BÀI 23. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
BÀI 23. HIỆN TƯỢNG PHÓNG XẠ
VẬT LÍ 12
Ảnh
Khởi động
Khởi động
- Khởi động:
Ảnh
Hình vẽ
Khi gói miếng kim loại hình chữ thập (+) cùng một hòn đá có chứa uranium bằng tấm phim và để trong bóng tối vài ngày, Becquerel đã phát hiện trên tấm phim có vết sáng giống dấu chữ thập như hình bên. Nguyên nhân nào gây tác dụng lên phim dù nó được để trong bóng tối?
I. Hiện tượng phóng xạ
Hiện tượng phóng xạ
Ảnh
I. Hiện tượng phóng xạ
1. Định nghĩa hiện tượng phóng xạ
1. Định nghĩa hiện tượng phóng xạ
Ảnh
Ảnh
- Tìm hiểu thí nghiệm buồng sương:
Khi đặt mẫu quặng uranium vào trong buồng sương, chúng ta thấy có nhiều vết sương màu trắng có dạng như các tia đi ra từ mẫu phóng xạ ở các hương và các thời điểm ngẫu nhiên khác nhau. Các vết sương dạng tia này chính là đường đi của các hạt phóng ra từ mẫu quặng uranium, gọi là các tia phóng xạ.
- Nhiệm vụ 1
Ảnh
Ảnh
Hình vẽ
- Nhiệm vụ 1: Thảo luận nhóm đôi và trả lời câu hỏi:
Tìm hiểu thông tin về phát hiện của Becquerel và thí nghiệm trên, cho biết: 1. Hiện tượng phóng xạ xảy ra có tính tự phát hay phụ thuộc vào các yếu tố môi trường như nhiệt độ, áp suất, ...? 2. Có thể điều khiển được hiện tượng phóng xạ không? Tại sao?
- Kết luận
- Kết luận:
Ảnh
Hiện tượng một hạt nhân không bền vững tự phát biến đổi thành một hạt nhân khác đồng thời phát ra tia phóng xạ gọi là hiện tượng phóng xạ. Quá trình biến đổi hạt nhân này còn được gọi là phân rã phóng xạ hoặc phân rã hạt nhân. Hạt nhân không bền vững, tự phân rã được gọi là hạt nhân mẹ. Hạt nhân được tạo thành, bền vững hơn được gọi là hạt nhân con. Hiện tượng phóng xạ là quá trình tự phát, không phụ thuộc vào các yếu tố bên ngoài như nhiệt độ, áp suất, …
2. Tính ngẫu nhiên của phân rã phóng xạ
Ảnh
2. Tính ngẫu nhiên của phân rã phóng xạ
- Thí nghiệm đếm tia phóng xạ:
Nguồn phóng xạ (1) được đặt gần một đầu thu phóng xạ Geiger - Muller theo một phương xác định. Mỗi khi có tia phóng xạ từ nguồn đến đầu thu, nó sẽ gửi tín hiệu đến thiết bị chuyển đổi tín hiệu (3) làm loa (4) phát ra một xung âm thanh đồng thời số đếm tia phóng xạ được hiện thị trên màn hình (5) sẽ nhảy lên 1 đơn vị.
- Nhiệm vụ 2
- Nhiệm vụ 2: Thảo luận nhóm đôi và trả lời câu hỏi:
Hình vẽ
Sử dụng kết quả thí nghiệm trong Bảng 23.1 hãy thực hiện các yêu cầu sau:
Ảnh
- Nhận xét về số lượng phân rã trong các khoảng thời gian bằng nhau liên tiếp. - Có thể dự đoán được thời điểm xảy ra và số lượng các phân rã phóng xạ không?
- Kết luận
- Kết luận:
Ảnh
Hình vẽ
Ảnh
Quá trình phóng xạ là ngẫu nhiên. Với một hạt nhân phóng xạ cho trước, thời điểm phân rã của nó là không xác định.
3. Các dạng phóng xạ
Ảnh
3. Các dạng phóng xạ
Khi cho các tia phóng xạ đi qua điện trường hoặc từ trường, các tia phóng xạ có thể lệch theo các cách khác nhau.
a. Phóng xạ alpha
Ảnh
- Nhiệm vụ 3: Thảo luận nhóm đôi và trả lời câu hỏi:
a. Phóng xạ alpha
Ảnh
- Kết luận
Ảnh
Ảnh
- Kết luận:
Tia phóng xạ latex(alpha) là hạt nhân
phóng ra từ hạt nhân mẹ có tốc độ
khoảng latex(2.10^7 m // s). Tia α làm ion hoá mạnh môi trường vật chất, do đó nó chỉ đi được khoảng vài cm trong không khí và dễ dàng bị tờ giấy dày 1 mm chặn lại.
+ tiếp
- Kết luận:
Ảnh
Hình vẽ
Ảnh
Hạt nhân mẹ X thường là các hạt nhân nặng, có số khối A > 190, phân rã tạo thành hạt nhân con Y, đồng thời phát ra tia phóng xạ latex(alpha). Phương trình của phân rã phóng xạ latex(alpha) có dạng:
Ảnh
b. Phóng xạ beta
Ảnh
- Nhiệm vụ 4: Thảo luận nhóm đôi và trả lời câu hỏi:
b. Phóng xạ beta
Ảnh
- Kết luận
Ảnh
- Kết luận:
+ Phóng xạ latex(beta) gồm 2 loại: phóng xạ latex(beta^-) và phóng xạ latex(beta^+). + Hai loại tia phóng xạ latex(beta^-) và latex(beta^+) có bản chất tương ứng là hạt electron và hạt positron phóng ra từ hạt nhân mẹ với tốc độ xấp xỉ tốc độ ánh sáng trong chân không. Tia β làm ion hoá môi trường vật chất ở mức trung bình, nó có thể xuyên qua tờ giấy khoảng 1 mm nhưng có thể bị chặn bởi tấm nhôm dày khoảng 1 mm. + Phóng xạ latex(beta^-):
Ảnh
+ Phóng xạ latex(beta^+):
Ảnh
c. Phóng xạ gamma
Ảnh
Ảnh
- Nhiệm vụ 5: Thảo luận nhóm đôi và trả lời câu hỏi:
c. Phóng xạ gamma
- Nhiệm vụ 6
Ảnh
- Nhiệm vụ 6: Thảo luận nhóm đôi và trả lời câu hỏi:
Hình vẽ
Dựa vào đặc điểm các tia phóng xạ em hãy: 1. Giải thích hướng lệch của từng tia phóng xạ trong điện trường và trong từ trường ở Hình 23.3. 2. Giải thích lí do tại sao các tia α, β, γ và γ có khả năng đâm xuyên khác nhau.
- Kết luận
Ảnh
Ảnh
- Kết luận:
II. Định luật phóng xạ. Độ phóng xạ
Định luật phóng xạ. Độ phóng xạ
Ảnh
II. Định luật phóng xạ. Độ phóng xạ
1. Định luật phóng xạ
Ảnh
- Nhiệm vụ 7: Nghiên cứu SGK và trả lời câu hỏi:
1. Định luật phóng xạ
Hình vẽ
Ảnh
1. Phát biểu định nghĩa chu kì bán rã? 2. Đồng vị phóng xạ sau khoảng thời gian 244 s có 75% số hạt nhân ban đầu đã bị phân rã thành hạt nhân khác. Tính chu kì bán rã của .
Ảnh
- Kết luận
Ảnh
- Kết luận:
Trong quá trình phân rã, số hạt nhân chất phóng xạ còn lại giảm theo thời gian theo định luật hàm số mũ: latex(N_t = N_0 2^(-k)), trong đó t = kT hay latex(N = N_0 2^(-t/T))
- Chu kì bán rã của một số đồng vị phóng xạ
Ảnh
- Chu kì bán rã của một số đồng vị phóng xạ:
Ảnh
2. Độ phóng xạ
- Nhiệm vụ 8: Thảo luận nhóm đôi và trả lời câu hỏi:
2. Độ phóng xạ
Ảnh
Ảnh
- Kết luận
- Kết luận:
Ảnh
Để đặc trưng cho tính phóng xạ mạnh hay yếu của một lượng chất phóng xạ, người ta dùng đại lượng độ phóng xạ (hay hoạt độ phóng xạ), KH: H, có giá trị bằng số hạt nhân phân rã trong một giây. Đơn vị độ phóng xạ là becoren (được lấy theo tên nhà bác học Becquerel), kí hiệu là Bq. 1 Bq = 1 phân rã/1 giây Ngoài ra còn sử dụng đơn vị Ci: 1 latex(3,7.10^10) Bq
+ tiếp
- Kết luận:
Ảnh
Độ phóng xạ H được xác định bằng số hạt nhân chất phóng xạ phân rã trong một giây và liên hệ với hằng số phóng xạ và số hạt nhân chất phóng xạ trong mẫu theo công thức: latex(H = lambdaN). Độ phóng xạ của một mẫu giảm theo quy luật hàm số mũ: latex(H = H_0 2^(-t/T) = H_0 e^(-lambdat)).
III. Ảnh hưởng của tia phóng xạ. Biển cảnh báo phóng xạ
Ảnh hưởng của tia phóng xạ. Biển cảnh báo phóng xạ
Ảnh
III. Ảnh hưởng của tia phóng xạ. Biển cảnh báo phóng xạ
1. Ảnh hưởng của tia phóng xạ
1. Ảnh hưởng của tia phóng xạ
Các tia phóng xạ có thể gây tác động mạnh tới tế bào của con người cũng như sinh vật. Vì vậy khi bị phơi nhiễm tia phóng xạ với liều lượng lớn trong một khoảng thời gian dài, có thể ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khoẻ cũng như di truyền.
Ảnh
+ tiếp
Ảnh
- Kết luận:
+ Với tia phóng xạ latex(alpha): khả năng đâm xuyên của tia latex(alpha) kém nên khi nguồn phóng xạ ở bên ngoài cơ thể thì nó không gây hâu quả đáng kể. Do khả năng ion hoá mạnh nên nếu nguồn phóng xạ latex(alpha) xâm nhập vào cơ thể thì sẽ gây hâu quả rất nghiêm trọng. + Với tia phóng xạ latex(beta): khả năng ion hoá và khả năng đâm xuyên ở mức trung bình, khi nguồn phóng xạ latex(beta) ở trong hay ở ngoài cơ thể đều có thể gây ra các hậu quả đáng kể. + Với tia phóng xạ latex(gamma): khả năng ion hoá kém hơn tia latex(alpha), tia latex(beta) nhưng khả năng đâm xuyên mạnh, khi nguồn phóng xạ latex(gamma) ở trong hay ngoài cơ thể đều có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng nếu cơ thể phơi nhiễm tia latex(gamma) có cường đọ lớn trong thời gian dài.
2. Biển cảnh báo phóng xạ
- Nhiệm vụ 9: Thảo luận nhóm đôi và thực hiện yêu cầu:
2. Biển cảnh báo phóng xạ
Ảnh
1. Tìm hiểu qua sách báo, internet về tác hại của phóng xạ đến sức khoẻ của con người và cho biết: a) Các loại phơi nhiễm phóng xạ. b) Biểu hiện khi bị phơi nhiễm phóng xạ. c) Cách phòng tránh nhiễm phóng xạ. 2. Nêu tên các địa điểm có nguy cơ phóng xạ trong Hình 23.9. Nếu gặp các biển cảnh báo đó em sẽ làm gì?
- Kết luận
- Kết luận:
Biển cảnh báo phóng xạ, được đặt tại khu vực lắp đặt thiết bị phát ra tia phóng xạ và nguồn phóng xạ, hoặc trên chính thiết bị và vật chứa của nguồn phóng xạ. Mục đích cảnh báo mọi người không nên tiếp cận hoặc làm hỏng thiết bị hoặc vật chứa thiết bị phóng xạ, vì điều này rất nguy hiểm.
Ảnh
IV. Nguyên tắc an toàn phóng xạ
Nguyên tắc an toàn phóng xạ
Ảnh
IV. Nguyên tắc an toàn phóng xạ
- Nhiệm vụ 10
Ảnh
- Nhiệm vụ 10: Thảo luận nhóm đôi và thực hiện yêu cầu:
Hình vẽ
1. Hãy tìm hiểu và nêu thêm nguyên tắc an toàn phóng xạ. Việc tuân thủ quy tắc an toàn phóng xạ có vai trò gì?
+ tiếp
- Nhiệm vụ 10: Thảo luận nhóm đôi và thực hiện yêu cầu:
Hình vẽ
2. Trong y học và công nghiệp, nguồn phóng xạ và chất thải phóng xạ được bảo quản trong các thiết bị lưu trữ (VD H23.12) hoặc đặt trong các hầm cách li với các nguồn nước (VD H24.2). Người ta đã áp dụng nguyên tắc an toàn phóng xạ nào?
Ảnh
Ảnh
- Kết luận
Ảnh
- Kết luận:
Giữ khoảng cách đủ xa đối với nguồn phóng xạ. Nếu tăng gấp đôi khoảng cách từ chúng ta đến nguồn phóng xạ thì liều hấp thụ phóng xạ giảm đi 4 lần. Cần sử dụng các tấm chắn nguồn phóng xạ đủ tốt. Tấm chắn càng dày và có khối lượng riêng càng lớn sẽ càng cản trở mạnh tia phóng xạ. Cần giảm thiểu thời gian phơi nhiễm phóng xạ.
Tổng kết
Tổng kết
Ảnh
Tổng kết:
Ôn lại kiến thức vừa học. Hoàn thành các bài tập trong SBT. Chuẩn bị bài sau: "Bài 24. Công nghiệp hạt nhân".
Cảm ơn
Ảnh