Transcript Izotopy to odmiany tego samego pierwiastka

Wykonały :
Aleksandra Fornal
Zuzanna Pozowska
Klaudia Nowak
Opiekun: Zofia Suchanek
Maria Skłodowska-Curie i
Piotr Curie w swoim
laboratorium, w którym
zapoczątkowali badania ród
składem produktów
przemian
promieniotwórczych uranu i
toru.
W 1921r. Maria SkłodowskaCurie doniosła światu o
wyodrębnieniu z opadów
blendy smolistej 0,1g
chlorku radu.
Co to są izotopy?
Izotopy to odmiany tego samego pierwiastka chemicznego o
takiej samej liczbie atomowej (Z), ale różnej liczbie masowej (A).
Atomy pierwiastka chemicznego mają takie same liczby
protonów, ale różne liczby neutronów. Izotopy różnią się
właściwościami fizycznymi (gęstość, temperatura wrzenia,
topnienia i sublimacji). Natomiast właściwości chemiczne są
podobne.
Masa atomowa pierwiastka jest średnią masą atomową
wynikającą z procentowej zawartości jego izotopów: oblicza się
ją według wzoru:
%m1  A1  %m2  A2  ...
mat 
100 %
Gdzie:
mat- masa atomowa pierwiastka,
A1, A2…- liczby masowe izotopów,
%m1,%m2…- procentowe zawartości poszczególnych izotopów.
63
Na przykład miedź (Cu) jest mieszaniną 68,9% izotopu 29 Cu i 31,1%
izotopu 65
29
Cu
Rodzaje izotopów
Na ogół liczba protonów w jadrze atomu jest
mniejsza niż liczba neutronów. Wynika to z tego, że
nukleony przyciągają się siłami jądrowymi. Aby
jądro było trwałe, siły przyciągania między
nukleonami muszą być większe od sił odpychania
między protonami. W miarę wzrostu liczby
nukleonów konieczna jest coraz większa liczna
neutronów w stosunku do liczby protonów. Istnieje
jednak pewna graniczna liczba protonów w jadrze
Z=82, powyżej której jądra atomowe stają się
nietrwałe i ulegają samorzutnemu rozpadowi. Na
skutek tego powstają jądra lżejszych pierwiastków,
a procesowi towarzyszy emisja
(wypromieniowanie) cząstek α, β oraz
promieniowanie 
Izotopy promieniotwórcze – pierwiastki lub
odmiany pierwiastków, których jądra atomów
są niestabilne i samorzutnie ulegają
przemianie promieniotwórczej . W wyniku tej
przemiany powstają inne atomy , cząstki
elementarne , a także uwalniania jest energia
w postaci promieniowania gamma ; energii
kinetycznej produktów przemiany. Izotopy
promieniotwórcze charakteryzuje czas
połowiczego rozpadu.
Okres półtrwania , zwany także czasem połowicznego
rozpadu. Jest to czas , po którym połowa liczby atomów izotopu
promieniotwórczego ulega przemianie . Innymi słowy , jest to
czas , po którym aktywność promieniotwórcza izotopu i jego
masa zmniejszają się o połowę w stosunku do aktywności i
masy początkowej.
Wodór
Izotopy naturalne oraz sztuczne- izotopy
naturalne są to izotopy występujące w
przyrodzie. Izotopy naturalne to w
większości izotopy trwałe. Izotopy sztuczne
są to izotopy otrzymane przez człowieka.
Izotopy sztuczne uzyskiwane podczas
reakcji jądrowych to w większości izotopy
promieniotwórcze.
Naturalne: Wodór H1 Sztuczne: Ameryk Am
Deuter H2
Fern Fn
Izotopy trwałe- stabilne, ( jest ich 272 w przyrodzie) czyli takie,
których jadra nie ulegają samorzutnym przemianom w inne.
np:
1
Prot:1 H (ma jeden proton i nie ma neutronów)- trwały, jego
zawartość w przyrodzie wynosi 99,9985%
2
Deuter: 1 H (ma jeden proton i jeden neutron)- trwały, jego
zawartość w przyrodzie wynosi 0,015%
Tylko izotopy wodoru maja osobne nazwy, izotopy innych
pierwiastków maja symbole i nazwy takie same jak główny
izotop, różnią się jedynie w zapisie liczbą masową.
I
Prot
Deuter (D)
Tryt (T)
Nazwa
Symbol
1
1
2
1
H
3
1
H
H
Model
atomu
Liczba
protonów
1
1
1
Liczba
neutronów
0
1
2
Liczba
elektronów
1
1
1
Występowa
nie w
przyrodzie
99,9
0,015
Ilości śladowe
Zastosowan
ie
brak
Spowalniacz w
reaktorach
atomowych
Składnik bomb
wodorowych
Rodzaj
izotopu
trwały
trwały
promieniotwórczy
Roczne dawki w różnych regionach świata, pochodzące z
naturalnych źródeł.
Pochodzenie promieniowania na Ziemi.
Pierwiastki
promieniotwórcze
Pierwiastki promieniotwórcze to pierwiastki chemiczne, których
wszystkie izotopy są promieniotwórcze. Są to: technet (Te), promat
(Pm), polon (Po) oraz wszystkie pierwiastki położone w układzie
okresowym za polonem.
Naturalne- pierwiastki występujące w przyrodzie, takie jak:
aktyn, astat, frans, neptun, polon, radon, rad, protaktyn, tor,
uran.
Sztuczne- nie występują w przyrodzie: ajnsztajn, ameryk, kiur,
lorens, berkel, ferm, kaliforn, mendelew, nobel, promat,
technet, pierwiastek 104, 105, 106, 107.
Rodzaje przemian
promieniotwórczych.
Rodzaj
Przemiany
Przemiana
α
A
Z
Przemiana
β (β-)
Przykład Przemiany
Równanie Ogólne
X  Y  He   227Th223 Ra 4He
A 4
Z 2
A
Z
2
4
2
90
X  Y   e
A
Z 1
0
1
Przemiana
β+
A
Z
 
X Y  e
A
Z 1
0
1

212
83
88
2
Bi Po e
18
9
212
84
0
1
F 188O  1  
Etapy rozszczepienia jądra uranu za pomocą
neutronu.
Łańcuchowa reakcja rozszczepiania jądra.
Na dodatkowe
napromieniowanie swojego
organizmu narażają się
palacze, którzy z dymem
papierosowym obok smół
pogazowych, wprowadzają do
płuc radioaktywny polon-210,
znajdujący się w liściach
tytoniu. Polon-210ulega
dalszym przemianom w
promieniotwórcze izotopy
ołowiu, bizmutu i talu
Otrzymane dawki podczas
prześwietleń.
Narządy ciała, w których akumulują się poszczególne radionuklidy
wytworzone sztucznie.
Zastosowanie izotopów.






Stosowanie w diagnostyce medycznej izotopów
promieniotwórczych.
Stosowanie w terapii onkologicznej.
Stosowanie izotopów promieniotwórczych do badania struktury
wewnętrznej materiałów.
Datowanie promieniotwórcze, czyli metodę ustalania wieku
materiałów pochodzenia naturalnego.
Dodatek do olejów silnikowych.
Czujniki przeciwpożarowe.
Na podstawie zawartości radioaktywnego węgla można określić wiek
znalezisk archeologicznych pochodzenia organicznego.
Stosowane obecnie i wcześniej dawki i jednostki
dawek promieniowania.
Koniec