§ 27. Радіоактивність. Радіонукліди

Зміст

ДІЗНАЄТЕСЯ, ЗРОЗУМІЄТЕ, ВИКОРИСТАЄТЕ

Які види атомів називають радіонуклідами?

Радіонукліди — це нестійкі атоми (радіоактивні нукліди), ядра яких мимовільно розпадаються.

Де використовують радіонукліди і яку небезпеку вони становлять?

Радіонукліди застосовують у медицині (діагностика, лікування пухлин), енергетиці (паливо для АЕС), науці та археології. Їхня небезпека криється у випромінюванні: великі дози вбивають усе живе, а малі — провокують важкі хвороби, зокрема онкологію.

Порівняйте протонне та нуклонне числа нукліда Радію із сумами цих чисел продуктів його розпаду (мал. 69) і зробіть висновок.

Нуклонне число Радію ($226$) дорівнює сумі нуклонних чисел продуктів розпаду ($222 + 4 = 226$). Його протонне число ($88$) збігається із сумою протонних чисел Радону та Гелію ($86 + 2 = 88$). Отже, під час ядерних реакцій загальна кількість нуклонів і сумарний заряд ядер зберігаються.

Хімічного елемента № 43 Технецію немає на Землі; його ізотопи радіоактивні. Чому, на вашу думку, елементу дали таку назву?

Назву обрали тому, що це перший штучно отриманий хімічний елемент. Назва «технецій» походить від грецького technetos, що означає «штучний».

У медичній практиці використовують радіонуклід, атом якого містить 54 заряджені й 33 незаряджені частинки. Визначте цей нуклід і назвіть його.

В електронейтральному атомі кількість протонів та електронів однакова. Тому $54$ заряджені частинки — це $27$ протонів і $27$ електронів. Елемент №$27$ — Кобальт. Його нуклонне число становить $60$ ($27$ протонів + $33$ нейтрони). Шуканий нуклід — Кобальт-60 ($^{60}Co$).

Про що попереджає знак небезпеки? За необхідності відшукайте відповідну інформацію в інтернеті.

Жовтий трикутник із чорним «трилисником» попереджає про радіаційну небезпеку, наявність радіоактивних речовин або джерел іонізуючого випромінювання.

Яку функцію виконує Йод в організмі?

Йод потрібен для нормальної роботи щитоподібної залози. Він є основним компонентом її гормонів, які відповідають за обмін речовин, ріст і розвиток організму.

Якому процесу запобігає надходження в організм Йоду з рекомендованого препарату?

Стабільний йод насичує щитоподібну залозу («йодна блокада») і перешкоджає накопиченню в ній радіоактивного ізотопу Йоду-131 ($^{131}I$).

ВИОКРЕМЛЮЄМО ОСНОВНЕ

Проаналізувавши матеріал, викладений у параграфі, запишіть у зошиті висновки про види нуклідів, явище радіоактивного розпаду, використання і небезпеку радіонуклідів.

Нукліди бувають стабільними та радіоактивними. Усі елементи з порядковими номерами понад $83$ — радіоактивні. Радіоактивний розпад — це мимовільне перетворення нестійких ядер на інші з виділенням енергії та випромінювання. Радіонукліди застосовують в енергетиці, медицині, науці та техніці. Їхня небезпека полягає у випромінюванні: значні дози смертельні, а малі викликають онкологічні захворювання.

Сформулюйте цікаве запитання за темою параграфа і поставте його своїм однокласникам / однокласницям. Порівняйте свою і їхні відповіді та оцініть їх. Поясніть, чому ваша оцінка саме така.

Моє запитання: «Чому зі збільшенням порядкового номера елемента його ядро стає менш стійким?». Однокласник відповів, що через зростання кількості протонів у ядрі вони сильніше відштовхуються через однойменний позитивний заряд. Ця відповідь точна, відповідає законам фізики та поясненням у підручнику щодо нестійкості великих ядер. Вона заслуговує на високу оцінку.

ПЕРЕВІРМО СЕБЕ

289. Чому хімічних елементів, відкритих протягом останніх майже 90 років, немає в природі нашої планети?

Ядра цих елементів дуже великі та нестійкі, вони миттєво розпадаються. Через таку нестабільність вони не збереглися в земній корі від початку утворення планети. Їх створюють виключно штучно в лабораторіях.

290. Які частинки називають радіонуклідами?

Радіонукліди — це нестійкі нукліди зі здатністю ядер до мимовільного радіоактивного розпаду.

291. У чому суть радіоактивного розпаду атомів?

Це мимовільне перетворення нестійкого ядра одного елемента на ядро іншого. Процес супроводжується викидом елементарних частинок (або дрібних ядер) та виділенням енергії як випромінювання.

ДІЗНАВАЙМОСЯ

292. За відомостями з інтернету з’ясуйте, які радіоактивні ізотопи виконують функцію палива в атомних електростанціях.

Головне паливо сучасних АЕС — ізотоп Урану-235 ($^{235}U$). У певних типах реакторів також застосовують ізотопи Плутонію-239 ($^{239}Pu$) та Торію-232 ($^{232}Th$).

ПОМІРКУЙМО

293. Дехто після аварії на ЧАЕС замість рекомендованого препарату — розчину сполуки Йоду — вжив трохи розведеної йодної настоянки й одразу пожалкував про це. Як ви думаєте, чому?

Аптечна йодна настоянка — це спиртовий розчин для зовнішнього застосування як антисептик. Її вживання всередину викликає важкі хімічні опіки слизових оболонок стравоходу та шлунка, а також сильне отруєння організму.

У КОМАНДІ

294. За інформацією з інтернету дізнайтеся, у якому місті Японії і коли трапилася аварія на атомній електростанції, а також про причини та наслідки цієї аварії.

Аварія відбулася 11 березня 2011 року на АЕС «Фукусіма-1» (міста Окума та Футаба). Причиною стали надпотужний землетрус і цунамі, які зруйнували системи охолодження реакторів. Наслідки: розплавлення ядерного палива, вибухи водню, викид радіації в довкілля, довготривале забруднення територій та масова евакуація людей.

ШАНС ДЛЯ ТВОРЧОСТІ

295. Підготуйте повідомлення про застосування радіонукліда $^{14}С$ для визначення віку викопних залишків живих істот.

Карбон-14 ($^{14}C$) безперервно утворюється в атмосфері та поглинається живими організмами. Після смерті істоти обмін Карбоном зупиняється, а накопичений $^{14}C$ поступово зменшується через радіоактивний розпад (період напіврозпаду — близько 5700 років). Вимірюючи залишок цього ізотопу у викопних рештках, учені точно визначають вік знахідки та час загибелі організму.

ФОРМУЙМО СЛОВНИЧОК

296. Випишіть ключові слова і словосполучення з тексту параграфа для укладання двомовного словничка.

ОЦІНЮЙМО СВОЇ ЗНАННЯ

297. Створіть у зошиті таблицю оцінювання ваших знань і заповніть її.

Таблиця оцінювання засвоєних знань: