A termesztes radioaktivits Tartalom Termszetes radioaktivits felfedezse Becquerel

A termeszétes radioaktivitás

Tartalom • Természetes radioaktivitás felfedezése Becquerel, Curie, Rutherford • Természetes radioaktív sugárzás tulajdonságai • Természetes radioaktív sugárzás típusai α, β, γ • Radioaktív családok • Fizikai mennyiségek aktivitás, felezési idő, bomlástörvény • Sugárzás detektálása • Dozimetria

Kérdések • Ki fedezte fel az új sugárzást? • Mit nevezünk természetes radioaktív sugárzásnak? • Milyen összetevőkre bontható a radioaktív sugárzás? • Milyen tulajdonságú a felfedezett sugárzás? • Mit nevezünk radioaktív családoknak? • Mi az aktivitás? • Mi a felezési idő? • Mi a bomlástörvény? • Mi az átlagos élettartam? • Milyen eszközökkel lehet kimutatni a sugárzást? • Milyen dózisok használatosak?

A radioaktivitás felfedezése Antoine Henri Becquerel • Az uránérc előzetes besugárzás nélkül is bocsátott ki bizonyos sugarakat, amelyek a fényhez hasonló nyomot hagytak a fényképezőlemezen. Antoine Henri Becquerel 1852 -1908

A radioaktivitás felfedezése Marie Curie és Pierre Curie • Felfedezték a polóniumot és a rádiumot • Megfigyelték, hogy az új sugárzás független a sugárzó elem fizikai és kémiai állapotától • Radioaktív sugárzás: előzetes energiaközlés nélkül bekövetkező sugárzás Marie Curie Pierre Curie 1867 -1934 1859 -1906

A radioaktivitás felfedezése Ernest Rutherford • A radioaktív anyagból kilépő sugarakat elektromos mezőbe vezette, a sugárzás három összetevőjét figyelte meg. - + Ernest Rutherford 1871 -1937

A sugárzás tulajdonságai • külső hatás nélkül keletkezik • erőssége az elem mennyiségétől függ • fizikai és kémiai változások nem befolyásolják • kémiai hatása van, megfeketíti a filmet • ionizáló hatása van • élő sejteket károsítja • fluoreszkálást, foszforeszkálást okoz

A radioaktív sugárzás típusai 1. 2. 3. α-sugárzás: nagy sebességű He 2+- ionokból áll, ionizáló hatása legnagyobb, áthatoló képessége a legkisebb β-sugárzás: közel fénysebességű elektronokból áll, ionizáló hatása kisebb, áthatoló képessége nagyobb γ-sugárzás: nagy frekvenciájú elektromágneses hullám, ionizáló hatása legkisebb, áthatoló képessége legnagyobb

A radioaktív sugárzás típusai A sugárzások áthatolóképessége: α: levegőben néhány centiméter β: levegőben néhány méter γ: levegőben néhány száz méter

Radioaktív családok A radioaktivitás a sugárzó atomok belső átalakulásának következménye. • α-sugárzáskor a rendszám 2 -vel, tömegszám 4 -gyel csökken • β-sugárzáskor a rendszám 1 -gyel nő, tömegszám nem változik A radioaktív elemek családokba sorolhatók, melyben egymást követő bomlások sorozata játszódik le, míg egy stabil izotóp keletkezik.

A bomlást leíró fizikai mennyiségek Aktivitás: időegységre eső bomlások száma jele: A mértékegysége: Bq λ: bomlásállandó N: a t idő múlva jelenlévő bomlatlan atomok száma Felezési idő: az az idő, amely alatt az atommagok fele elbomlik jele: T 1/2

A bomlást leíró fizikai mennyiségek Bomlástörvény: N (t) : a t időpillanatban jelenlévő bomlatlan atommagok száma N (0) : kezdeti bomlatlan atommagok száma Átlagos élettartam: A bomlásállandó reciproka.

Radioaktivitás észlelése Wilson-féle ködkamra A kamrában alkohol telített gőze van, a sugárforrásból kilépő részecskék ionokat hoznak létre, körülöttük a gőz lecsapódik. Charles Thomson Wilson 1869 -1959

Radioaktivitás észlelése Geiger-Müller számláló – GM-cső anód: W-szál katód: Cu-henger Anód-katód közötti feszültség: 500 -2000 V Töltőanyag: szerves oldószer gőze, nemesgáz A belépő radioaktív részecskék ionokat hoznak létre a gázokban, ez áramlökést hoz létre. Hans Geiger 1882 -1945

Radioaktivitás észlelése Szcintillációs detektor Nagy energiájú sugárzás, vagy részecskék hatására fényvillanás következik be. Na. I-kristály Tl-mal szennyezve Félvezető detektor Sugárzás hatására a kristály vezetőképessége rövid időre megnő. Szilárdtest-nyomdetektor Sugárzás hatására a kristályszerkezet torzul.

Dozimetria Fizikai dózisok 1. Elnyelt dózis Tömegegységre vonatkoztatott elnyelt energia Jele: D Mértékegysége: J/kg, Gy 2. Elnyelt dózisteljesítmény Az elnyelt dózis és az idő hányadosa: Mértékegysége:

Dozimetria 3. Besugárzási dózis Jele: X Mértékegysége: 1 Gy=29, 4 m. C/kg ΔQ: a Δm tömegű levegőben keltett ionok töltésösszege 4. Besugárzási dózisteljesítmény A besugárzási dózis és az idő hányadosa: Mértékegysége: C/kgs

Dozimetria Biológiai dózisok 1. Dózisegyenérték Jele: H Mértékegysége: Sv 1 Sv=1 J/kg H=DQN D: elnyelt dózis Q: sugárzás típusára jellemző faktor N: sugárzás körülményeire jellemző állandó 2. Elnyelt dózis K: dózisállandó A: aktivitás l: besugárzott anyag távolsága

Dozimetria Sugárterhelés hatásai D (m. Sv) Hatások 200 Küszöbdózis orvosilag kimutatható, tünetmentes 7501000 Kritikus dózis rosszullét 10002000 Vérképző szervek zavarai 4000 Félhalálos dózis Az 50%-a orvosi kezelés hiányában meghal 6000 Halálos dózis A sugárdózis átlag értéke m. Sv/év-ben(Svédország)

Kérdések • Ki fedezte fel az új sugárzást? • Mit nevezünk radioaktív sugárzásnak? • Milyen összetevőkre bontható a radioaktív sugárzás? • Milyen tulajdonságú a felfedezett sugárzás? • Mit nevezünk radioaktív családoknak? • Mi az aktivitás? • Mi a felezési idő? • Mi a bomlástörvény? • Mi az átlagos élettartam? • Milyen eszközökkel lehet kimutatni a sugárzást? • Milyen dózisok használatosak?