Радиоактивность и модели атомов

Слайд 1. Радиоактивность и модели атомов

Путешествие вглубь материи: от «пудинга» до атомного ядра

Слайд 2. С чего всё началось?

До конца XIX века атом считали неделимым «кирпичиком» материи. Однако открытия Анри Беккереля и супругов Кюри показали, что некоторые элементы самопроизвольно излучают энергию. Это явление назвали радиоактивностью. Стало ясно: внутри атома скрыта сложная структура, которую физикам предстояло разгадать.

Слайд 3. Модель «Пудинг с изюмом»

В 1904 году Джозеф Томсон предложил первую модель:

Атом — это положительно заряженный шар.

Внутри него, как изюм в пудинге, распределены отрицательные электроны.

Суммарный заряд атома равен нулю (он нейтрален).

Модель объясняла наличие электронов, но не могла объяснить радиоактивность.

Слайд 4. Опыт Резерфорда

В 1911 году Эрнест Резерфорд провел решающий эксперимент. Он обстрелял тонкую золотую фольгу $\alpha$-частицами. Большинство пролетели насквозь, но 1 из 8000 отскочила назад. Это доказало, что в центре атома есть крошечное, но очень плотное и положительно заряженное ядро.

Слайд 5. Планетарная модель атома

Слайд 6. Природа радиоактивности

Способность ядер атомов некоторых элементов самопроизвольно превращаться в другие ядра.

Неустойчивость ядра из-за избытка энергии или нарушения баланса между протонами и нейтронами.

Превращение сопровождается испусканием частиц или электромагнитного излучения.

Радиоактивность не зависит от давления, температуры или химических реакций.

Слайд 7. Три вида излучения

Каждый вид излучения обладает разной проникающей способностью. Самое опасное при внешнем воздействии — $\gamma$-излучение, так как оно проходит сквозь тело человека.

Слайд 8. Закон радиоактивного распада

Период полураспада $T$ — это время, за которое распадается ровно половина ядер. График показывает процент оставшихся ядер. Этот закон используется в археологии для определения возраста находок.

Слайд 9. Вопросы для обсуждения

Почему в опыте Резерфорда большинство частиц пролетели сквозь фольгу без отклонений?

Чем принципиально отличается модель Томсона от модели Резерфорда?

Может ли радиоактивный элемент полностью исчезнуть в результате распада?

Где в повседневной жизни мы сталкиваемся с радиацией (кроме АЭС)?

Слайд 10. Главные выводы

Атом состоит из крошечного массивного ядра и легких электронов вокруг него.

Резерфорд доказал, что почти весь объем атома — это пустота.

Радиоактивность — это естественный процесс распада нестабильных ядер.

Существуют $\alpha$, $\beta$ и $\gamma$ излучения с разной проникающей способностью.

Распад происходит по строгому закону, основанному на периоде полураспада.