В животноводстве изучают физиологические процессы, протекающие в организме животных, проводят анализ кормов на содержание токсичных веществ (малые дозы которых трудно определить химическими методами) и микроэлементов. При помощи изотопов разрабатывают приёмы автоматизации производственных процессов, например отделение корнеплодов от камней и комков почвы при уборке комбайном на каменистых и тяжёлых почвах.
3.3.Радиационная хронометрия
Некоторые радиоактивные изотопы можно с успехом использовать для определения возраста различных ископаемых (радиационная хронометрия). Наиболее распространенный и эффективный метод радиационной хронометрии основан на измерении радиоактивности органических веществ, которая обусловлена радиоактивным углеродом (14С).
Исследования показали, что в каждом грамме углерода в любом организме за минуту происходит 16 радиоактивных бета-распадов (точнее, 15,3 ± 0,1). По истечении 5730 лет в каждом грамме углерода будет распадаться уже только 8 атомов в минуту, через 11 460 лет — 4 атома.
Один грамм углерода из образцов молодого леса испускает около пятнадцати бета - частиц в секунду. После гибели организма пополнение его радиоактивным углеродом прекращается. Имеющееся же количество этого изотопа убывает за счет радиоактивности. Определяя процентное содержание радиоактивного углерода в органических остатках, можно определить их возраст, если он лежит в пределах от 1000 до 50000 и даже до 100000 лет.
Число радиоактивных распадов, т. е. радиоактивность исследуемых образцов, измеряют детекторами радиоактивного излучения.
Таким образом, измерив в определенном весовом количестве материала исследуемого образца число радиоактивных распадов за минуту и пересчитав это число на грамм углерода, мы можем установить возраст объекта, из которого взят образец. Таким методом узнают возраст египетских мумий, остатков доисторических костров и т. д.
11
3.4. Применение радиоактивных изотопов в промышленности
Одним из примеров может служить следующий способ контроля износа поршневых колец в двигателях внутреннего сгорания. Облучая поршневое кольцо нейтронами, вызывают в нем ядерные реакции и делают его радиоактивным. При работе двигателя частички материала кольца попадают в смазочное масло. Исследуя уровень радиоактивности масла после определенного времени работы двигателя, определяют износ кольца. Радиоактивные изотопы позволяют судить о диффузии металлов, процессах в доменных печах и т. д. Мощное гамма-излучение радиоактивных препаратов используют для исследования внутренней структуры металлических отливок с целью обнаружения в них дефектов.
Изотопы также используются в ядерно-физической аппаратуре для изготовления счетчиков нейтронов, что позволяет увеличить эффективность счета более чем в 5 раз, в ядерной энергетике как замедлители и поглотители нейтронов.
3.5. Использование изотопов в науке
Использование изотопов в биологии привело к пересмотру прежних представлений о природе фотосинтеза, а также о механизмах, обеспечивающих усвоение растениями неорганических веществ карбонатов, нитратов, фосфатов и др. С помощью изотопов изучено перемещение популяций в биосфере и отдельных особей внутри данной популяции, миграции микробов, а также отдельных соединений внутри организма. Вводя в организмы с пищей или путём инъекций метку, удалось изучить скорость и пути миграции многих насекомых (москитов, мух, саранчи), птиц, грызунов и др. мелких животных и получить данные о численности их популяций.
В области физиологии и биохимии растений с помощью изотопов решен ряд теоретических и прикладных проблем: выяснены пути поступления минеральных веществ, жидкостей и газов в растения, а также роль различных химических элементов, в том числе микроэлементов, в жизни растений. Показано, в частности, что углерод поступает в растения не только через листья, но и через корневую систему, установлены пути и скорости передвижения ряда веществ из корневой системы в стебель и листья и из этих органов к корням.
В области физиологии и биохимии животных и человека изучены скорости поступления различных веществ в их ткани (в том числе скорость включения железа в гемоглобин, фосфора в нервную и мышечные ткани, кальция в кости). Использование "меченой" пищи привело к новому представлению о скоростях всасывания и распространения пищевых веществ, об их "судьбе" в организме и помогло проследить за влиянием внутренних и внешних факторов (голодание, асфиксия, переутомление и т. д.) на обмен веществ.
12
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Выдающиеся французские физики Мария Склодовская – Кюри и Пьер Кюри, их дочь Ирен и зять Фредерик Жолио и многие другие ученые не только внесли большой вклад в развитие ядерной физики, но были страстными борцами за мир. Они вели значительную работу по мирному использованию атомной энергии.
В Советском Союзе работы над атомной энергией начались в 1943 году под руководством выдающегося советского ученого И. В. Курчатова. В трудных условиях небывалой войны советские ученые решали сложнейшие научные и технические задачи, связанные с овладением атомной энергией. 25 декабря 1946 года под руководством И.В.Курчатова впервые на континенте Европы и Азии была осуществлена цепная реакция. В Советском Союзе началась эра мирного атома.
В ходе работы я выяснил, радиоактивные изотопы, полученные искусственным путем, нашли широкое применение в науке, технике, сельском хозяйстве, промышленности, медицине, археологии и других областях. Это обусловлено следующими свойствами радиоактивных изотопов:
· радиоактивное вещество непрерывно излучает определенный вид частиц и интенсивность в течение времени не меняется;
· излучение обладает определенной проникающей способностью;
· радиоактивность сопровождается выделением энергии;
· под действием излучения могут происходить изменения в облучаемом веществе;
· излучение можно зафиксировать разными способами: специальными счетчиками частиц, фотографированием и т.д.
13
ЛИТЕРАТУРА
1. Ф.М. Дягилев «Из истории физики и жизни ее творцов» - М.: Просвещение, 1986.
2. А.С. Енохин, О.Ф. Кабардин и др. «Хрестоматия по физике» - М.: Просвещение, 1982.
3. П.С. Кудрявцев. «История физики» - М.: Просвещение, 1971.
4. Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев «Физика 11 кл.» - М.: Просвещение, 2004.
5. А.В. Перышкин, Е.В. Гутник «Физика 9 кл.» - М.: Дрофа, 2005.
6. Интернет – ресурсы.
14
Рецензия
на экзаменационный реферат по физике «Явление радиоактивности. Его значение в науке, технике, медицине».
Автор реферата: Дадаев Аслан, ученик 9 класса МОУ «Побединская СОШ» Шегарского района Томской области.
Актуальность выбранной темы автор видит в возможности использования ядерной энергии в мирных целях. Радиоактивные изотопы, полученные искусственным путем, нашли широкое применение в различных сферах научной и практической деятельности: науке, технике, сельском хозяйстве, промышленности, медицине, археологии и др.
Однако в разделе «Введение» не указана актуальность и заинтересованность автора в выбранной теме реферата.
Доступно, логически прописано открытие радиоактивности; исследования, проводимые с помощью «меченых атомов».
При определении цели и задач, автор дает представление о конечном результате. Как следствие, на мой взгляд, наблюдается раскрытие ожидаемого результата, которые прописаны в разделе «Заключение».
Оформление реферата не во всех случаях соответствует требованиям:
· Не пронумерованы страницы;
· Каждый раздел напечатан не с новой страницы;
· В тексте нет ссылок на иллюстрации;
· В разделе «Литература» не указаны сайты Интернет – ресурсов.
В целом, несмотря на незначительные недочеты в составлении и оформлении, можно сказать, что реферат «Явление радиоактивности. Его значение в науке, технике, медицине» заслуживает оценки «хорошо».
Учитель физики МОУ «Побединская СОШ»: ___________/Л.А. Гагарина/
10.05.2010г