10 жаратылыстану-математика бағытындағы 10-сыныбына арналған оқулық 1-бөлім

Радиоактивті сәулелердің сипаттамасы

Download 30,24 Mb. bet 8/120 Sana 23.02.2022 Hajmi 30,24 Mb. #143960

Bog'liq
10 сынып химия

Bu sahifa navigatsiya:

• Нуклон сандары әртүрлі тұрақты изотоптардың саны
• Кейбір радиоактивті изотоптардың жартылай ыдырау периоды
• Сен білесің бе

Радиоактивті сәулелердің сипаттамасы

Сәулелену	Таңба­	Заряды	Массасы­	Сипаттамасы
	лануы		(м.а.б.)
α-сәулелер	42He	0	4	Екі протон және екі нейтрон
				шығарады
				Өту қабілеті төмен, жарық шығару
				көзі: 10 м
				Сәуле шығару жылдамдығы
				2000 км/с
				Биоло­гиялық әсері: жоға­ры радиация
β-сәулелер	e–	–1	0	Электрондар немесе позитрондар
	e+	+1	0	бөледі. Жарық шығару көзі: 20 м-ге
				дейін. Сәуле шығару жылдамдығы:
				300 000 км/с. Биологиялық әсері:
				орташа радиация
γ-сәулелер	γ	0	0	Энергия фотондар түрінде бөлінеді.
				Өту қабілеті жоғары, жарық шығару
				көзі: 100 м
				Сәуле шығару жылдамдығы:
				300 000 км/с. Биологиялық әсері
				төмен радиация

• 
  Позитрон бөле ыдырау.
  

Позитронның массасы электрон массасымен бірдей, ал заряды +1: ₊₁β), нәтижесінде бір протон нейтронға айналады, ал ядро заряды бір бірлікке азаяды:

¹⁴₇N = ¹⁴₆C + ₊₁β

• 
  Электронды тартып алу (К-тартып алу), ядроның өз электро-нын қосып алуы, яғни ядроға жақын К-деңгейден электрон тартып алынады. Нәтижесінде ядро заряды бір бірлікке кемиді, ал массалық сан өзгермейді және рентген сәулесі түзіледі:
  

¹⁴₇N + _–1ē = ¹⁴₆C + γ.

Ғалымдардың анықтауы бойынша ядросында 84 протоннан (поло-ний Ро) көп протон болатын атом ядролары тұрақсыз, олар уақыт өте келе радиоактивті ыдырауға ұшырайды. Дегенмен ядроларында протон саны 84-тен аз болатын радиоактивті изотоптар да кездеседі. Изотоптың тұрақтылығын атомның протон және нейтрон сандарының қатынасынан анықтауға болады. Протон және нейтрон сандарының айырмасы үлкен болса, изотоп тұрақсыз болады. Протон және нейтрон сандары шамамен тең болса, изотоп тұрақты болады. Атом ядросының тұрақтылығы нейтрон сандарының протон санына қатынасына, сондай-ақ олардың санының жұп немесе тақ болуына байланысты. Протон және нейтрон сандары жұп болатын атом ядролары нуклондарының саны тақ болатын ядроларға қарағанда тұрақты болады (7-кесте).

			7-кесте
	Нуклон сандары әртүрлі тұрақты изотоптардың саны
Тұрақты изотоптардың		Протон саны	Нейтрон саны
	саны
157		жұп	жұп
52		жұп	тақ
50		тақ	жұп
5		тақ	тақ

Радиоактивті нуклидтердің ыдырау жылдамдығын жартылай ыды-рау периоды деп аталатын шамамен сипаттайды. Жартылай ыдырау периоды деп T_1/2 радиоактивті изотоптың бастапқы атомдар санының екі есе азаюына кететін уақытын айтады: N = N₀/2ⁿ. Жартылай ыдырау периодын білу радиоактивті элементтің қауіпсіз кезеңін анықтау үшін керек. Қауіпсіз кезеңі жартылай ыдыраудың 10 периодынан кейін туады. 8-кестеде кейбір радиоактивті изотоптардың жартылай ыдырау периоды келтірілген.

8-кесте


Кейбір радиоактивті изотоптардың жартылай ыдырау периоды

Изотоп		Жартылай ыдырау		Қауіпсіз период
		периоды
Криптон — 94	1,4	секунд	14	секунд
Радон — 222	3,8	тәулік	38	тәулік
Йод — 131	8 тәулік		80	тәулік
Кобальт — 60	5,2	жыл	52	жыл
Сутек — 3	12,3 жыл		123 жыл
Көміртек — 14	5730 жыл		57300 жыл
Уран — 235	4,5	млрд.жыл	45	млрд.жыл
Рений — 187	70 млрд.жыл		700 млрд.жыл

Көптеген элементтердің табиғатта кездесетін изотоптары тұрақты емес. Әртүрлі геологиялық үлгілерде олардың мөлшері өзгеше болады. Ондай элементтердің салыстырмалы атомдық массаларының А_r мәнінің дәлдігі жоғары болмайды. Элементтің атомдық массасы, оның табиғатта таралған изотоптары массаларының орташа шамасы екені белгілі. Бір изотопы бар элементтің салыстырмалы атомдық массасының мәні периодтық кестеде бес немесе алты таңбалы цифрға дейінгі дәлдікпен көрсетілген.

• 
  Қазақстан уран қоры бойынша әлемде үшінші орынға ие және оны өндіруде бірінші орында. Елдегі уран қоры 900 мың тонна деп бағаланып отыр. Негізгі кен орындары Қазақстанның оңтүстігінде (Түркістан және Қызылорда облысы), батысында (Маңғыстау), Қазақстанның солтүстігінде (Семізбай кен орны) орналасқан.
  

Ақтауда қуаты 600 МВт және Балқаш көлінің маңында 1900 МВт жаңа атом электр стансы-сын салу мәселесі қарастырылуда. Елде шамамен 5 зерттеу ядролық реакторы жұмыс істейді.

Бір химиялық элементтің тұрақсыз изотопының өздігі­нен элементар бөлшектер шығара отырып екінші элементтің изотопына айналуы радиоактивтілік деп аталады. Атом ядросының тұрақтылығы нейтрон

сандарының­ протон санына қатынасымен анықталады. Радиоак­тивті нуклидтердің ыдырау жылдамдығын жарты­­лай ыдырау периоды деп аталатын шамамен сипаттайды.

Сен білесің бе?

Сутектің бір грамы гелийге айналғанда бөлінетін энергия 15 тонна бензин жан­ ғанда түзілетін жылумен бірдей.

1. 
   Радиоактивтілік деген не?
   
2. 
   Радиоактивті сәулеленудің қандай түрлерін білесіңдер?
   
3. 
   Кестені толтырыңдар:
   

Сәулелену­	Заряд	Қиып өту	Қиып өту қасиетіне	Табиғаты
		қасиеті	мысалдар

α

β

γ

4. 
   Тұрақты және тұрақсыз изотоптар деген не?
   
5. 
   Изотоптардың тұрақтылығын қалай анықтайды?
   
6. 
   Жартылай ыдырау периоды деген не? Оның маңызы неде?
   
7. 
   Берілген нуклидтердің тұрақтылығын анықтаңдар: 89Sr, 90Sr, 91Y, 95Zr, 103Ru, 106Ru, 131I, Cs, 140Ba, 141Ce, 144Ce.
   

4. 
   Табиғатта кездесетін мынадай изотоптардың тұрақтылығын анықтаңдар­: 230Th, Th, ²³⁴U, ²³⁵U, ²³⁸U, ²³⁹Pu.
   
5. 
   Темекінің түтінінде аздаған мөлшерде радиоактивті полоний 2₈1₄6Po болады. Шылымның бір қорабын шеккен адам радиоактивті сәуле мөлшерін 4-5 есе көп алады. Ең алдымен, бұл тамақ пен өкпеге әсер етеді, ыдырай келе бауырда жина­ латын қорғасын Pb пайда болады. Реакция теңдеуін толықтырыңдар:¹³⁷²³²
   

		21684Po → .... + 82212Pb
10. Радиоактивтіліктің оң және теріс аспектілерін салыстыра отырып, сендер “Радио­
активтілік­		біз үшін пайдалы ма, зиянды ма?” деген сұраққа жауап бере аласыңдар.
Кестенің бағандарын мысалдармен толтырыңдар:
		Пайдасы		Зияны

11. 
    Атом электр стансылары жұмысын бастағаннан бері 14 елде 150-ден астам оқиғалар мен әртүрлі деңгейдегі апаттар орын алды. Атом электр стансысындағы апаттардың салдарын атаңдар (кем дегенде төрт), мысалдар келтіріңдер.
    
12. 
    2013 жылы Қазақстан әлемдегі уран радиоактивті элементінің жетекші өндірушісі болды. Уран атом электр стансыларында электр энергиясын өндіру үшін қолданылады.
    

Отынның басқа түрлерімен салыстырғанда атом энергиясын пайдаланудың артықшылығы мен кемшіліктеріне екі мысал келтіріңдер.

11. 
    Ғаламтор материалдарын пайдаланып Қазақстан Республикасында атом энергетикасының негіздерін және дамуын қалыптастырудың негізгі алғышарттары
    

(кем дегенде үшеуі) қандай екенін әңгімелеңдер­.

•1. Йод изотопының 13513I — жартылай ыдырау периоды 8 тәулік. Радиоактивті ядролардың бастапқы саны 109 болса 80 тәуліктен кейін бұл изотоптың қанша радиоактивті ядросы қалады?

•2. Күмістің радиоактивті изотопының массасы 810 тәуліктен кейін 8 есе азаяды.
Радиоактивті күмістің жартылай ыдырау периодын анықтаңдар.

•3. Радиоактивті элементтің белсенділігі 8 күнде 4 есе азайды. Элемент­тің жартылай ыдырау периодын анықтаңдар.

Download 30,24 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham: