เรื่อง การพบกัมมันตภาพรังสีและการเปลี่ยนสภาพนิวเคลียส

ใบความรู้ที่ 1

เรื่อง การพบกัมมันตภาพรังสี

ปี พ.ศ. 2439 แบ็กเกอแรล นักฟิสิกส์ ชาวฝรั่งเศสได้ทดลองศึกษาว่า เมื่อสารใด เกิดการเรืองแสง จะปล่องรังสีเอกซ์ออกมา แบ็กเกอแรลได้ทดลองใช้สารต่าง ๆ ที่เกิดการเรืองแสง เมื่อได้รับแสงแดด แล้วตรวจสอบว่ามีการปล่อยรังสีเอกซ์ออกมาในขณะที่มีการเรืองแสงหรือไม่ โดยใส่ฟิล์มถ่ายรูปไว้ในซองกระดาษสีดำซึ่งแสงไม่สามารถทะลุผ่านได้ แล้วนำไปวางไว้ใต้สารที่สงสัย แบ็กเกอแรล พบว่า มีรอยดำปรากฏบนฟิล์มดังที่คาดไว้ เขาสรุปเพียงว่า มีรังสีชนิดหนึ่งแผ่ออกมาจากสารประกอบของยูเรเนียม

และ รังสีนี้ทะลุผ่านกระดาษดำไปกระทบฟิล์มทำให้เกิดรอยดำบนฟิล์ม

การที่แบ็กเกอแรล พบรังสีดังกล่าว ทำให้ นักวิทยาศาสตร์เกิดความสงสัยว่ามีธาตุอื่น ๆ ที่มี

การแผ่รังสีเช่นเดียวกับธาตุยูเรเนียมอีกหรือไม่ ปิแอร์ และมารี กูรี ได้ทดลองกับธาตุบางชนิด เช่น

ทอเรียม เรเดียม พอโลเนียม และพบว่ามีการแผ่รังสีเช่นเดียวกับธาตุยูเรเนียม ปรากฏการณ์ที่ธาตุ

แผ่รังสีได้เองอย่างต่อเนื่องนี้เรียกว่า กัมมันตภาพรังสี และธาตุที่มีสมบัติ สามารถแผ่รังสีได้เองเรียกว่า ธาตุกัมมันตรังสี

ซึ่ง สรุปได้ว่า กัมมันตภาพรังสี เป็นปรากฏการณ์ที่นิวเคลียสของไอโซโทปไม่เสถียร เกิดการเปลี่ยนเพื่อปรับตัวให้มีเสถียรภาพ โดยการปล่อยอนุภาคบางชนิดหรือพลังงานในรูปโฟตอนออกมา

การแบ่งนิวไคลด์

นิวไคลด์ ( Nuclide ) คือกลุ่มอะตอมหรือนิวเคลียสที่มี่คุณสมบัติบางอย่างเหมือนกัน แบ่งได้

เป็น 3 ประเภทคือ

1. Stable Nuclide คือ นิวไคลด์ที่มีอยู่ในธรรมชาติ ไม่มีการสลายตัว เช่น ₂He⁴ , ₈O¹⁶ , ₂₀Ca⁴⁰

2. Naturally Radioactive Nuclide คือ นิวไคลด์ที่มีอยู่ในธรรมชาติ แต่ไม่มี Stable จะสลายตัว

เป็นนิวไคลด์อื่น และแผ่รังสีออกมา เช่น ₁₉K^{40 ,}, ₉₀Th ²³² , ₉₂U²³⁵ , ₉₂ U²³⁸

3. Artificially – produced Radioactive Nuclide คือนิวไคลด์ที่ประดิษฐ์ขึ้นจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ เช่น ₁₄Si²⁸ , ₁₃²⁸Al , ₉₂U²³⁹

นิวไคลด์ในข้อ 2 และ 3 รวมเรียกว่า Radioactive Nuclides

ใบความรู้ที่ 2

เรื่อง การเปลี่ยนสภาพนิวเคลียส

1. การสลายตัวให้อนุภาคอัลฟา ( Alpha – decay )

อนุภาคอัลฟาปกติถูกปล่อยออกมาจากนิวเคลียสขนาดใหญ่ เมื่อปล่อยอนุภาคออกมา

แล้วจะทำให้เลขอะตอม ( Z ) ลดลง 2 หน่วย และเลขมวลลดลง 4 หน่วย เช่น

₈₈ Ra ²²⁶ ₈₆ Rn²²² + ₂He⁴ + Q

เมื่อ Q เป็นพลังงานจลน์ของนิวเคลียสของธาตุใหม่ และอนุภาคอัลฟา ซึ่งส่วนใหญ่จะ

เป็นของอนุภาคอัลฟา เพราะมีมวลน้อยกว่า สมการทั่วไปเขียนได้ ดังนี้คือ

_ZP^A _Z-2D^A-4 + ₂He⁴ + Q

2. การสลายตัวให้อนุภาคเบตา ( Beta – decay )

แบ่งออกเป็น 2 ชนิดคือ

2.1 Negative Beta Decay ( b^-) เกิดจากการที่นิวตรอน 1 ตัว เปลี่ยนสภาพไปเป็น

โปรตอน แล้วปลดปล่อยอิเล็กตรอนและแอนตรินิวตรีในออกมา

N P + e ^- +

+ Q

Q เป็นพลังงานจลน์ของ

e^- และ

ซึ่งจะมีการแบ่งพลังงานกันไม่แน่นอน พลังงาน

ของ

จึงมีค่าไม่แน่นอน สมการทั่วไป คือ

_Z P^A _Z+1 D^A + e^- +

เช่น ₆C¹⁴ ₇ N¹⁴ + e^- +

2.2 Positive Beta Decay ( b⁺ ) เกิดจากการที่โปรตอน ตัวเปลี่ยนสภาพเป็นนิวตรอน

แล้วปลดปล่อยโพซิตรอนกับนิวตริโนออกมา

P n + e⁺ +

+ Q

สมการทั่วไป คือ

_Z P^A _Z-1 D^A + e⁺ +

เช่น ₆C¹1 ₅ B¹¹ + e⁺ +

Electron Capture ( EC ) เป็นปฏิกิริยาคล้าย ๆ b⁺ -decay คือโปรตอนในนิวเคลียสจะดูดเอาอิเล็กตรอนจากภายนอกเข้าไป เพื่อทำให้ประจุลดลงกลายเป็น n และ

P + e^- n +

เช่น ₄ Be⁷ + e^- ₃Li ⁷ +

อิเล็กตรอนในชั้น K มีโอกาสถูกดูดมากที่สุด บางทีจึงเรียกว่า K – Capture

3. การสลายตัวให้อนุภาคแกมมา ( Gamma – decay )

รังสีแกมมา คือ โฟตอนที่มีพลังงานสูงมากในระดับ MeV เกิดจากการเปลี่ยนแปลงระดับ

พลังงานภายในนิวเคลียส มักจะเกิดตามหลัง หรือ decay เสมอ เพราะในการปล่อยรังสี

และ

นั้นจะทำให้นิวเคลียสที่เกิดใหม่อยู่ใน Excited State ในการกลับไปสู่สภาวะ ground State

จึงต้องปล่อยพลังงานทิ้งไปในรูปของรังสีแกมมา เช่น

₈₂ Pb²¹⁰ ( ₈₃ Bi²¹⁰ ) ^* + e^- +

แล้ว ( ₈₃ Bi²¹⁰ ) ^* ₈₃ Bi²¹⁰ +

หมายเหตุ ถ้า e^- กับ e⁺ มาชนกันเมื่อใดจะเกิดการระเบิดกลายเป็นพลังงานหมดในรูป

ของโฟตอน 2 ตัว เรียกปฏิกิริยานี้ว่า annihilation interaction

e⁺ + e^- 2 Photons

แล้ว

เป็นอนุภาคใหม่ ไม่มีมวล ไม่มีประจุ ความเร็วเท่ากับแสง ไม่ค่อยทำปฏิกิริยากับสารใด ๆ จึงพบได้ยาก

ใบความรู้ที่ 3

เรื่อง องค์ประกอบของนิวเคลียส

สมัยแรก ๆ ของการค้นพบกัมมันตภาพรังสี นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า นิวเคลียสประกอบด้วย

โปรตอนและอิเล็กตรอน จึงต้องสมมติฐานโปรตอน – อิเล็กตรอนนี้ว่า นิวเคลียส มีเลขมวล A และมีโปรตอนเท่ากับ A ตัว มีประจุของนิวเคลียส +Ze ดังนั้น มีอิเล็กตรอนในนิวเคลียส A – Z ตัว

และมีอิเล็กตรอนอีก Z ตัว อยู่ภายนอกนิวเคลียส

. เมื่อมีการค้นพบนิวตรอนแล้ว จึงมีการตั้งสมมติฐานใหม่ว่า นิวเคลียสประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอน ประจุไฟฟ้าของนิวเคลียส คือ ประจุไฟฟ้ารวมของโปรตอนที่อยู่ภายใน ( คือ เลขอะตอม ) แต่ละธาตุจะมีค่าเฉพาะตัว จำนวน โปรตอน และนิวตรอนในนิวเคลียส เรียกว่า นิวคลีออน ( เลขมวล ) จากสมมติฐานนี้ สามารถอธิบายการแผ่กัมมันตภาพรังสี ได้ เช่น การเกิดอนุภาคอัลฟา เกิดจาก

( ₁ H¹ + ₁ H¹ ) + ( ₀n¹ + ₀n¹ ) ₂ He⁴ หรือ ₀n¹ ₁ H¹+ _-1e ⁰

เป็นต้น

องค์ประกอบของนิวเคลียส

1. ประจุ โปรตอน หรือนิวเคลียสของไฮโดรเจนอะตอม (₁ H¹) มีประจุ +e ( e คือ ขนาดของประจุของอิเล็กตรอน )

2. มวล โปรตอนมีมวล 1.67252 x 10^-27 kg หรือ 1.007276 U

นิวตรอนมีมวล 1.67482 x 10^-27 kg หรือ 1.008665 U

3. ทั้งโปรตอนและนิวตรอนมีโมเมนตัมเชิงมุม หรือ nuclear spin เท่ากับอิเล็กตรอน

ใบความรู้ที่ 4

เรื่อง การพบนิวตรอน

รัทเทอร์ฟอร์ด เป็นผู้ค้นพบวิธีทำให้นิวเคลียสเปลี่ยนแปลง โดยการยิงอนุภาคอัลฟาไปยังนิวเคลียสของไนโตรเจน ผลที่ได้กลายเป็นนิวเคลียสของออกซิเจนและโปรตอน

₂He⁴ + ₇N¹⁴ ₈O¹⁶ + ₁ H¹

ต่อมารัทเทอร์ฟอร์ดได้ให้ความเห็นเกี่ยวกับอนุภาคที่อยู่ในนิวเคลียส ว่า มีอนุภาคที่เป็นกลางทางไฟฟ้าอยู่ภายในนิวเคลียส และอนุภาคนี้เกิดจากการจับรวมตัวกันระหว่างโปรตอนกับอิเล็กตรอน เขาตั้งชื่ออนุภาคนี้ว่า “ นิวตรอน “

นักวิทยาศาสตร์หลายคนได้พยายามศึกษาการเปลี่ยนแปลงนิวเคลียสของธาตุต่าง ๆ โดยใช้อนุภาคอัลฟายิงไปยังเป้า เช่น ₂He ⁴ + ₄Be⁹ ₆C¹² + ?

พบว่า ในปฏิกิริยารังสีออกมามีคุณสมบัติคล้ายรังสีแกมมา ซึ่งต่อมาแชควิค ได้อธิบายปฏิกิริยานี้ว่า สิ่งที่คล้ายรังสีแกมมานั้นคือ อนุภาคนิวตรอน มีสัญลักษณ์ เป็น ₀n¹ มีมวลใกล้เคียงกับอนุภาคโปรตอน มีประจุเท่ากับศูนย์ คือเป็นกลางทางไฟฟ้า ( จึงใช้สนามแม่เหล็กตรวจสอบไม่ได้ ) และเป็นการสนับสนุนความเห็นของรัทเทอร์ฟอร์ดเกี่ยวกับอนุภาคนี้

การทดลองเพื่อหามวลของนิวตรอนของแซควิค เขาใช้อนุภาคนิวตรอนที่ได้จากปฏิกิริยาข้างต้นยิงไปยังนิวเคลียสของไฮโดรเจน ( พาราฟิน ) หรือยังไปยังนิวเคลียสของไนโตรเจน แล้ววัดความเร็วของอนุภาคที่หลุดออกมา โดยใช้หลักการคงที่ของโมเมนตัมและพลังงานเมื่อคิดว่าเป็นการชนแบบยืดหยุ่น พบว่า อนุภาคนิวตรอนมีมวล 1.008 U ปัจจุบันสามารถหาได้ละเอียด ถึง 1.00866 U ซึ่งใกล้เคียงกับมวลของโปรตอนมาก คือ 1.007276 U

จากการค้นพบนิวตรอน ทำให้เกิดวิชาฟิสิกส์นิวตรอน ซึ่งศึกษาการผลิต นิวตรอน , ตรวจวัด , ปฏิกิริยานิวเคลียร์ เป็นต้น

ใบงาน

เรื่อง การพบกัมมันตรังสีและการเปลี่ยนสภาพนิวเคลียส

คำสั่ง ให้นักเรียนระดมความคิดแล้วเติมคำลงในช่องว่าง

1. จงอธิบายความหมายของกัมมันตภาพรังสี

……………………………………………………………………………………………………

2 แนวเบี่ยงเบนของรังสีทั้ง 3 ชนิดคือ รังสีเบตา รังสีแอลฟา และรังสีแกมมา ทำให้เราสามารถบอกชนิดของประจุไฟฟ้าของรังสีเหล่านี้ได้หรือไม่ อย่างไร

. ……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

3. ทำไมเราจึงไม่สามารถใช้สนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้าในการตรวจสอบอนุภาคนิวตรอน

……………………………………………………………………………………………………

4. จงอธิบายโครงสร้างของนิวเคลียส

……………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………..

แบบทดสอบย่อยท้ายแผนการจัดการเรียนรู้

เรื่อง การพบกัมมันตภาพรังสีและการเปลี่ยนสภาพนิวเคลียส

คำชี้แจง

1. ข้อสอบฉบับนี้เป็นแบบปรนัย 4 ตัวเลือก จำนวน 4 ข้อ ใช้เวลาสอบ 5 นาที

2. ให้นักเรียนทำเครื่องหมาย X ลงช่องในกระดาษคำตอบตรงกับข้อที่ถูกต้องที่สุด

1. ข้อความต่อไปนี้ข้อไหนถูก

ก. รังสีเบตามีอำนาจทะลุผ่านสูงกว่ารังสีแกมมาแต่น้อยกว่ารังสีเอกซ์

ข. รังสีเบตามีอำนาจทะลุผ่านสูงกว่ารังสีแอลฟา แต่น้อยกว่ารังสีแกมมา

ค. รังสีเบตามีอำนาจทะลุผ่านสูงกว่ารังสีเอกซ์แต่น้อยกว่ารังสีแอลฟา

ง. รังสีเบตามีอำนาจทะลุผ่านสูงกว่ารังสีอื่น ๆ ทุกชนิด

2. อนุภาคแอลฟาประกอบด้วย

ก. 2 โปรตอน

ข. 4 โ ปรตอน

ค. 2 โปรตอนกับ 2 อิเล็กตรอน

ง. 2 โปรตอน กับ 2 นิวตรอน

3. รังสีแคโทดต่างกับรังสีเบตา คือ

ก. รังสีเบตาเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ

ข. รังสีเบตามีความเร็วไม่คงที่

ค. รังสีแคโทดมีค่า

คงที่

ง. รังสีแคโทดสามารถควบคุมด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากับสนามแม่เหล็กพร้อม ๆ กัน

4. รังสีแอลฟามีอำนาจในการทะละผ่านน้อยกว่ารังสีชนิดอื่นเนื่องจาก

ก. รังสีแอลฟามีพลังงานน้อยกว่า

ข. รังสีแอลฟาไม่มีประจุไฟฟ้า

ค. รังสีแอลฟาทำให้สารที่รังสีผ่านแตกตัวเป็นไอออน

ง. ผิดทุกข้อ

ใบความรู้

เรื่อง การสลายของนิวเคลียสกัมมันตภาพรังสีและไอโซโทป

การสลายของนิวเคลียสกัมมันตภาพรังสี

ถ้า P ( Parent Nuclide ) เป็นนิวเคลียสของธาตุก่อนสลายตัว และ D ( Daughter Nuclide ) เป็นนิวเคลียสของธาตุที่เกิดใหม่ จำนวนของ P ที่สลายไปจะต้องมีค่าเท่ากับจำนวนของ D ที่เกิดใหม่เสมอ ธาตุแต่ละชนิดมีอัตราการสลายตัวไม่เท่ากัน ( มีตั้งแต่ 10^-14 วินาที จนถึง

10⁵ ปี ) ช่วงเวลาที่ธาตุกัมมันตภาพรังสีสลายตัวจนมีปริมาณลดลงเหลือครึ่งหนึ่งของปริมาณเดิม เราเรียกว่า “ ครึ่งชีวิต “ ( half – life ) ใช้สัญลักษณ์ T

เช่น ที่เวลา t = 0 จำนวนนิวเคลียส = N₀

t = T จำนวนนิวเคลียส =

t = 2 T จำนวนนิวเคลียส =

ในปีพ.ศ. 2445 รัทเทอร์ฟอร์ด และซอดดี ได้ตั้งสมมติฐานเพื่อใช้อธิบายการสลายของธาตุกัมมันตรังสี ซึ่งอาจกล่าวโดยสรุปได้ดังนี้

1. ธาตุกัมมันตรังสีจะสลายกลายเป็นธาตุใหม่ด้วย การปล่อยอนุภาคแอลฟา หรืออนภาค เบตา ธาตุใหม่ที่ได้จากการสลายนี้จะมีสมบัติทางเคมีผิดแผกไปจากธาตุเดิมและธาตุใหม่นี้อาจจะเป็นธาตุกัมมันตรังสีก็ได้

2. การสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสีไม่ขึ้นกับสภาพแวดล้อมภายนอกนิวเคลียส เช่นอุณหภูมิ ความดันเป็นต้น แต่การสลายนี้จะเป็นไปตามหลักการทางสถิติที่เกี่ยวกับโอกาสและกระบวนการแบบสุ่ม เช่น ถ้ามีธาตุกัมมันตรังสีอยู่จำนวนหนึ่ง เราไม่สามารถบอกได้ว่า นิวเคลียสใดในธาตุนั้นจะสลายก่อนหรือหลัง เรากล่าวได้แต่เพียงว่า ทุกนิวเคลียสมีโอกาสเท่า ๆ กันที่จะสลายในช่วงเวลาหนึ่ง และโอกาสเช่นนี้จะไม่ขึ้นกับสภาพแวดล้อมและเวลา

ถ้าให้ N เป็นจำนวนนิวเคลียสของธาตุกัมมันตรังสีที่มีอยู่ขณะเวลา t

เป็นจำนวนนิวเคลียสที่สลายไปในช่วงเวลาสั้น ๆ

นับจากเวลา t

ดังนั้น

แสดงจำนวนนิวเคลียสที่สลายไปใน 1 หน่วยเวลา ซึ่งปริมาณนี้ก็คือ อัตราการสลายของนิวเคลียส ณ เวลา t นั่นเอง ปริมาณนี้เป็นปริมาณที่แปรผันตรงกับจำนวนของนิวเคลียสที่มีในขณะนั้น ดังนั้นจึงอาจเขียนความสัมพันธ์ได้ว่า

หรือ

= -

โดยที่ l เป็นค่าคงตัวของการแปรผัน ซึ่งมีค่าขึ้นอยู่กับชนิดของนิวเคลียสของธาตุกัมมันตรังสี ค่าคงตัวนี้เรียกว่า ค่าคงตัวการสลาย เครื่องหมายลบแสดงการลดลงของ

จำนวน นิวเคลียสเมื่อเวลาผ่านไป

ถ้าช่วงเวลา

มีค่าน้อยมาก (

0 ) เราสามารถใช้ความรู้แคลคูลัส เขียนสมการได้เป็น

หรือ -

ปริมาณ - บอกอัตราการลดลงของจำนวนนิวเคลียสของธาตุกัมมันตรังสี ซึ่งก็คืออัตราการแผ่รังสีในขณะหนึ่งนั้นเอง เรียกปริมาณนี้ว่า กัมมันตภาพ ของธาตุกัมมันตรังสี นิยมแทนด้วยสัญลักษณ์ A ปริมาณนี้หาได้จากจำนวนนิวเคลียสที่สลายต่อวินาที ในระบบเอสไอ A มีหน่วยเป็นแบ็กเกอแรล ใช้สัญลักษณ์ Bq

ในทางปฏิบัตินิยมวัดกัมมันตภาพเป็นหน่วยกูรี ซึ่งมีสัญลักษณ์เป็น Ci โดยนิยามว่า

1 กูรี มีค่าเท่ากับ 3.7 x 10¹⁰ แบ็กเกอแรล จะเห็นได้ว่ากัมมันตภาพ 1 กูรี นั้นมีค่าสูงมาก จึงนิยมใช้หน่วยที่เล็กกว่า คือ มิลลิกูรี และ ไมโครกูรี ซึ่งมีสัญลักษณ์เป็น mCi และ

Ci ตามลำดับ

1 mCi = 3.7 x 10⁷ Bq

Ci = 3.7 x 10⁴ Bq

ไอโซโทป

จากการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี จะเห็นได้ว่ามีกลุ่มของนิวเคลียส ซึ่งมีเลขอะตอมเท่ากัน แต่มีมวลต่างกันอยู่หลายกลุ่ม เราเรียกนิวเคลียสเหล่านี้ว่า ไอโซโทป ซึ่งมีทั้งไอโซโทปเสถียรและไม่เสถียร ไอโซโทปของธาตุชนิดเดียวกันจะมีสมบัติทางเคมีเหมือนกัน แต่สมบัติทางกายภาพต่างกัน การวิเคราะห์ไอโซโทปของธาตุจึงไม่สามารถทำได้ด้วยวิธีทางเคมี การวิเคราะห์ไอโซโทปจึงใช้วิธีแยกมวลด้วยเครื่องมือ แมสสเปกโทรมิเตอร์ ( mass spectrometer )

เครื่องมือ แมสสเปกโทรมิเตอร์ มีส่วนประกอบที่สำคัญ 3 ส่วน คือ

1. ส่วนเร่งอนุภาค ทำหน้าที่ให้ไอโซโทปที่อยู่สภาพก๊าซกลายเป็นอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า แล้วใช้ความต่างศักย์ไฟฟ้าทำให้เกิดสนามไฟฟ้า เร่งให้อนุภาคมีความเร็วผ่านช่องแคบที่กำหนดให้ แต่ยังมีความเร็วไม่เท่ากัน

2. บริเวณคัดเลือกความเร็ว ประกอบด้วยสนามไฟฟ้า E และสนามแม่เหล็ก B^’ โดย E , B^’ กลุ่มอนุภาคที่ต้องการมีความเร็ว v และเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรง ทำให้แรง qE = qVB^’

. ดังนั้น V =

3. บริเวณวิเคราะห์ ประกอบด้วยสนามแม่เหล็ก B^’’ เมื่อมีอนุภาคที่มีความเร็วเท่ากันวิ่งเข้ามาในสนามแม่เหล็ก แต่จะเกิดการเบี่ยงเบน เนื่องจากอนุภาคแต่ละตัวมีมวลไม่เท่ากัน ทำให้เกิดแรงกระทำต่ออนุภาคไม่เท่ากัน แรงนี้ทำให้อนุภาคเกิดการโค้งไปตกกระทบบนแผ่นสารเรืองแสง จะได้ว่า

แรงสู่ศูนย์กลาง = แรงเนื่องจากสนามแม่เหล็ก

= qvB^’’

m =

จากสมการ จะเห็นได้ว่ามวลของไอโซโทปจะเป็นสัดส่วนตรงกับรัศมีของส่วนโค้ง

.

ใบงาน

เรื่อง การสลายของนิวเคลียสกัมมันตภาพรังสีและไอโซโทป

คำสั่ง ให้นักเรียนระดมความคิดตอบตำถามลงในช่องว่างที่กำหนดให้

1. สมมติฐานของรัทเทอร์ฟอร์ดที่ใช้อธิบายการสลายของธาตุกัมมันตรังสีสรุปได้ว่าอย่างไร

……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………

2. คำว่า ครึ่งชีวิต หมายความว่าอย่างไร จงยกตัวอย่างประกอบ

……………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………

3. ธาตุกัมมันตรังสีไอโอดีน – 126 มีครึ่งชีวิต 13.3 วัน ถ้าในขณะหนึ่งไอโอดีนนี้มีค่ามวล 10 กรัม จงหาว่า จะต้องใช้เวลานานเท่าใด จึงจะเหลือไอโอดีน-126 จากการสลายเท่ากับ 5 กรัม และถ้าเวลาผ่านไป 40 วัน จะมีไอโอดีน -126 เหลืออยู่กี่กรัม ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………

ใบความรู้

เรื่อง เสถียรภาพของนิวเคลียส

จากสมมติฐานเรื่องโครงสร้างของนิวเคลียสทำให้ทราบว่า องค์ประกอบของนิวเคลียสคือ โปรตอน และนิวตรอน อนุภาคเหล่านี้รวมตัวกันอยู่เป็นนิวเคลียส เกิดจากแรงนิวเคลียร์และพลังงานยึดเหนี่ยวในนิวเคลียสที่ยึดเหนี่ยวอนุภาคเหล่านี้ไว้ ทั้ง ๆ ที่มีแรงผลักทางไฟฟ้าระหว่างโปรตอน

แรงนิวเคลียร์

จากการทดลองการกระเจิงของรัทเทอร์ฟอร์ด พบว่า อนุภาคอัลฟาเข้าไปใกล้นิวเคลียสของทองคำมากที่สุดที่ระยะประมาณ 3x 10^-14 เมตร ดังนั้น การใช้อนุภาคที่มีประจุยิงไปยังนิวเคลียสจึงไม่อาจวัดได้ถูกต้องเพราะเกิดแรงผลักระหว่างประจุ จำเป็นต้องยิงนิวเคลียสด้วยอนุภาคที่เป็นกลางทางไฟฟ้า คือ นิวตรอน ( ซึ่งอนุภาคนี้เกิดจากการรวมตัวของโปรตอนกับอิเล็กตรอน ) เพื่อที่จะฝ่าแรงคูลอมบ์เข้าไปปะทะกับแกนนิวเคลียสได้

นักวิทยาศาสตร์สามารถสรุปได้ว่า นิวเคลียสมีลักษณะเป็นทรงกลมและขนาดของนิวเคลียสขึ้นอยู่กับจำนวนนิวคลีออนที่นิวเคลียสมีดังนี้

ถ้า R เป็นรัศมีของนิวเคลียสที่มีเลขมวล A

จะได้ R a A^1/3

หรือ R = r₀ A^1/3

ค่า r₀ นี้ในปัจจุบันยังวัดได้ไม่แน่นอน แต่พอจะประมาณได้ว่ามีค่าตั้งแต่ 1.2 x 10^{-15 เมตร}

ถึง 1.5 x 10^-15 เมตร

ด้วยเหตุที่นิวเคลียสมีขนาดเล็ก จึงทำให้แรงผลักไฟฟ้าระหว่างโปรตอนกับโปรตอนในนิวเคลียสมีค่าสูงมาก นอกจากนั้นแรงนี้ยังมีค่ามากกว่าแรงดึงดูดระหว่าง มวลเป็นอันมากด้วย ดังนั้นการที่นิวคลีออนสามารถยึดกันอยู่ในนิวเคลียสได้จะต้องมีแรงอีกประเภทหนึ่งกระทำระหว่างนิวคลีออนเหล่านั้น ซึ่งแรงดังกล่าวนี้ต้องเป็นแรงดถึงดูดและมีค่ามากกว่าแรงผลักระหว่างประจุไฟฟ้าแรงนี้เรียกว่า แรงนิวเคลียร์

พลังงานยึดเหนี่ยว

การศึกษาโครงสร้างของอะตอม ทำให้เราทราบว่า การที่อิเล็กตรอนไม่สามารถหลุดออกจากวงโคจรรอบนิวเคลียสได้เนื่องจากแรงดึงดูดระหว่างประจุบวกของนิวเคลียส และประจุลบของอิเล็กตรอน นอกจากนี้ยังทราบอีกว่าในกรณีของอะตอมไฮโดรเจน ถ้าให้พลังงาน 13.6 eV แก่อิเล็กตรอน อิเล็กตรอนก็จะกระเด็นหลุดออกจากอะตอมได้ และพลังงานนี้เกี่ยวข้องโดยตรงกับแรงที่ยึดอิเล็กตรอนไว้กับนิวเคลียส ดังนั้นในการศึกษาธรรมชาติของแรงนิวเคลียร์นั้น วิธีหนึ่งที่สามารถทำให้ได้ คือ ให้พลังงานแก่นิวเคลียสเพื่อให้นิวคลีออนแยกออกจากกัน พลังงานที่พอดีทำให้นิวคลีออนแยกออกจากกันนี้เรียกว่า พลังงานยึดเหนี่ยว

อนุภาคดิวเทอรอน ซึ่งก็คือ นิวเคลียสของธาตุดิวเทอเรียม เป็นอนุภาคที่ประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอนอย่างละ 1 ตัว สามารถหาพลังงานยึดเหนี่ยวของดิวเทอรอนได้โดยการฉายรังสีแกมมาไปกระทบดิวเทอรอนและก็ได้พบว่า รังสีแกมมาต้องมีพลังงานไม่น้อยกว่า 2.22 MeV

จึงทำให้ดิวเทอรอนแยกออกเป็นโปรตอนและนิวตรอนได้ นั่นคือพลังงานยึดเหนี่ยวของดิวเทอรอนมีค่าถึง 2.22 MeV

จาก ค่ามวลอะตอมของธาตุ เราสวามารถหามวลของดิวเทอรอนได้โดยหักมวลของอิเล็กตรอน 1 ตัวออกจากมวลของดิวเทอเรียมดังนี้

มวลของดิวเทอเรียม = 2.014102 u

มวลของอิเล็กตรอน 1 ตัว = 0.000549 u

มวลของดิวเทอรอน = 2.013553 u

สำหรับผลรวมของมวลโปรตอนกับนิวตรอนในดิวเทอเรียมหาได้ดังนี้

มวลของโปรตอน 1 ตัว = 1.007276 u

มวลของนิวตรอน 1 ตัว = 1.008665 u

ผลรวมของมวลของทั้ง 2 อนุภาค = 2.015941 u

จะเห็นได้ว่า เมื่อโปรตอนและนิวตรอนรวมตัวกันเป็นดิวเทอรอนนั้น จะมีมวลหายไปเท่ากับ 0.002388 u มวลที่หายไปนี้เรียกว่า มวลพร่อง ถ้าใช้ความสัมพันธ์ระหว่าง m และพลังงาน E ของไอน์สไตน์ที่ว่า E = mc² เมื่อ C เป็นอัตราเร็วของแสงในสุญญากาศ เราสามารถหาได้ว่ามวลที่หายไป

นี้เทียบกับพลังงาน

เท่าใด ดังนี้

= ( 0.0023388 u ) ( 931 MeV/u ) ¹

= 2.22 MeV

นั่นคือ พลังงานที่เทียบกับมวลที่หายไป 0.002388 u มีค่าเท่ากับ 2.22 MeV ซึ่งก็คือพลังงานของรังสีแกมมาที่ใช้ในการทำให้ดิวเทอรอนแตกตัวเป็นโปรตอนแบะนิวตรอน ผลดังกล่าวนี้ชี้ให้เห็นว่า เราสามารถคำนวณหาค่าพลังงานยึดเหนี่ยวได้จากค่ามวลพร่อง

.ใบงาน

เรื่อง เสถียรภาพของนิวเคลียส

คำสั่ง ให้นักเรียนระดมความคิดตอบตำถามลงในช่องว่างที่กำหนดให้

1. ในการแตกตัวของดิวเทอรอนเป็นโปรตอนและนิวตรอน มวลของดิวเทอรอน ก่อนการแตกตัวเท่ากับมวลรวมหลังการแตกตัวหรือไม่

………………………………………………………………………………………………………..

2. จงให้ความหมายของคำว่า พลังงานยึดเหนี่ยว

…………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………

3. มีธาตุกัมมันตรังสี 3 ชนิด A B และ C ครึ่งชีวิตของ A มากกว่าครึ่งชีวิตของ B และครึ่งชีวิตของ B มากกว่าครึ่งชีวิตของ C ที่เวลาเริ่มต้นธาตุทั้ง 3 มีจำนวนนิวเคลียสท่ากันคือ N₀ จงเขียนกราฟที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนนิวเคลียสที่สลายไป ( N ) กับเวลา ( t ) ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………

ใบความรู้ที่ 1

เรื่อง การใช้กัมมันตภาพรังสีในการเกษตรกรรม

นักวิทยาศาสตร์อาศัยความรู้ที่ว่า ธาตุกัมมันตภาพรังสีสลายอยู่ตลอดเวลาโดยไม่ขึ้นกับ

อิทธิพลภายนอก หรือสิ่งแวดล้อม จึงอาศัยการตรวจติดตามธาตุกัมมันตรังสีมาทำประโยชน์ในการพัฒนาการเกษตรได้เป็นอย่างดี เช่น

การวิจัยอัตราการดูดซึมปุ๋ยของต้นไม้ ถ้าใส่ปุ๋ยที่มีธาตุกัมมันตรังสี เช่น ฟอสฟอรัส -32 ปะปนอยู่

ลงในดินบริเวณใกล้ต้นไม้ รากต้นไม้จะดูดซึมธาตุกัมมันตรังสีเข้าไปแล้วส่งผลไปยังลำต้นและไปอยู่

ที่ใบเพื่อรอการปรุงอาหาร การตรวจวัดปริมาณการแผ่รังสีของปุ๋ยที่ใบ จะทำให้ทราบปริมาณปุ๋ยที่อยู่ที่

ใบได้ จึงสามารถหาอัตราการดูดซึมของต้นไม่ได้

การใช้ประโยชน์ของกัมมันตภาพรังสีในด้านการเลี้ยงสัตว์ ได้แก่ การศึกษาการผลิตไข่และ

น้ำนมของสัตว์ เช่น เป็ด ไก่ และโคนมเป็นต้น โดยใช้ไอโอดีน -131 ซึ่งเป็นธาตุกัมมันตรังสีผสมในอาหารสัตว์ และติดตามวัดปริมาณการดูดซึมไอโอดีน -131 ไปยังส่วนต่าง ๆ ของร่างกายสัตว์เป็นผล

ให้อัตราการผลิตน้ำนมลดลง จะทำให้ทราบว่า การทำงานของต่อมไทรอยด์เพิ่มขึ้นขณะที่โคเริ่มมี

น้ำนมและจะพบต่อไปอีกว่า เวลาอากาศร้อนอัตราการทำงานของต่อมนี้จะลดลง

ประโยชน์การใช้รังสีจากธาตุกัมมันตรังสี ถนอมอาหาร เพราะรังสีนี้สามารถฆ่าแบคทีเรีย

เชื้อรา และยีสต์ ที่มีอยู่ทั่วไปในอาหารได้ทำให้อาหารไม่เท่าหรือเน่าช้ากว่าปกติ นอกจากนี้ยัง

ช่วยป้องกันการงอกของพืชผักบางชนิด เช่น มันฝรั่ง หัวหอม

ใบความรู้ที่ 2

เรื่อง การใช้กัมมันตภาพรังสีในการแพทย์

รังสีจากธาตุกัมมันตรังสีสามารถตรวจและรักษาโรคได้หลายชนิด เช่น

- การใช้รังสีแกมมาจากโคบอลต์ – 60 รักษาโรคมะเร็ง โดยการฉายรังสีแกมมาเข้าไปทำลายเซลล์มะเร็ง

- การใช้รังสีจากโซเดียม -24 ซึ่งอยู่ในรูปของเกลือโซเดียมคลอไรด์ในการศึกษาลักษณะการหมุนเวียนของโลหิตโดยการฉีดสารดังกล่าวเข้าไปในเส้นเลือด และการติดตามการแผ่รังสี

จากสารจะทำให้ทราบว่า มีการอุดตันหรือการหมุนเวียนของเลือดไม่สะดวกในบางส่วนของ

ระบบการไหลเวียนหรือไม่

- การใช้รังสีไอโอดีน -131 ในการตรวจดูการทำงานของต่อมไทรอยด์

ใบความรู้ที่ 3

เรื่อง การใช้กัมมันตภาพรังสีในการอุตสาหกรรม

การใช้กัมมันตภาพรังสีในด้านอุตสาหกรรม ตัวอย่างเช่น

ในการควบคุมความหนาของแผ่นโลหะให้สม่ำเสมอตลอดแผ่น กระทำได้โดยการหยุดเครื่องรีดแผ่นเป็คราว ๆ ไป แต่การทำเช่นนี้ทำให้อัตราการผลิตต่ำ การใช้รังสีจากธาตุกัมมันตรังสีจะช่วยให้สามารถตรวจสอบได้โดยไม่ต้องหยุดเครื่องรีดแผ่นโลหะ โดยมีหลักการย่อดังนี้

ใช้ธาตุกัมมันตรังสีที่ให้รังสีเบตาเป็นแหล่งกำเนิดรังสี โดยปล่อยให้รังสีตกตั้งฉากกับแผ่นโลหะซึ่งกำลังเคลื่อนที่ออกมาจากเครื่องวัด ตั้งเครื่องวัดรังสีไว้ที่ด้านตรงข้ามกับแหล่งกำเนิดรังสีโดยมีแผ่นโลหะอยู่ตรงกลาง ถ้าแผ่นโลหะมีความหนาผิดไปจากที่กำหนดไว้จะทำให้ปริมาณรังสีที่วัดได้มีค่าผิดไปด้วยแล้ว เครื่องรีดรังสีจะส่งสัญญาณไฟฟ้ากลับไปยังเครื่องรีดเพื่อปรับรีดให้เร็วในมาตรฐานที่ตั้งไว้

การตรวจสอบความเรียบร้อยในการเชื่อมโลหะ เช่น การเชื่อมท่อ การต่อท่อที่ใช้สำหรับความดันสูง การเชื่อมตัวเรือดำน้ำ การตรวจสอบประเภทนี้สามารถทำได้ โดยใช้รังสีแกมมาซึ่งสามารถทะลุผ่านแผ่นโลหะได้ โดยนำกัมมันตรังสีที่ให้รังสีแกมมาวางไว้ด้านหนึ่งของสิ่งที่ต้องการตรวจสอบ แล้วใช้จอหรือแผ่นฟิล์มรับรังสีด้านตรงข้ามกับของสิ่งนั้น เมื่อนำฟิล์มไปล้างสามารถเห็นภาพภายในวัตถุได้ว่ามีรอยร้าวหรือโพรงหรือไม่ ซึ่งการตรวจดังกล่าวจะช่วยประหยัดเวลาและแรงงานกว่าวิธีอื่น ๆ

. dki9

ใบความรู้ที่ 4

เรื่อง การใช้กัมมันตภาพรังสีหาอายุของวัตถุโบราณ

การหาอายุของวัตถุโบราณมีความสำคัญในการศึกษาโบราณคดี การหาอายุโบราณวัตถุนี้อาศัยหลักการที่ว่าองค์ประกอบสำคัญของสิ่งมีชีวิตทั้งหลายคือ ธาตุคาร์บอน ธาตุชนิดนี้ส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปของคาร์บอน -12 ซึ่งเป็นธาตุเสถียร และมีคาร์บอน -14 ซึ่งเป็นธาตุกัมมันตรังสีที่มีปริมาณน้อย คาร์บอน-14 ในสิ่งมีชีวิตจะสลายตัวด้วยครึ่งชีวิต 5568

30 ปี ซึ่งนับได้ว่าค่อนข้างนาน ในการตรวจวิเคราะห์โครงกระดูก พบว่าอัตราส่วนของคาร์บอน -14 และคาร์บอน -12 มีอยู่เพียงร้อยละ 50ของกระดูกสัตว์ชนิดเดียวกันที่เพิ่งตายใหม่ ๆ แสดงว่าเจ้าของโครงกระดูกนั้นได้ตายมาแล้วประมาณ 5670 ปี

การใช้พลังงานนิวเคลียร์

อาจกล่าวได้ว่า แหล่งกำเนิดของพลังงานนิวเคลียร์มี 2 ประเภท

1. ประเภทแรก คือ จากระเบิดนิวเคลียร์ที่มีอำนาจในการทำลายอย่างมหาศาล ตัวอย่าง

การนำระเบิดนี้ไปใช้ ได้แก่ ในการขุดคลอง และการทหาร

2. ประเภทฟิชชัน ในการผลิตกระแสไฟฟ้าของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีหลักในการผลิตกระไฟฟ้า

ใบงาน

เรื่อง ประโยชน์ของกัมมันตภาพรังสี

คำสั่ง ให้นักเรียนระดมความคิดแล้วเติมคำลงในช่องว่าง

1. จงอธิบายประโยชน์ของกัมมันตภาพรังสีทางด้านต่าง ๆ ต่อไปนี้

ก. ด้านการเกษตร

ข. ด้านการแพทย์

ค. ด้านอุตสาหกรรม

ง. ด้านการหาอายุวัตถุโบราณ

……………………………………………………………………………………………………

. ……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

ใบความรู้

เรื่อง กัมมันตภาพรังสีในธรรมชาติ อันตรายจากกัมมันตภาพรังสี

ในธรรมชาติและการป้องกัน

กัมมันตภาพรังสีในธรรมชาติ

ในธรรมชาติรอบตัวเรามีรังสีต่าง ๆ ส่งที่มาจากแหล่งกำเนิดหลายแห่ง เช่น รังสีจากนอกโลก ซึ่งเรียกว่า รังสีคอสมิก โดยแหล่งกำเนิดที่ใหญ่ที่สุดของรังสีคือ ดวงอาทิตย์ ส่วนรังสีจากโลก ได้แก่ รังสีจากไอโซโทปของธาตุกัมมันตรังสี ต่าง ๆ ซึ่งมาจากแหล่งกำเนิด ดิน หิน น้ำ และแก๊ส เช่น โพแทสเซียม -40 แวนาเดียม -50 รูบิเดียม -87 อินเดียม -115 ทอเรียม-232 ยูเรเนียม

-238 แก๊สเรดอน -222 ไอโซโทปกัมมันตรังสีเหล่านี้ มีปริมาณแตกต่างกันไปตามสภาพภูมิศาสตร์

นอกจากแหล่งกำเนิดดังกล่าวที่ผ่านจากสิ่งแวดล้อมรอบตัวเข้าสู่ร่างกาย ตามปกติร่างกายมนุษย์จะรับรังสีเข้าสู่ร่างกายจากธรรมชาติโดยเฉลี่ยประมาณ 85 % ที่เหลือ 15 % เป็นรังสีจากสิ่งที่มนุษย์สร้างขึ้นมา จากจอภาพของโทรทัศน์ และเครื่องคอมพิวเตอร์ การได้รับปริมาณรังสีคอสมิกเพิ่มขึ้นจากการไปอยู่ที่ยอดเขาสูง รวมทั้งการเดินทางโดยเครื่องบินที่ระดับสูง

อันตรายจากกัมมันตภาพรังสี

ในสมัยสงครามโลกครั้งที่ 2 มีการใช้ระเบิดปรมาณูทำลายศัตรู พลังงานอันมหาศาลของปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิชชันได้ทำลายสิ่งก่อสร้างและชีวิตมนุษย์เป็นจำนวนมาก

เมื่อกัมมันตภาพรังสีจากธาตุกัมมันตรังสีผ่านเข้าไปในเนื้อเยื่อ ของสิ่งมีชีวิต จะทำให้เนื้อเยื่อเปลี่ยนแปลงคือ อาจทำให้เนื้อเยื่อตายทันทีหรือเปลี่ยนแปลงไป ซึ่งอาจนำไปสู่สาเหตุของการเป็นโรคมะเร็งได้ เมื่อเนื้อเยื่อของร่างกายได้รับกัมมันตภาพรังสีจะทำให้อิเล็กตรอนหลุดจากอะตอม หรือพันธะเคมีเสียหายทำให้มีการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพของเซลล์ โดยเฉพาะเนื้อเยื่อสมองและเนื้อเยื่อบริเวณอวัยวะสืบพันธุ์เป็นตำแหน่งของร่างกายที่ไว ต่อการรับกัมมันตภาพรังสี มากที่สุด สำหรับเนื้อเยื่อบริเวณอวัยวะสืบพันธุ์ที่ทำหน้าที่สร้างอสุจิและไข่ เมื่อได้รับกัมมันตภาพรังสี อาจทำให้โครโมโซมของเซลล์มีการเปลี่ยนแปลงถ้าเป็นการเปลี่ยนแปลงถาวร เมื่อมีการผสมพันธุ์ผลของการเปลี่ยนแปลงนี้จะถูกถ่ายทอดสู่ลูกหลาน เป็นผลให้เกิดการกลายพันธุ์

นอกจากที่กล่าวมา การปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีอาจเกิดจากโรงพยาบาลที่มีการบำบัดด้วยกัมมันตภาพรังสี จากโรงงานเตาปฏิกรณ์ปรมาณู และโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เพราะสถานที่เหล่านี้มีของที่ปนเปื้อนด้วยสารกัมมันตภาพรังสี และถ้าไม่มีระบบกำจัดของเสียที่ถูกต้องและเหมาะสม ก็จะทำให้มีการแพร่กระจายกัมมันตภาพรังสี ซึ่งจะทำให้สภาพแวดล้อมเสียหายและเป็นอันตรายต่อชีวิตมนุษย์ได้

การป้องกันอันตรายจากกัมมันตภาพรังสี

1. เนื่องจากปริมาณกัมมันตภาพรังสีที่ร่างกายได้รับขึ้นกับเวลา เช่น ถ้าเดินเข้าไปในบริเวณที่มีกัมมันตภาพรังสี นาน 20 นาที จะรับกัมมันตภาพรังสีประมาณ 2 เท่าของผู้ที่เข้าไปในบริเวณนั้นนานเพียง 10 นาที ดังนั้นถ้าจำเป็นต้องเข้าใกล้บริเวณ ที่มี ธาตุกัมมันตรังสีควรใช้เวลาสั้นที่สุดเท่าที่จะทำได้

2. เนื่องจากปริมาณกัมมันตภาพรังสีจะลดลงถ้าบริเวณนั้นอยู่ไกลจากแหล่งกำเนิด กัมมันตภาพรังสีมากขึ้น ดังนั้นจึงควรอยู่ห่างบริเวณที่มีธาตุกัมมันตรังสีให้มากที่สุดเท่าที่จะมากได้

3. เนื่องจากกัมมันตภาพรังสีต่างชนิด มีอำนาจในการทะลุผ่านวัตถุได้ดีต่างกัน ดังนั้นจึงควรใช้วัตถุที่กัมมันตภาพรังสีทะลุผ่านได้ยากมาเป็นเครื่องกำบัง เช่น ตะกั่ว หรือคอนกรีต สามารถเป็นเครื่องกำบังรังสีแกมมาและรังสีเบตาได้และนิยมใช้น้ำเป็นเครื่องกำบังนิวตรอน

4. ตารางบอกถึงอาการต่าง ๆ เมื่อคนได้รับรังสี สำหรับผู้ที่ทำงานเกี่ยวกับรังสี ควรทราบถึงปริมาณรังสีที่ได้รับโดยไม่ทำให้เกิดอันตรายได้

ตารางแสดงผลของการได้รับรังสีตลอดทั้งร่างกาย

ปริมาณรังสี	100-200 เรม	200-600 เรม	600-1000เรม	1000-500 เรม	5000 เรม ขึ้นไป
อาการที่ปรากฏ	คลื่นไส้ – อาเจียน ภายใน 3 ชั่วโมง	คลื่นไส้-อาเจียน ภายใน 2 ชั่วโมง	คลื่นไส้-อาเจียน ภายใน 1 ชั่วโมง	คลื่นไส้-อาเจียน ภายใน 1/2 ชั่วโมง	คลื่นไส้-อาเจียน ภายใน1/2 ชั่วโมง
ส่วนของร่างกายที่เป็นอันตราย	เนื้อเยื่อที่สร้างเลือด	เนื้อเยื่อที่สร้างเลือด	เนื้อเยื่อที่สร้างเลือด	ระบบทางเดินอาหาร	ประสาทส่วนกลาง
อาการของโรคที่เป็น	เม็ดเลือดขาวต่ำ	เม็ดเลือดขาวต่ำมากมีจ้ำเลือดเส้นเลือดแตกอาการติดเชื้อ	เม็ดเลือดขาวต่ำมากมีจ้ำเลือดเส้นเลือดแตกอาการติดเชื้อ	ลงท้องอย่างแรงมีไข้	ชัก สั่น เสียการทรงตัว อ่อนเพลีย

ตารางแสดงผลของการได้รับรังสีตลอดทั้งร่างกาย

ปริมาณ รังสี	100-200 เรม	200-600 เรม	600-1000เรม	1000-500 เรม	5000 เรม ขึ้นไป
ระยะเวลาที่จะเกิดโรคภายหลังได้รับรังสี	-	4 – 6 สัปดาห์	4 – 6 สัปดาห์	5 – 14 วัน	1 – 48 ชั่วโมง
การบำบัดรักษา	สร้างความมั่นใจให้คนไข้	ถ่ายเลือดและใช้ยาปฏิชีวนะ	ถ่ายไขกระดูก	รักษาการคงตัวของธาตุในร่างกาย	ระงับประสาทยังดีอยู่
การทำนายอาการของโรค	ยังดีอยู่	ดี	ต้องรักษา	ความหวังน้อยมาก	ความหวังน้อยมาก ๆ
ระยะพักฟื้น	หลายสัปดาห์	1 – 12 เดือน	นานมาก	-	-
การตายจะปรากฏในระยะ	-	จะมีการตายประมาณ 0 – 80 % ภายใน 2 เดือน	จะตายประมาณ 80 – 100 % ภายใน 2 เดือน	จะตายประมาณ 90 – 100 % ภายใน 2 สัปดาห์	จะตายประมาณ 90 -100 % ภายใน 2 วัน

ตารางแสดงระดับรังสีที่ปลอดภัยสำหรับบุคคลที่ทำงานทางรังสี

ส่วนของร่างกาย	ปริมาณรังสี
1. ทั่วร่างกาย ศรีษะ และลำตัว อวัยวะสร้างโลหิต อวัยวะสืบพันธุ์	ยอมให้รับรังสีได้ไม่เกินร้อยละ 5 เรม แต่มีข้อกำหนดว่าภายใน 13 สัปดาห์ติดต่อกัน จะรับไม่เกิน 3 เรม
2. ผิวหนัง ( ทั่วร่างกาย ) ต่อมธัยรอยด์ กระดูก	ยอมให้รับรังสีได้ไม่เกินปีละ 30 เรม แต่จะต้องไม่เกิน 15 เรม ภายใน 13 สัปดาห์ติดต่อกัน
3. มือ แขน เท้า และข้อเท้า	ยอมให้รับรังสีได้ไม่เกินปีละ 75 เรม แต่จะต้องไม่เกิน 40 เรม ภายใน 13 สัปดาห์ติดต่อกัน
4. อวัยวะอื่น ๆ	ยอมให้รับรังสีได้ไม่เกินปีละ 15 เรม แต่จะต้องไม่เกิน 8 เรมใน 13 สัปดาห์ติดต่อกัน

ใบงาน

เรื่อง กัมมันตภาพรังสีในธรรมชาติ อันตรายจากกัมมันตภาพรังสี

ในธรรมชาติและการป้องกัน

คำสั่ง ให้นักเรียนระดมความคิดตอบตำถามลงในช่องว่างที่กำหนดให้

1 จงอธิบายอันตรายจากกัมมันตภาพรังสีที่มีอยู่ในธรรมชาติตลอดจนหลักของการป้องกันกัมมันตภาพรังสีในธรรมชาติ

……………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………

2. จงอธิบายหลักการการป้องกันอันตรายจากกัมมันตภาพรังสี

.……………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………

3. ถ้านักเรียนเป็นผู้ที่ปฏิบัติงานหรือทำงานทางรังสี นักเรียนควรมีหลักปฏิบัติอย่างไรเพื่อให้ตนเองห่างไกลจากรังสี ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………

เครือข่ายความรู้มากมาย

ฟิสิกส์ ข้อสอบฟิสิกส์ บทเรียนฟิสิกส์ ฟิสิกส์ออนไลน์ โจทย์ฟิสิกส์ แบบฝึกหัดวิชาฟิสิกส์ โจทย์วิชาฟิสิกส์ โจทย์วิชาฟิสิกส์ http://thaiphysics.blogspot.com

love8love9.blogspot.com

· ความรัก บทความความรัก ดูดวงความรัก นิยามความรัก กลอนรัก เพลงรักhttp://kongkoymusic.blogspot.com

· ข้อสอบครูชำนาญการพิเศษ แนวข้อสอบอาจารย์ 3 http://sobkroo.blogspot.com

· รวมแบบทดสอบ ข้อสอบ แนวข้อสอบ ทุกอย่างที่นี้ http://sorbkrooyai.blogspot.com

· แนวข้อสอบครูผู้ช่วย,ครูผู้ช่วย,ข้อสอบบรรจุครู,รวมข้อสอบบรรจุครูผู้ช่วย
http://lastchaosgame.blogspot.com

· วอลเลย์บอล ข่าวสารเกี่ยวกับวอลเลย์บอลhttp://volleyballthailand.blogspot.com

· ข้อสอบครูชำนาญการพิเศษ ,ข้อสอบครูผู้ช่วย,สอบบรรจุครูผู้ช่วย,แนวข้อสอบครูผู้ช่วย,สอบครูผู้ช่วย,แนวข้อสอบครูผู้ช่วย,ครูผู้ช่วย,ข้อสอบบรรจุครู,ข้อสอบครูชำนาญการพิเศษ,สอบครูชำนาญการพิเศษ,ข้อสอบเยียวยา http://oopps.bloggang.com

หน้าเว็บ

เรื่อง การพบกัมมันตภาพรังสีและการเปลี่ยนสภาพนิวเคลียส

เรื่อง การเปลี่ยนสภาพนิวเคลียส

ใบความรู้ที่ 4

เรื่อง การพบนิวตรอน

แบบทดสอบย่อยท้ายแผนการจัดการเรียนรู้

เรื่อง การพบกัมมันตภาพรังสีและการเปลี่ยนสภาพนิวเคลียส

คำชี้แจง

1. ข้อความต่อไปนี้ข้อไหนถูก

เช่น ที่เวลา t = 0 จำนวนนิวเคลียส = N0

.

ใบงาน

แรงนิวเคลียร์

เรื่อง การใช้กัมมันตภาพรังสีในการแพทย์

เรื่อง การใช้กัมมันตภาพรังสีหาอายุของวัตถุโบราณ

กัมมันตภาพรังสีในธรรมชาติ

ตารางแสดงระดับรังสีที่ปลอดภัยสำหรับบุคคลที่ทำงานทางรังสี

ใบงาน

เช่น ที่เวลา t = 0 จำนวนนิวเคลียส = N₀