Το μπουφάν της δεσποινίδας Aimi Ραδιενέργεια Στα πλαίσια του Προγράμματος της Ραδιενέργειας Περιβάλλοντος Fukushima – Αθήνα: Το μπουφάν της δεσποινίδας Aimi Ποτηριάδου Ευγενία Φυσικός

Ραδιενέργεια

Στόχοι: Να εξηγείτε τη δομή και τις ιδιότητες του ατόμου. Να περιγράφετε τους τρεις τύπους της ραδιενέργειας. Να εξηγείτε τη δομή και τις ιδιότητες των τριών κυρίων τύπων της ραδιενέργειας.

Μπορείτε να αναφέρετε από τι αποτελείται το άτομο; Η ύλη αποτελείται από τα ΑΤΟΜΑ. Μέσα στα άτομα υπάρχουν ακόμη μικρότερα σωματίδια. Μπορείτε να αναφέρετε από τι αποτελείται το άτομο; Αυτός είναι ο ΠΥΡΗΝΑΣ Τα ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑ ΠΕΡΙΣΤΡΕΦΟΝΤΑΙ γύρω από τον πυρήνα Τα ΠΡΩΤΟΝΙΑ και τα ΝΕΤΡΟΝΙΑ βρίσκονται μέσα στον πυρήνα

ΣΩΜΑΤΙΔΙΟ ΣΧΕΤΙΚΗ ΜΑΖΑ ΦΟΡΤΙΟ Πρωτόνιο 1 + Νετρόνιο Ηλεκτρόνιο - Συνήθως, στο άτομο, ο αριθμός των Πρωτονίων είναι ίσος με τον αριθμό των των Ηλεκτρονίων. ΓΙΑΤΙ; Γιατί έχουν αντίθετα φορτία.Όταν τα θετικά φορτία είναι ίσα με τα αρνητικά, το άτομο θα είναι ουδέτερο.

Αυτό που βλέπετε είναι ένα σταθερό άτομο; Γιατί; Ποιος είναι ο ΜΑΖΙΚΟΣ ΑΡΙΘΜΟΣ; 5 (τρία ΠΡΩΤΟΝΙΑ & δύο ΝΕΤΡΟΝΙΑ)

4 He 2 ΜΑΖΙΚΟΣ ΑΡΙΘΜΟΣ = αριθμός p + αριθμός n ΣΥΜΒΟΛΟ

ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΑ ΥΛΙΚΑ Τα περισσότερα άτομα είναι σταθερά. Ωστόσο, τα ραδιενεργά άτομα δεν είναι – είναι ασταθή. Τα ασταθή άτομα «θέλουν» να είναι σταθερά. Γι αυτό εκπέμπουν ενέργεια με τη μορφή ακτινοβολίας.

Ποιοι είναι αυτοί; ΤΥΠΟΙ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Πόσοι τύποι ραδιενέργειας υπάρχουν και πώς διαφέρουν μεταξύ τους; Ποιοι είναι αυτοί;

Τι είναι, επομένως, το σωμάτιο άλφα; Τι παρατηρείτε; Διάσπαση άλφα Τι είναι, επομένως, το σωμάτιο άλφα;

ΑΛΦΑ Σωμάτιο άλφα Ασταθής πυρήνας Νέος πυρήνας Άλφα () – ένα άτομο διασπάται σε ένα νέο άτομο και εκπέμπει ένα σωμάτιο άλφα (2 πρωτόνια και 2 νετρόνια) Ακτινοβολία άλφα είναι ο πυρήνας ενός ατόμου ηλίου που κινείται με εξαιρετικά μεγάλη ταχύτητα.

Τι παρατηρείτε; Ο Ατομικός Αριθμός αυξάνεται κατά 1.

ΒΗΤΑ Σωμάτιο βήτα Νέος πυρήνας Ασταθής πυρήνας Βήτα () – ένα άτομο διασπάται σε ένα νέο άτομο μετατρέποντας ένα νετρόνιο σε ένα πρωτόνιο και ένα ηλεκτρόνιο. Το ηλεκτρόνιο που κινείται με πολύ μεγάλη ταχύτητα λέγεται σωμάτιο βήτα.

Η ατομική δομή δεν αλλάζει Τι παρατηρείτε;

ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ γ Ασταθής πυρήνας Νέος πυρήνας Ακτινοβολία γ Ακτινοβολία γ – μετά την  ή τη  διάσπαση μερικές φορές εκπέμπεται επιπλέον ενέργεια. Το άτομο δεν αλλάζει. Η γ ακτινοβολία είναι μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος – ένα κύμα με πολύ μεγάλη συχνότητα και πολύ μικρό μήκος κύματος.

Η Ακτινοβολία γ στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα Νέον Ne20 Νέον Ne20 + Η γ ακτινοβολία που προέρχεται από διάσπαση του πυρήνα βρίσκεται στο τμήμα των ακτίνων Χ/ακτίνων γ του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος (έχουν πολύ μεγάλη ενέργεια!)

Τύπος ακτινοβολίας Σύμβολο Από τι αποτελείται; Πόσο μακριά ταξιδεύει στον αέρα; Τι την σταματά;  

Τύποι ραδιενέργειας Άλφα () – εκπέμπεται πυρήνας ηλίου με πολύ μεγάλη ταχύτητα (2 πρωτόνια & 2 νετρόνια). Ασταθής πυρήνας Νέος πυρήνας Σωμάτιο άλφα Βήτα () – το ηλεκτρόνιο που κινείται με πολύ μεγάλη ενέργεια λέγεται σωμάτιο βήτα. Σωμάτιο βήτα Γάμα (g) – μετά την  ή τη  διάσπαση, μερικές φορές εκπέμπεται επιπλέον ενάργεια. Η γάμα ακτινοβολία είναι ένα κύμα με πολύ μεγάλη συχνότητα και πολύ μικρό μήκος κύματος. Ασταθής πυρήνας Νέος πυρήνας Ασταθής πυρήνας Νέος πυρήνας Ακτινοβολία γάμα

Πόσο μακριά ταξιδεύει; Τι τη σταματά; Τύπος ακτινοβολίας Σύμβολο Από τι αποτελείται; Πόσο μακριά ταξιδεύει; Τι τη σταματά; Άλφα    Πυρήνας Ηλίου. 2 Πρωτόνια και & 2 νετρόνια   Βήτα    Ηλεκτρόνιο με μεγάλη ταχύτητα Γάμα   g Κύμα μεγάλης ενέργειας

Διανύουν διαφορετικές αποστάσεις ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ Οι ακτινοβολίες Άλφα, Βήτα και Γάμα έχουν διαφορετικές ιδιότητες: Διανύουν διαφορετικές αποστάσεις Έχουν διαφορετική ισχύ Τις σταματούν διαφορετικά υλικά.

Ραδιενέργεια Αντιγράψτε το διάγραμα παρακάτω και συμπληρώστε τα βέλη για κάθε τύπο ραδιενέργειας. Στη συνέχεια χρησιμοποιείστε τις λέξεις κάτω από το διάγραμμα και διατυπώστε μια εξήγηση με δικά σας λόγια.    Άλφα, Βήτα, Γάμα, Παχύ φύλλο μολύβδου, Φύλλο χαρτιού, Αλουμίνιο

Πόσο μακριά ταξιδεύει; Τι τη σταματά; Τύπος ακτινοβολίας Σύμβολο Από τι αποτελείται; Πόσο μακριά ταξιδεύει; Τι τη σταματά; Άλφα    Πυρήνας Ηλίου. 2 Πρωτόνια και & 2 νετρόνια cm Αέρας / χαρτί Βήτα    Ηλεκτρόνιο με μεγάλη ταχύτητα m  Αλουμίνιο Γάμα   g Κύμα μεγάλης ενέργειας Αρκετά m  Παχύ φύλλο μολύβδου & τσιμέντο

Quiz Πώς λέγεται το κέντρο του ατόμου; Ηλεκτρόνιο Πυρήνας Γ) Πρωτόνιο Δ) Νετρόνιο

Quiz 2.Ένα σταθερό άτομο έχει… Ίσο αριθμό Πρωτονίων & Ηλεκτρονίων Διαφορετικούς αριθμούς Πρωτονίων Γ) Ίσο αριθμό ηλεκτρονίων και νετρονίων

Quiz 3.Πόσοι τύποι ραδιενέργειας υπάρχουν; 3 9 Γ) 2 Δ) 4

Quiz 4.Η ραδιενέργεια εκπέμπεται από… Όλα τα άτομα Τα περισσότερα άτομα Γ) Ασταθή άτομα Δ) Σταθερά άτομα

Quiz 5.Ένα σωματίδιο α αποτελείται από… 2 πρωτόνια Ένα ηλεκτρόνιο με μεγάλη ταχύτητα Γ) Ένα κύμα Δ) 2 πρωτόνια and 2 νετρόνια

Quiz 6.Η βήτα ακτινοβολία είναι… 2 πρωτόνια Ένα ηλεκτρόνιο με μεγάλη ταχύτητα Γ) Ένα κύμα Δ) 2 πρωτόνια και 2 νετρόνια

Quiz 7.Η γάμα ακτινοβολία είναι… 2 πρωτόνια Ένα ηλεκτρόνιο με μεγάλη ταχύτητα Γ) Ένα κύμα Δ) 2 πρωτόνια και 2 νετρόνια

Quiz 8.Την άλφα ακτινοβολία τη σταματά το… Παχύ φύλλο μολύβδου Λεπτό φύλλο χαρτιού Γ) Μερικά cm αέρα Δ) Αλουμίνιο

Quiz 9.Την βήτα ακτινοβολία τη σταματά το… Παχύ φύλλο μολύβδου Λεπτό φύλλο χαρτιού Γ) Μερικά cm αέρα Δ) Αλουμίνιο

Quiz 9.Την ακτινοβολία γ την σταματά κυρίως … Αλουμίνιο Χαρτί Γ) Μόλυβδος Δ) Τσιμέντο

Μπορείτε να εξηγήσετε τη δομή και τις ιδιότητες του ατόμου; ΚΑΤΑΚΤΗΣΑΜΕ ΤΟΥΣ ΑΡΧΙΚΟΥΣ ΣΤΟΧΟΥΣ; Μπορείτε να εξηγήσετε τη δομή και τις ιδιότητες του ατόμου; Γνωρίζετε τους τρεις κύριους τύπους της ραδιενέργειας; Είσαστε σε θέση να εξηγήσετε τη δομή και τις ιδιότητες των τριών τύπων της ραδιενέργειας;

Τέλος

Στόχοι: Να είσαστε σε θέση να εξηγείτε τη δομή και τις ιδιότητες των 3 τύπων ραδιενέργειας. Να αναγνωρίζετε στους 3 τύπους της ραδιενέργειας τις ιδιότητες των ιοντιζουσών ακτινοβολιών. Να μπορείτε να εξηγείτε τον όρο «ακτινοβολία υποβάθρου» με παραδείγματα.

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ – στόχος: Συμπληρώστε τις 12 ερωτήσεις πάνω στη διάσπαση Άλφα και τη διάσπαση Βήτα (στο φύλλο εργασίας). Κρατήστε τις απαντήσεις.

ΑΛΦΑ & ΒΗΤΑ διάσπαση απαντήσεις… Άλφα διάσπαση (i) 92, (ii) 222, (iii) 204 (επάνω) and 82 (κάτω), (iv) He. Βήτα διάσπαση (i) 91, (ii) 131, (iii) 6 (πάνω) and 3 (κάτω), (iv) 24 (πάνω) and 11 (κάτω). ΄Αλφα ή Βήτα; (i) Βήτα, (ii) Άλφα, (iii) Άλφα, (iv) Βήτα.

ΙΟΝΤΙΖΟΥΣΑ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ Τι σημαίνει; Όταν ένα φορτισμένο σωματίδιο πλησιάσει ένα άλλο άτομο, μπορεί να αποσπάσει ηλεκτρόνια από το άτομο. Έτσι, το σωματίδιο επιβραδύνεται. Τότε το άτομο ονομάζεται ιόν. Εάν έχει χάσει ηλεκτρόνια, είναι ένα θετικό ιόν (και ονομάζεται κατιόν).

Ιοντισμός Όταν ακτινοβολία προσπίπτει σε ουδέτερα άτομα ή μόρια αλλάζει τη δομή τους αποσπώντας ηλεκτρόνια. Η διαδικασία αυτή, αφήνει πίσω της ΙΟΝΤΑ – και ονομάζεται ΙΟΝΤΙΖΟΥΣΑ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ. Σωμάτιο  Ηλεκτρόνιο

Ποιες ακτινοβολίες είναι ιοντίζουσες; Μόνο ένα φορτισμένο σωματίδιο όπως το  ή το  μπορεί να προκαλέσει ιονισμό. Και τι συμβαίνει με τη γ ακτινοβολία; Η γ ακτινοβολία δεν μπορεί να προκαλέσει ιοντισμό. Ωστόσο, παραμένει η ακτινοβολία με τη μεγαλύτερη ισχύ παρόλο που διαπερνά τα περισσότερα υλικά σώματα.

ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΥΠΟΒΑΘΡΟΥ (BACKGROUND RADIATION) Από που προέρχεται η ακτινοβολία και ποιες είναι οι πηγές της ακτινοβολίας; ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ – Ανά δύο ή τρεις: Δημιουργείστε μια λίστα με όσο περισσότερες πηγές ακτινοβολίας μπορείτε να βρείτε. Βεβαιωθείτε ότι συμπεριλαμβάνετε τόσο φυσικές πηγές όσο και πηγές που προέρχονται από ανθρώπινη δραστηριότητα.

A Neutron walks into a bar and asks the bartender ‘How much for a beer The bar tender says… ‘For you sir, no charge’

ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΥΠΟΒΑΘΡΟΥ Η ακτινοβολία είναι πάντα παρούσα στο περιβάλλον και την ονομάζουμε «ακτινοβολία υποβάθρου», «background radiation». Υπάρχουν πολλές πηγές της ακτινοβολίας αυτής. Μερικές από αυτές είναι: Από τον άνθρωπο Νοσοκομεία, Πυρηνικές βόμβες και δοκιμές, Σταθμοί Πυρηνικής Ενέργειας και & ατυχήματα Φυσική Κοσμικές ακτίνες, Τροφή, Πετρώματα (ιδιαίτερα ο γρανίτης) & το αέριο ραδόνιο.

Επιτεύχθηκαν οι στόχοι; Να είσαστε σε θέση να εξηγείτε τη δομή και τις ιδιότητες των 3 τύπων ραδιενέργειας. Να αναγνωρίζετε στους 3 τύπους της ραδιενέργειας τις ιδιότητες των ιοντιζουσών ακτινοβολιών. Να μπορείτε να εξηγείτε τον όρο «ακτινοβολία υποβάθρου» με παραδείγματα.

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ – στόχος: Συμπληρώστε τον πίνακα στο φύλλο εργασίας για να παρουσιάσετε τα δεδομένα σχετικά με τις πηγές της ακτινοβολίας υποβάθρου. Κρατήστε τον πίνακα.

Ακτινοβολία Υποβάθρου 13% προέρχεται από ανθρώπινη δραστηριότητα Αέριο ραδονίου Τροφές Κοσμική Ακτινοβολία Ακτίνες γ Ιατρική Πυρηνικά εργοστάσια

Στόχοι: Να περιγράφετε και να εξηγείτε τους διαφορετικούς τύπους ακτινοβολίας υποβάθρου. Να εξηγείτε τι σημαίνει ο όρος «ισότοπο». Να αντιλαμβάνεστε και να εξηγείτε πως η ιοντίζουσα ακτινοβολία μπορεί να καταστρέψει τα κύτταρα.

Πώς μπαίνει το ραδόνιο στα σπίτια μας …

Κάθε ισότοπο έχει 8 πρωτόνια – εάν δεν είχε δε θα ήταν οξυγόνο πια. Ισότοπα Ισότοπα είναι τα άτομα που έχουν διαφορετικό αριθμό νετρονίων: Σημειώστε ότι ο μαζικός αριθμός είναι διαφορετικός. Πόσα νετρόνια έχει το κάθε ισότοπο; O 8 16 O 8 17 O 8 18 Κάθε ισότοπο έχει 8 πρωτόνια – εάν δεν είχε δε θα ήταν οξυγόνο πια. Ένα «ραδιοϊσότοπο» είναι απλά ένα ισότοπο το οποίο είναι ραδιενεργό – π.χ. άνθρακας 14, που χρησιμοποιείται στη ραδιοχρονολόγηση άνθρακα.

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ – ομάδες δύο/τριών: Διαβάστε το ενημερωτικό φύλλο σχετικά με τη ρύπανση από ραδιενέργεια του πρώην κατασκόπου. Δημιουργείστε ένα πόστερ όπου θα εξηγείτε πώς δολοφονήθηκε ο πρώην κατάσκοπος Alexander Litvinenko ΚΑΙ γιατί το Πολώνιο -210 είναι τόσο επικίνδυνο κατά την κατάποση.

Επιτεύχθηκαν οι στόχοι; Να περιγράφετε και να εξηγείτε τους διαφορετικούς τύπους ακτινοβολίας υποβάθρου. Να εξηγείτε τι σημαίνει ο όρος «ισότοπο». Να αντιλαμβάνεστε και να εξηγείτε πως η ιοντίζουσα ακτινοβολία μπορεί να καταστρέψει τα κύτταρα.

Τέλος

An atom bumps into a friend in the street and says ‘I’ve lost an electron’ The friend says ‘Are you sure’. The Atom says… ‘Yes, I’m positive’

Ένα σύντομο Quiz! Τι σημαίνει ο όρος «ιοντισμός»; Ποια είδη ακτινοβολίας προκαλούν ιοντισμό; Τι είναι το ισότοπο; Τι είναι το ραδιοϊσότοπο;

Ένα σύντομο Quiz! Τι σημαίνει ο όρος «ιοντισμός»; Συμβαίνει όταν παράγονται φορτισμένα σωμάτια – είτε κερδίζοντας είτε χάνοντας ηλεκτρόνια.. 2.Ποια είδη ακτινοβολίας προκαλούν ιοντισμό; Μόνο η Άλφα και η Βήτα. 3.Τι είναι τα ισότοπα; Άτομα του ίδιου στοιχείου με διαφορετικό Μαζικό Αριθμό (δηλαδή, διαφορετικό αριθμό νετρονίων). 4.Τι είναι το ραδιοϊσότοπο; Ένα ισότοπο στοιχείου το οποίο εκπέμπει ραδιενέργεια.

Στόχοι: Να αναγνωρίζετε ότι η ραδιενέργεια μπορεί να είναι είτε επικίνδυνη είτε ωφέλιμη. Να εξηγείτε πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί η ραδιενέργεια. Να δίνετε παραδείγματα συνηθισμένων χρήσεων.

ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΗΣ ΡΑΔΙΕΝΕΡΓΡΙΑΣ Όταν αναφερόμαστε στη ραδιενέργεια, τη συνδέουμε με κάποιον ΚΙΝΔΥΝΟ! Η ραδιενέργεια είναι επικίνδυνη επειδή καταστρέφει το DNA. Ωστόσο, υπάρχουν πολλοί τρόποι που μπορεί να χρησιμοποιηθεί η ραδιενέργεια προς όφελος μας.

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ – Στόχος: Θα διερευνήσετε με ποιους τρόπους χρησιμοποιούμε τη ραδιενέργεια: Διαβάστε καθεμία από τις χρήσεις που περιγράφονται στο φυλλάδιο. Με δικά σας λόγια, να γράψετε τις λέξεις – κλειδιά και να τις ταιριάσετε με καθένα από τα διαγράμματα Τοποθετείστε μια εικόνα δίπλα από την περιγραφή.

Με ποιον τρόπο η ραδιενέργεια καταστρέφει τα κύτταρα; Ποιο είναι το πλεονέκτημα της χρήσης της ραδιενέργειας σε αντίθεση με μια επέμβαση για την αφαίρεση ενός όγκου; Γιατί ο καπνός μέσα στον ανιχνευτή ενεργοποιεί το συναγερμό; Ποια μορφή ραδιενέργειας χρησιμοποιείτε για τη μέτρηση του πάχους ενός α) χαρτιού, β) αλουμινόχαρτου και γ) φύλλου χάλυβα; Γιατί αποστειρώνουμε τα πλαστικά ιατρικά εργαλεία με ραδιενέργεια; Πώς θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ένας ιχνηθέτης για να εντοπιστεί μια έμφραξη σε ένα νεφρό;

Επιτεύχθηκαν οι στόχοι; Να αναγνωρίζετε ότι η ραδιενέργεια μπορεί να είναι είτε επικίνδυνη είτε ωφέλιμη. Να εξηγείτε πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί η ραδιενέργεια. Να δίνετε παραδείγματα συνηθισμένων χρήσεων.

ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΦΑΣΜΑ

ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΦΑΣΜΑ

ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΦΑΣΜΑ

ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΦΑΣΜΑ

Τέλος