym Maria Skłodowska - Curie z mężem Piotrem Curie. Stwierdzili oni ze uran i tor oraz ich związki emitują nowy rodzaj promieniowania. Maria Skłodowska - Curie nazwała to zjawisko radioaktywnością. Już w pracy doktorskiej - "Badanie ciał radioaktywnych" Maria Skłodowska Curie przedstawia wpływ promieniowania na tkankę żywą.

50. Pierwsze eksperymenty H. Becquerela i P. Curie, dotyczące oddziaływania promieniowania radioaktywnego na ich organizm, dały początek zastosowania promieniowania w leczeniu nowotworów złośliwych. Dalsze badania przyczyniły się do odkrycia nowych pierwiastków promieniotwórczych (polon, rad), określenia rodzaju promieniowania radioaktywnego (alfa, beta, gamma). Maria Curie-Skłodowska i Piotr Curie odkryli promieniotwórczość uranu i toru oraz pierwiastki polon i rad. Pierwiastki przez nich odkryte i zbadane należą do najważniejszych naturalnych pierwiastków promieniotwórczych. W 1903 roku Henri Becquerel, Maria Curie-Skłodowska oraz jej mąż Piotr Curie zostali uhonorowani Nagrodą Nobla w dziedzinie fizyki za odkrycie radioaktywności i badania w tej dziedzinie.