1. Projekt realizowany przez klasę I „a’’ w
ramach Programu Szkoła z klasą 2.0.
Promieniotwórczość -
dobrodziejstwo czy zagłada dla
ludzkości ?
2. 1.Charakterystyka promieniotwórczości.
2. Plusy promieniotwórczości.
3. Minusy promieniotwórczości.
4. Kopaliny (kopalnia uranu).
5. Życie i praca Marii Skłodowskiej - Curie.
6. Liga zadaniowa z wykorzystaniem połowicznego
rozpadu izotopów.
7. Ewaluacja - ankieta.
Spis treści
3. Promieniotwórczość- to samorzutny rozpad
(rozszczepienie) jąder atomów niektórych pierwiastków,
które nazywamy pierwiastkami promieniotwórczymi .
Pierwiastki promieniotwórcze to np. : Polon, Astat, Radon,
Frans, Rad, Aktyn, Tor,
Uran.
1.Charakterystyka promieniotwórczości
5. Wykorzystanie w terapii nowotworowej oraz innych
chorób. Izotopów jodu i potasu używa się np. do
diagnozowania schorzeń mózgu i innych organów
wewnętrznych. Radioterapia – metoda leczenia za
pomocą promieniowania jonizującego. Stosowana w
onkologii do leczenia chorób nowotworowych oraz
łagodzenia bólu związanego z rozsianym procesem
nowotworowym, np. w przerzutach nowotworowych
do kości.
6. Izotopy promieniotwórcze znalazły liczne
zastosowanie w badaniach naukowych,
technice, przemyśle, medycynie i wielu
innych dziedzinach ludzkiego działania.
8. Promieniowanie rentgenowskie
W 1895 roku Roentgen odkrył zagadkowe, niewidzialne dla
oka ludzkiego promienie, które nazwano promieniami X
(później promieniami Roentgena). Promienie X przenikają
przez drewno, papier oraz zaczerniają kliszę fotograficzną.
Pobudzają też niektóre substancje do fluoryzowania
(świecenia). W styczniu 1896 roku aparaty Roentgena trafiły
do sprzedaży, co upowszechniło badania i znalazło
zastosowanie w medycynie (prześwietlenia).
11. Dzięki zastosowaniu promieniowania jonizującego
( tj. promieniowanie o wysokiej energii) możliwe jest
zaglądanie do wnętrza walizki bez jej otwierania, co
sprzyja w pracy obsłudze lotniska.
Izotop uranu 235 jest stosowany m.in. jako paliwo w
lodołamaczach i łodziach podwodnych z napędem
atomowym.
13. Uszkodzenia popromienne, ze względu na
rodzaj ich następstw dzielimy na uszkodzenia
somatyczne,wpływające na procesy
odpowiedzialne za utrzymanie organizmu przy
życiu oraz genetyczne, naruszające zdolność
organizmu do prawidłowego przekazywania
cech swemu potomstwu.
Uszkodzenia popromienne
14. Uszkodzenia genetyczne polegają na zmianie struktury
chromosomów wchodzących w skład komórek rozrodczych.
Ich następstwem są mutacje przejawiające się w zmianie
dziedziczonych przez potomstwo cech ustroju. Uszkodzenia
chromosomów , a właściwie zmiany w składających się na nie
genach, są kopiowane przez następne generację komórek.
Zmieniony nieprawidłowy kod genetyczny może być tak
samo stabilny i czynny jak jego poprawny odpowiednik.
Powoduje to różnego rodzaju wady dziedziczne potomstwa
w kolejnych pokoleniach.
Uszkodzenia genetyczne
15. Typowym skutkiem poważnych uszkodzeń somatycznych jest ostra choroba
popromienna. Składają się na nią m.in. mdłości, bóle i zawroty głowy, ogólne
osłabienia, zmiany we krwi, a następnie biegunki, czasami krwawe z powodu
owrzodzeń jelit, skłonności do krwawych wybroczyn w tkankach, niedokrwistość,
wrzodziejące zapalenie gardła, obniżenie odporności organizmu i wypadanie
włosów. W zależności od stopnia uszkodzeń choroba popromienna może zakończyć
się śmiercią lub przejść w fazę przewlekłą ze stopniowym wyniszczeniem organizmu
zakończonym najczęściej białaczką lub anemią aplastyczną i ostatecznie śmiercią. W
wypadku mniejszych uszkodzeń jest szansa na powrót do zdrowia. Możemy pomóc
organizmowi poprzez przeszczep szpiku kostnego.
Jednakże nawet po bardzo słabych objawach choroby popromiennej mogą po wielu
latach wystąpić tzw. skutki opóźnione. Są to:
- przedwczesne starzenie
- skrócenie życia
- niedokrwistość
- białaczka
- nowotwory
- zaćma
Uszkodzenia somatyczne
16. Istnieją dwie zasadnicze drogi prowadzące do skażenia powierzchni Ziemi
substancjami promieniotwórczymi powstałymi w wyniku wybuchu bomby
jądrowej. Jedna, na skutek wzbudzonej aktywności wywołanej
wychwytem neutronów przez różne pierwiastki znajdujące się w ziemi lub
morzu, zwłaszcza przez sód i mangan i druga, na skutek opadu, tzn.
osiadania cząstek promieniotwórczych z utworzonej po wybuchu chmury.
Zasięg i wielkość skażeń obu źródeł może się wahać w szerokich granicach,
gdyż są one wypadkową takich czynników jak wydajność energetyczna i
konstrukcja bomby, wysokość wybuchu, rodzaj terenu na którym miał
miejsce wybuch oraz warunki meteorologiczne.
Skażenia promieniotwórcze
17. 1. Wybuch reaktora w elektrowni
atomowej Fukushima.
2. Wybuch reaktora w elektrowni
atomowej w Czarnobylu.
Awarie elektrowni jądrowych
18. Katastrofa elektrowni jądrowej Fukushima I – seria wypadków jądrowych w elektrowni
jądrowej Fukushima I w Japonii, do których doszło w 2011 roku w wyniku tsunami
spowodowanego przez trzęsienie ziemi u wybrzeży Honsiu, w tym jedna awaria stopnia 7 . w
siedmiostopniowej międzynarodowej skali INES (łącznie sklasyfikowane awarie reaktorów
jądrowych nr 1, 2 i 3), połączona z emisją substancji promieniotwórczych do środowiska,
związaną m.in. z przedostaniem się do środowiska skażonej wody morskiej stosowanej do
chłodzenia reaktorów. W reaktorach nr 1, 2 i 3 doszło do stopienia rdzeni. Z powodu obaw o
bezpieczeostwo elektrowni jądrowych starszego typu, 8 z nich zamknięto w Niemczech. Wiele
społeczeostw nastawiło się negatywnie do energetyki jądrowej. 14 kwietnia 2011 roku
Junichi Matsumoto, pełniący obowiązki prezesa firmy TEPCO, właściciela elektrowni
Fukushima I, stwierdził na konferencji prasowej, że z punktu widzenia emisji materiałów
radioaktywnych katastrofa była równa katastrofie jądrowej w Czarnobylu lub od niej większa;
jednocześnie Japooska Komisja Bezpieczeostwa Nuklearnego oceniała, że ilośd uwolnionego
materiału promieniotwórczego wynosiła ok. 10 procent tego, co zostało uwolnione w trakcie
katastrofy w Czarnobylu .
1.Katastrofa elektrowni jądrowej w
Fukushimie.
21. Katastrofa elektrowni jądrowej w Czarnobylu (także ogólniej:
Katastrofa w Czarnobylu) – wypadek jądrowy, mający miejsce 26
kwietnia 1986 w reaktorze jądrowym bloku energetycznego nr 4
elektrowni atomowej w Czarnobylu. W którym wyniku przegrzania
reaktora doszło do wybuchu wodoru, pożaru, oraz
rozprzestrzenienia substancji promieniotwórczych.
Była to największa katastrofa w historii energetyki jądrowej i jedna z
największych katastrof przemysłowych XX wieku. Razem z
katastrofą w elektrowni jądrowej Fukushima I została
zakwalifikowana do siódmego, najwyższego stopnia w skali INES.
W wyniku awarii skażeniu promieniotwórczemu uległ obszar od 125
000 do 146 000 km2 terenu na pograniczu Białorusi, Ukrainy i Rosji, a
wyemitowana z uszkodzonego reaktora chmura radioaktywna
rozprzestrzeniła się po całej Europie.
2.Katastrofa elektrowni atomowej w
Czarnobylu
25. Największy wkład w promieniotwórczość miała Maria Salomea Skłodowska-Curie (ur. 7
listopada 1867 w Warszawie, zm. 4 lipca 1934 w Passy) – uczona polsko-francuska, fizyczka,
chemiczka, dwukrotna noblistka.
Większość życia spędziła we Francji, tam też studiowała (na ziemiach polskich w XIX w.
kobiety nie mogły studiować, a i we Francji było to rzadkością), a następnie rozwinęła swoją
karierę naukową. Prekursorka nowej gałęzi chemii – radiochemii. Do jej dokonań należą:
opracowanie teorii promieniotwórczości, technik rozdzielania izotopów
promieniotwórczych oraz odkrycie dwóch nowych pierwiastków – radu i polonu. Z jej
inicjatywy prowadzono także pierwsze badania nad leczeniem raka za pomocą
promieniotwórczości. Dwukrotnie wyróżniona Nagrodą Nobla za osiągnięcia naukowe, po
raz pierwszy w roku 1903 z fizyki wraz z mężem i Henrim Becquerelem za badania nad
odkrytym przez Becquerela zjawiskiem promieniotwórczości, po raz drugi w 1911 roku z
chemii za wydzielenie czystego radu i badanie właściwości chemicznych pierwiastków
promieniotwórczych. Jest jedyną kobietą, która tę nagrodę otrzymała dwukrotnie, a także
jedynym uczonym w historii uhonorowanym Nagrodą Nobla w dwóch różnych dziedzinach
nauk przyrodniczych.
Żona Pierre'a Curie, matka Ève Curie i Irène Joliot-Curie.
4.Maria Skłodowska-Curie
26. Kopaliny (kopalnia uranu)
Aby odpowiedzieć na pytanie o promieniotwórczości warto wspomnieć o
wydobywaniu niektórych pierwiastków z ich rud np. uranu. Prace górnicze
prowadzono na dość znacznej skale. Po odbudowaniu starych sztolni, sięgnięto
dalej i głębiej. W sumie w ciągu kilku lat osiągnięto łączną długość 37 km
wyrobisk na 9-10 poziomach, przy czym różnica głębokości między skrajnymi
wynosiła 300 m.
Złoże rozpoznawano za pomocą licznych wierceń. Na około 228 tys. m³ szacuje
się ilość urobku wydobytego w całym okresie działalności kopalni w Kletnie.
Pozyskano z tego ok. 20 ton uranu (w przeliczeniu na czysty metal), co stanowi
ok. 5% całego radzieckiego wydobycia uranu w polskich Sudetach. Przy
wydobyciu pracowali głównie polscy robotnicy przymusowi – więźniowie z
obozów pracy, żołnierze z poboru oraz nieliczni dobrze opłacani górnicy.
Warunki były bardzo ciężkie. Nie zachowywano elementarnych środków
ostrożności. Nikt nie prowadził statystyk chorób i wypadków, ale przypuszcza
się, ze śmiertelnych przypadków choroby popromiennej było wiele. Ze względu
na brak podstawowego sprzętu ochronnego (maski przeciwpyłowe) wiele osób
zachorowało na pylice. Urobek wywożono konwojami pod silną eskortą wojska
– w całości trafiał do przerobu w ZSRR.
27. Na skutek prac kopalnianych powstała jaskinia, która została
włączona do jednego ze szlaków turystycznych w Polsce.
28. 1. Okres półtrwania promieniotwórczego izotopu 51Ca
wynosi 10s. Oblicz masę tego izotopu, która pozostanie
po 0,5 min, jeśli masa początkowa próbki wynosiła 60g.
2. Okres półtrwania promieniotwórczego izotopu platyny
193Pt wynosi 50 lat. Oblicz masę tego izotopu, która
pozostanie po 200 latach, jeżeli masa początkowa próbki
wynosiła 4g.
3. Wymień, nazwij i narysuj uproszczone modele atomów
izotopów wodoru.
Zadania z promieniotwórczości
29. 0,5 min – 30s:10=3 – trzy rozpady pierwiastka
Początkowa masa izotopu – 60g
60g:2=30g
30g:2=15g
15g:2=7,5g
Odp. Masa izotopu 51Ca po upływie 0,5min wynosi 7,5g.
Rozwiązanie zadania nr 1. sposób I
30. 0,5 min – 30s:10=3 – trzy rozpady pierwiastka
Początkowa masa izotopu – 60g
60g->30g->15g->7,5g
Odp. Masa izotopu 51Ca po upływie 0,5min wynosi 7,5g.
Rozwiązanie zadania nr1. sposób II
31. Początkowa masa izotopu – 4g
200:50=4 – cztery rozpady
4g:2=2g
2g:2=1g
1g:2=0,5g
0,5g:2=0,25g
Odp. Masa izotopu 193Pt po upływie 200 lat wynosi 0,25g.
Rozwiązanie zadania nr 2.
32. Po prezentacji naszego projektu doszliśmy do wniosku że nie
da się ostatecznie i jednoznacznie stwierdzić czy
promieniotwórczość jest dobrodziejstwem czy zagładą dla
ludzkości, ponieważ każdy plus neutralizujemy minusem.
Dlatego postanowiliśmy przeprowadzić ankietę wśród
obecnych respondentów i tym samym spróbować poznać ich
zdanie na ten intrygujący temat.
Dziękujemy za uwagę
Uczniowie I a G.P.Oksa
33. Uważasz, że promieniotwórczość jest:
A. Dobrodziejstwem dla ludzi
B. Zagładą dla ludzi
C. Nie wiem
Odpowiedź wybraną przez ciebie(A,B,C) napisz na
kartce.
Ankieta
34. Podręcznik dla gimnazjum Chemia Nowej Ery 1 – J. Kulawik, T. Kulawik,
M. Litwin.
Encyklopedia szkolna- wydawnictwo WSiP
Vademecum maturzysty z Chemii.
-http://www.informacja-turystyczna.nysa.pl/de/art/224/stara-kopalnia-
uranu-w-kletnie
http://pl.wikipedia.org/wiki/Promieniotw%C3%B3rczo%C5%9B%C4%87_nat
uralna
http://zadane.pl/zadanie/491003
http://en.wikipedia.org/wiki/Maria_Sklodowska-Curie
http://pl.wikipedia.org/wiki/Promieniowanie_rentgen
owskie
Bibliografia :
