2. Лабораторная работа «Расчет общего сопротивления двух последовательно соединенных резисторов».

Билет №26.

1. Радиоактивность. Виды радиоактивных излучений и методы их регистрации. Биологическое действие ионизирующих излучений.

С середины ХIХ века появились эксперименты, которые поставили под сомнение неделимость атомов. Свидетельством сложного строения атомов явилось открытие французским ученым Беккерелем в 1896 году явления радиоактивности. Беккерель обнаружил самопроизвольное невидимое излучение солей урана, он заметил, что соли урана засвечивают завернутую во много слоев фотобумагу невидимым проникающим излучением. Затем были открыты и другие вещества, которые тоже самопроизвольно излучали. Это явление было названо радиоактивностью.

Радиоактивность — явление самопроизвольного превращения одних ядер в другие, сопровождающееся испусканием различных частиц.

В 1899 году Резерфордом было обнаружено, что радиоактивное излучение имеет сложный состав. Радиоактивное вещество поместили в сильное магнитное поле и излучение разделилось на три составляющие части: поток положительно заряженных частиц, отрицательно заряженных частиц и излучение, которое не имело электрического заряда. Положительно заряженные частицы назвали альфа–частицами, отрицательно заряженные частицы – бета-частицами, а нейтральные – гамма - частицами (или гамма - квантами).

В результате исследования различных физических характеристик и свойств этих частиц (электрического заряда, массы и др.) удалось установить, что β - частица представляет собой электрон, α - частица – ионизированное ядро атома гелия, γ - излучение один из диапазонов электромагнитного излучения.

α - распад представляет собой излучение α-частиц (ионизированных ядер атома гелия) высоких энергий. При α - распаде масса ядра уменьшается на 4 атомные единицы массы, а заряд — на 2 единицы.

β - распад — излучение электронов, заряд которых возрастает на единицу, массовое число не изменяется.

γ - излучение представляет собой испускание возбужденным ядром квантов света высокой частоты и малой длины волны.

Параметры ядра при γ - излучении не меняются, ядро лишь переходит в состояние с меньшей энергией. Распавшееся ядро тоже радиоактивно, т. е. происходит цепочка последовательных радиоактивных превращений. Процесс распада всех радиоактивных элементов идет до свинца. Свинец — конечный продукт распада.

Явление радиоактивности дало основание предположить, что атом состоит из (+) и (-) заряженных частиц.

Приборы, применяемые для регистрации ядерных излучений, называются детекторами ядерных излучений. Наиболее широкое применение получили детекторы, обнаруживающие ядерные излучения по производимой ими ионизации и возбуждению атомов вещества: газоразрядный счетчик Гейгера, камера Вильсона, пузырьковая камера. Существует также метод фотоэмульсий, основанный на способности пролетающей частицы создавать в фотоэмульсии скрытое изображение. След пролетевшей частицы – трек - виден на фотографии после проявления.

Радиоактивные излучения оказывают сильное биологическое действие на ткани живого организма, заключающееся в ионизации атомов и молекул среды. Возбужденные атомы и ионы обладают сильной химической активностью, поэтому в клетках организма появляются новые химические соединения, чуждые здоровому организму. Под действием ионизирующей радиации разрушаются сложные молекулы и элементы клеточных структур. В человеческом организме нарушается процесс кроветворения, приводящий к дисбалансу белых и красных кровяных телец. Человек заболевает белокровием, или так называемой лучевой болезнью. Большие дозы облучения приводят к смерти.