chapter 2 part 4 ตารางธาตุและธาตุหมู่หลัก

ลดลง เพม่ิ ขนึ้ 1. แนวโน้มคา่ EA ในหมูเ่ ดยี วกัน จะลดลง จากบนลงล่าง (หมู่) เพราะธาตุข้างบนมีขนาดเล็กกวา่ ธาตขุ ้างลา่ ง จงึ มแี รงดึงดดู ระหว่างประจุ บวกท่นี ิวเคลยี สกบั อเิ ลก็ ตรอนทเี่ พ่มิ เข้าในอะตอมไดม้ ากกวา่ 2. แนวโน้มคา่ EA ในคาบเดยี วกัน จะเพ่มิ ขน้ึ จากซา้ ยไปขวา (คาบ) ของธาตุในคาบเดยี วกนั เพราะธาตทุ างขวามีขนาดเล็กกว่าธาตทุ างซ้าย คา่ EA เครือ่ งหมายเปน็ ลบ แสดงวา่ การหลุดออกของอเิ ลก็ ตรอนจากไอออนลบของธาตุ เปน็ กระบวนการคายพลงั งาน หมายความว่า อะตอมของธาตุไมต่ อ้ งการรบั อิเลก็ ตรอน บ ท ท่ี 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

สรปุ 4. แนวโนม้ ของค่า EA (Electron affinity) เ พิ่ ม ข้ึ น ลดลง บ ท ที่ 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

แนวโนม้ ของคา่ สมั พรรคภาพอเิ ล็กตรอน (EA) ถ้าพจิ ารณาตาม คาบ คา่ EA ของ ธาตอุ โลหะ มีค่า มากกว่าธาตโุ ลหะ

Part 4 5. พลงั งานอิเล็กโทรเนกาติวิตี (Electronegativity), EN คือ ค่าท่ีแสดงถงึ ความสามารถในการ ดึงดดู อิเล็กตรอนครู่ ่วมพนั ธะ ท่ีใชร้ ว่ มกนั ในโมเลกลุ ของสาร บ ท ท่ี 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

สรุป 5. แนวโน้มของค่า EN (Electronegativity) ตามคาบ คา่ EN จะเพ่มิ ขึ้น จาก ซ้ายไปขวา ตามหมู่ คา่ EN จะลดลง จาก บนลงลา่ ง บ ท ท่ี 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

แนวโนม้ ของคา่ อเิ ลก็ โทรเนกาตวิ ติ ี (EN) บ ท ท่ี 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

แนวโน้มของค่าอิเล็กโทรเนกาตวิ ติ ี (EN) บ ท ที่ 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

SET 1 สรุป ขนาดอะตอม,ขนาดไอออน บ ท ที่ 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ ใหญ่ข้ึน : บนลงลา่ ง เลก็ ลง : ซา้ ยไปขวา SET 2 IE,EA,EN เพ่ิมขึ้น : ซ้ายไปขวา ลดลง : บนลงล่าง

ธาตุแทรนซิชัน บ ท ที่ 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

Group B = กรอบนา้ เงิน เ รี ย ก ว่ า ธ า ตุ แ ท ร น ซิ ชั น มี 8 หมู่ มีสมบัติ Inner Transition เป็นโลหะ บ ท ท่ี 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

ธ2าAตุแทรนTซrิชaันns(Tirtainosintion el3emA emts) คาบที่ 4 บ ท ที่ 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

Part 4 สมบัติของธาตุแทรนซิชัน 5. มเี ลขออกซเิ ดชนั หลายคา่ เช่น Fe มเี ลขออกซิเดชนั +2, +3 1. เป็นโลหะ มคี วามแขง็ แวววาว สามารถตีเปน็ แผน่ ได้ Cr มเี ลขออกซิเดชัน +6, +3, +2 แตม่ ีความเป็นโลหะน้อยกว่า IA และ IIA ยกเว้นหมู่ IIB และ IIIB มีเลขออกซิเดชัน 2. มีจุดเดอื ด จดุ หลอมเหลว และความหนาแน่นสงู +2(Zn) และ +3(Sc) ตามลาดบั กว่าธาตหุ มู่ IA และ IIA 3. นาความร้อนและไฟฟ้าไดด้ ี 4. มีสมบัติคล้ายกันทง้ั ภายในหมูแ่ ละภายในคาบเดยี วกนั บ ท ที่ 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

Part 4 สมบัติของธาตุแทรนซิชัน มจี ุดเดือด จุดหลอมเหลว และความหนาแนน่ สงู ! 6. มเี วเลนต์อเิ ล็กตรอนเทา่ กับ 1,2 (Cr, และ Cu มีเวเลนต์อเิ ลก็ ตรอนเท่ากับ 1) และอเิ ล็กตรอนถัดจากวงนอกสุด ไมค่ รบ 18 (ยกเว้น Cu และ Zn) บ ท ท่ี 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

Part 4 สมบัติของธาตุแทรนซิชัน “เลขออกซเิ ดชันเปล่ียนสีกจ็ ะเปล่ยี น...” 7. ไอออนและสารประกอบของ ธาตุแทรนซชิ นั มีสี บ ท ที่ 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

Part 4 สมบัติของธาตุแทรนซิชัน 8. ขนาดอะตอมในคาบเดียวกันจะ เลก็ ลงจาก 9. IE1 และ EN ตา่ แต่สงู กว่าธาตุหมู่ ซา้ ยไปขวาเล็กน้อย และขนาดอะตอมเลก็ กว่า IA และหมู่ IIA ในคาบเดียวกนั ธาตหุ มู่ IA และ IIA ในคาบเดียวกัน บ ท ท่ี 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

ตารางแสดง การจัดเรยี งอิเลก็ ตรอนของธาตุแทรนซิชันในคาบที่ 4 ขนาดของอะตอมและขนาดไอออน ธาตุ เลขอะตอม การจดั เรยี งอเิ ลก็ ตรอนของ รัศมีอะตอม (pm) ไอออน การจดั เรยี งอเิ ลก็ ตรอนของไอออน รศั มไี อออน (pm) อะตอม Sc 21 [Ar] 3d1 4s2 160 Sc3+ [Ar] 81 Ti 22 [Ar] 3d2 4s2 150 Ti2+ [Ar] 3d2 90 V 23 [Ar] 3d3 4s2 140 V2+ [Ar] 3d3 88 Cr 24 [Ar] 3d5 4s1 130 Cr2+ [Ar] 3d4 84 Mn 25 [Ar] 3d5 4s2 140 Mn2+ [Ar] 3d5 80 66 Fe 26 [Ar] 3d6 4s2 Mn3+ [Ar] 3d4 76 130 Fe2+ [Ar] 3d6 64 Co 27 [Ar] 3d7 4s2 74 Fe3+ [Ar] 3d5 130 Co2+ [Ar] 3d7 Co3+ [Ar] 3d6 63 Ni 28 [Ar] 3d8 4s2 130 Ni2+ [Ar] 3d8 72 Ni3+ [Ar] 3d7 62 Cu 29 [Ar] 3d10 4s1 130 Cu+ [Ar] 3d10 96 Zn 30 [Ar] 3d10 4s2 Cu2+ [Ar] 3d9 70 130 Zn2+ [Ar] 3d10 74

ตารางแสดง สมบตั ิบางประการของธาตุแทรนซชิ นั ในคาบที่ 4 เปรยี บเทยี บกบั K และ Ca สมบตั ิ K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn ธาตุ 29 30 เลขอะตอม 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 มวลอะตอม 39.1 40.1 45 47.9 50.9 52 54.9 55.8 55.8 55.8 563.5 65.4 การจดั เรยี ง e- 2,8,8,1 2,8,8,2 2,8,9,2 2,8,10,2 2,8,11,2 2,8,13,1 2,8,13,2 2,8,14,2 2,8,15,2 2,8,16,2 2,8,18,2 2,8,18,2 รศั มอี ะตอม 227 197 160 150 140 130 140 130 130 130 130 130 (pm) ไอออน K+ Ca2+ Sr3+ Ti4+ V3+ Cr3+ Mn2+ Fe2+Fe3+ Co2+ Ni2+ Cu2+ Zn2+ รัศมไี อออน 133 99 81 - 74 69 80 76,64 74 72 70 74 (pm) จดุ เดือด(0C) 760 1490 2730 3260 3400 2480 2100 2750 2900 2730 2600 910 บ ท ที่ 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

สมบตั ิ ตารางแสดง สมบัติบางประการของธาตุแทรนซชิ นั ในคาบท่ี 4 เปรยี บเทยี บกบั K และ Ca Cu Zn ธาตุ 8.9 7.1 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni ความหนาแนน่ (g/cm3) 0.86 1.54 3 4.5 6.1 7.2 7.4 7.9 8.9 8.9 IE1 (kJ/mol) 425 596 632 661 648 653 716 762 757 736 745 906 IE2 (kJ/mol) 3058 1152 1240 1309 1410 1590 1510 1561 1644 1751 1958 1732 IE3 (kJ/mol) 4418 4918 2390 2650 2870 2990 3259 2958 3230 3391 3556 3828 อิเล็กโทรเนกาติ 0.82 1 1.3 1.5 1.6 1.6 1.5 1.8 1.8 1.8 1.6 1.6 วิตี สีของไอออน M2+ - - - นา้ ตาล lavender น้าเงนิ ชมพูออ่ น เขยี วออ่ น ชมพู เขียว น้าเงิน ไมม่ สี ี ในนา้ การนาไฟฟา้ * 0.143 0.218 0.015 0.024 0.04 0.078 0.054 0.1 0.16 0.145 0.593 0.167 การนาความรอ้ น 0.23 0.3 0.015 - - 0.16 - 0.18 0.16 0.22 0.94 0.27 ** จดุ หลอมเหลว 64 839 1540 1680 1900 1890 1240 1535 1500 1450 1080 420 (0C) บ ท ท่ี 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

1 2 เทอรม์ อมิเตอรท์ ใ่ี ชป้ รอท เทอร์มอมเิ ตอร์ทใี่ ชแ้ อลกอฮอล์ บิวทิลแอลกอฮอล์ (Butyl alcohol) และใสส่ ีแดงหรือสีอ่นื ๆ ผสมลงไป เพือ่ ใหม้ องเหน็ ได้ชัดเจนยงิ่ ขน้ึ บ ท ท่ี 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

ธาตุกัมมันตรังสี บ ท ที่ 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

อุบัติเหตุทางรงั สที ่ี จ.สมทุ รปราการ ซ่ึงเกดิ จากการขาด ความรู้ ความเข้าใจเกี่ยวกับสารรังสีและอันตรายของสารรังสี นามา ซึง่ ความสญู เสียเปน็ อยา่ งมาก... เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นระหว่างปลายเดือนมกราคม-ต้นเดือน กุมภาพันธ์ 2543 เมอื่ สว่ นหัวของเครื่องฉายรังสีทางการแพทย์ หรือ เครื่องฉายรังสีโคบอลต์-60 ที่ไม่ใช้แล้วถูกแยกชิ้นส่วนออกมา และบางส่วนถูกนาออกมาจากสถานที่เก็บที่ไม่มีการควบคุมดูแล นาไปเกบ็ ไว้ในทีจ่ อดรถรา้ งในซอยอ่อนนุช ตัง้ แตป่ ี 2542 ด้วยความรู้เท่าไม่ถึงการณ์ของคนเก็บของเก่า จัดการแยกชิ้นส่วนเพื่อจะนาไปขายเป็นเศษโลหะ ที่ร้านรับซื้อของเก่า ทา ให้รังสีแพร่ ออกมา ผ้ทู ี่โดนรังสีเข้าไปต่างมีอาการเจ็บป่วยไปตามๆ กัน เมื่อแพทย์ได้ตรวจรักษาผู้ป่วย 2 -3 ราย และสงสัยว่าเป็นการได้รับรังสีจาก ต้นกาเนดิ รังสีจงึ ไดแ้ จ้งใหห้ น่วยงานทเี่ ก่ียวขอ้ งทราบจนกลายเปน็ ขา่ วครึกโครม ในจานวนผู้ปว่ ย 10 ราย ที่ได้รับปรมิ าณรงั สีสงู จากตน้ กาเนิดรังสี ในจานวนน้มี ี 3 ราย ทท่ี างานร้านรับซือ้ ของเก่า เสียชวี ิตในระยะเวลา 2 เดือน หลงั จากได้รบั รงั สี บ ท ที่ 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

Contents • การเกดิ กมั มันตภาพรังสี • การสลายตัวของไอโซโทปกมั มนั ตภาพรังสี • อันตรายจากไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี • ครงึ่ ชวี ิตของไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี • ปฏกิ ริ ิยานวิ เคลียร์ • เทคโนโลยที เ่ี ก่ยี วขอ้ งกบั การใช้สารกมั มนั ตภาพรงั สี บ ท ท่ี 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

Part 4 Radioactivity ? 1. กัมมันตภาพรังสี (Radioactivity) หมายถงึ ปรากฎการณ์ท่ีมีรังสที แ่ี ผอ่ อกมาได้ เองจากธาตุบางชนิด 2. ธาตุกัมมันตรังสี (Radioactive Element) หมายถงึ ธาตุทีม่ ีในธรรมชาตทิ แ่ี ผ่รังสอี อกมาได้เอง บ ท ที่ 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

Part 4 Discovery ในปี ค.ศ. 1896 อองตวน อองรี เบ็กเคอเรล 1. อองตวน อองรี เบ็กเคอเรล ปแี อร์ และมารี กรู ี พบวา่ เมื่อเกบ็ แผน่ ฟลิ ม์ ทหี่ มุ้ ดว้ ยกระดาษสดี าไวก้ บั สารประกอบ ของยูเรเนยี ม ฟลิ ์มจะมีลกั ษณะเหมือนถูกแสง และเมื่อทาการทดลองกับ สารประกอบของยูเรเนียมชนิดอื่นๆ กไ็ ดผ้ ลเชน่ เดียวกนั จึงสรุปวา่ “นา่ จะมรี งั สแี ผอ่ อกมาจากธาตยุ ูเรเนยี ม” ตอ่ มา 2. ปีแอร์ และมารี คูรี พบว่า ธาตพุ อโลเนียม เรเดยี ม สามารถแผ่รงั สไี ด้เชน่ เดยี วกนั ปรากฏการณ์ท่ธี าตแุ ผร่ งั สไี ดเ้ องอยา่ งต่อเนื่องเรียกว่า กมั มนั ตภาพรังสี (Radioactivity) บ ท ที่ 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

Part 4 3. ลอรด์ เออรเ์ นสต์ รทั เทอรฟ์ อรด์ (Lord Ernest Rutherford) ก็ไดค้ ้นพบเพ่ิมเตมิ อกี และไดแ้ สดงใหเ้ ห็นวา่ รังสที ่ีแผ่ออกมาจากสารกมั มนั ตรงั สีอาจเปน็ รงั สีแอลฟา (α-ray) รังสเี บตา (β-ray) หรอื รงั สแี กมมา (γ-ray) รังสที ่ไี ด้จากธาตุ 42He กมั มันตรังสมี ี −01e 3 ชนดิ คอื 1. รังสีแอลฟา γ 2. รังสีบตี า 3. รังสีแกมมา บ ท ที่ 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

รงั สีทง้ั 3 ชนิด มคี วามสามารถในการแผ่รังสที ะลทุ ะลวงผา่ นส่ิงต่าง ๆไดแ้ ตกตา่ งกนั ดังน้ี ด่านท่ี 1 ดา่ นท่ี 2 ดา่ นที่ 3 บ ท ท่ี 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

Part 4 ตารางแสดง ประจุและมวลของอนภุ าคชนดิ ตา่ งๆ ที่เกดิ จากการแผ่รงั สี นิ ย ม นา ไ ป ใ ช้ ป ร ะ โ ย ช น์ บ ท ที่ 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

Part 4 เกิดขึ้นได้อย่างไร ? ธาตทุ ี่มีเลขอะตอม สงู กวา่ 83 ล้วนแต่ เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดกับไอโซโทปกัมมันตรังสี แผ่รังสไี ด้ทัง้ ส้ิน ซึ่งนิวเคลียสของธาตุไม่เสถียร เนื่องจากมีพลังงาน ส่วนเกินอยูภ่ ายใน บ ท ท่ี 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ ดังนั้น จึงจาเป็นต้องถ่ายเทพลังงานส่วนเกินนี้ ออกไปเพอ่ื ให้นิวเคลียส เสถียรในที่สุด พลังงานส่วนที่ เกิน ที่ปล่อยออกมานี้จะอยู่ในรูปของอนุภาคหรือรังสี ต่าง ๆ เช่น รงั สีแอลฟา บตี า และแกมมา

Part 4 เกิดขึ้นได้อย่างไร ? ธาตุทม่ี ีเลขอะตอม สูงกว่า 83 ล้วนแต่ ตวั อย่างเช่น 23982U, 29352U, 29302Th, 28286Ra และ 28262Rn แผ่รังสีได้ท้ังสิ้น ซึ่งอาจเขียนใหม่เปน็ U-238, U-235, Th-232, Rn-222 และ Ra-226 มีอตั ราสว่ นระหว่างจานวนนวิ ตรอนต่อโปรตอนไมเ่ หมาะสม คอื มีนิวตรอนมากกวา่ หรอื นอ้ ยกวา่ โปรตอน มกั จะไมเ่ สถยี ร ทาให้มกี ารเปลย่ี นแปลงภายในนิวเคลียสเป็นนวิ เคลียสใหม่ ทเี่ สถียรกวา่ โดยการแผร่ งั สีออกมา บ ท ที่ 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

Part 4 การสลายกัมมันตรังสี หมายถงึ กระบวนการท่ีนิวเคลยี สไมเ่ สถียร แผร่ ังสอี อกมา ทาให้เกดิ นวิ เคลียสใหม่ (นวิ เคลยี สเดิมกลายเปน็ นิวเคลียสใหม่) 1. การแผร่ งั สแี อลฟา (ธาตุท่ีมีเลขอะตอมสูงกว่า 82 ขึน้ ไป) A X YA−4 + 24������������ Z Z −2 A X YA−4 + 23940Th Z Z −2 นิวเคลียสใหม่ เลขมวล ลดลงจากเดิม 4 หน่วย และเลขอะตอมลดลง 2 หน่วย บ ท ที่ 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

Part 4 การสลายกัมมันตรังสี 2. การแผร่ งั สบี ีตา (ธาตุมนี วิ ตรอนมากกว่าโปรตอน) Z +A1Y Z +A1Y + −01������ นิวเคลียสใหม่ท่ี เกดิ ข้ึนจะมเี ลขมวล 210 Bi A X + 28120Pb 83 Z เท่าเดมิ แตเ่ ลข อะตอมจะเพ่มิ ข้นึ 1 3. การแผร่ งั สแี กมมา (เกดิ กบั ไอโซโทปกัมมนั ตรงั สที ี่มีพลังงานสูงมาก หรอื ไอโซโทปทส่ี ลายตวั ให้แอลฟากับบตี า) A X 0 e + ������ การสลายตัวให้รังสี Z −1 แกมมาจะพบวา่ ไม่มี 9592Te 9592Te A X + ธาตใุ หมเ่ กดิ ข้นึ Z ยงั ได้ธาตเุ ดิม บ ท ท่ี 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

เพ่ิมเติม การแผ่รังสีให้ “โพซิตรอน” ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อนิวเคลียสมีโปรตอนมากกว่านิวตรอน ท าให้ได้ นิวเคลยี สใหมท่ ี่มีโปรตอนลดลง 1 แต่เลขมวลคงเดมิ ดังในตัวอยา่ งต่อไปนี้ 172N 162C + +01e 1212Na 1202Ne + +01e บ ท ที่ 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

ลองคิด ตวั เลือก ������������������������ −������������������ ������ 1. --------> + ……………..…………. 2. --------> + ……………..…………. 3. --------> + ……………..…………. 4. --------> + ……………..………….

เฉลย --------> + ……………..…………. --------> + ……………..…………. 1. --------> + ……………..…………. 2. --------> + ……………..…………. --------> + ……………..…………. 3. 4. 5.

Part 4 ตารางแสดง สรุปการแผ่รังสีของธาตุกัมมันตรังสี การแผร่ งั สี การเปลยี่ นแปลงในนวิ เคลียส เลขมวล เลขอะตอม ชนดิ เลขมวล ประจุ ลดลง 4 ลดลง 2 +2 ไม่เปล่ยี น เพิ่มขนึ้ 1 แอลฟา () 4 -1 ไมเ่ ปล่ยี น ไมเ่ ปลยี่ น 0 ไม่เปล่ยี น ลดลง 1 บตี า () 0 +1 แกมมา () 0 โพซิตรอน (������+) 0 บ ท ท่ี 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

ครง่ึ ชีวติ (half life) ของสารกัมมนั ตรังสี หมายถงึ ชว่ งเวลาทนี่ วิ เคลียสของธาตกุ มั มนั ตรงั สสี ลายตัวแล้วลดจานวนเหลือ เพียงครง่ึ หน่งึ ของปรมิ าณเดมิ ใช้สญั ลกั ษณเ์ ป็น T1/2 นิวเคลยี สเริ่มตน้ บ ท ที่ 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

กราฟแสดงจานวน นิวเคลียสทีล่ ดลง กบั เวลาคร่ึงชวี ิต บ ท ที่ 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

วิธีท่ี 1 คร่ึงชีวิตของธาตุ คร่งึ ชวี ติ (half life) ของสารกมั มนั ตรงั สี หมายถงึ ชว่ งเวลาหรือระยะเวลาที่สารกมั มันตรังสสี ลายตวั ไปจนเหลอื เพยี งครงึ่ หนึ่ง 25เริ่มต้น 100 14 วัน 50 14 วัน เหลอื จานวนตอนเริ่มตน้ ดังนนั้ ฟอสฟอรัส-32 ใช้เวลา 14 + 14 = 28 วนั บ ท ที่ 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

วิธีท่ี 1 ตวั อย่าง 2 : มสี ตรอนเตยี ม-90 อยู่ 80 กรัม ใชเ้ วลานานเท่าไร ? จึงจะเหลือสตรอนเตยี ม-90 อยู่ 5 กรัม 80 28 ปี 40 28 ปี 20 ดงั นนั้ ใชเ้ วลา 28 ปี 28 + 28 + 28 + 28 = 112 ปี 5 28 ปี 10

ววิธิธทีีที่ ่ี22 การคานวณโดยใชส้ ตู ร Nt = 2N0n เมอื่ N0 = มวลไอโซโทปเรมิ่ ตน้ (กรมั ) Nt = มวลไอโซโทปทีเ่ หลอื (กรมั ) n = จานวนครง่ึ ชีวิต n = t เมอ่ื t = เวลาทั้งหมด t1/2 t ½ = เวลาคร่งึ ชวี ติ บ ท ที่ 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

วธิ ีท่ี 2 ตัวอยา่ ง 2 : มสี ตรอนเตยี ม-90 อยู่ 80 กรมั ใชเ้ วลานานเทา่ ไร ? จึงจะเหลอื สตรอนเตยี ม-90 อยู่ 5 กรมั บ ท ท่ี 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

Part 4 ตวั อย่างท่ี 1 สารกมั มนั ตรงั สมี คี รง่ึ ชวี ติ 8 วนั จะตอ้ งทงิ้ สารน้ีจานวน 20 กรมั ไวน้ านกวี่ ันจงึ จะเหลอื สารจานวน 2.5 กรมั จาก N = 2Nn0 2.5 = 20 2n 2n = 20 = 8 2.5 2n = 8 23 = 8 n =3 จาก n = t 3 = t/8 t1/2 t = 8 x 3 = 24 ฉะน้ันตอ้ งทงิ้ สารกมั มนั ตรงั สไี วน้ าน 24 วนั บ ท ท่ี 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

Part 4 ตวั อยา่ งท่ี 2 เม่อื ใสส่ ารกมั มนั ตรงั สไี ว้นาน 240 วนั จะมสี ารเหลอื อยู่ 150 กรมั ถ้าครงึ่ ชวี ติ เท่ากบั 30 วัน จงหาวา่ เมอ่ื เรมิ่ ตน้ จะมสี ารกมั มนั ตรงั สกี ก่ี รมั จาก N = N0 n 2 150 = N20n n = 240 = 8 30 150 = 2N80 = 256 150 x 256 = N 0 38,400 = N 0 ฉะน้นั เมอื่ เรม่ิ ตน้ มสี ารกมั มนั ตรงั สี = 38,400 กรัม บ ท ที่ 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

ประโยชนข์ องธาตกุ ัมมันตรังสี ด้านการแพทย์ ใชร้ กั ษาโรคมะเร็ง ในการรักษาโรคมะเรง็ บางชนิด กระทาไดโ้ ดยการฉาย รังสีแกมมาที่ไดจ้ าก โคบอลต์-60 เข้าไปทาลายเซลลม์ ะเร็ง ผูป้ ว่ ยทเ่ี ป็นมะเร็งในระยะแรกสามารถรักษาใหห้ ายขาดได้ โซเดยี ม-24 ที่อยูใ่ นรูปของ NaCl ฉีดเข้าไปในเส้นเลอื ด เพ่อื ตรวจการ ไหลเวยี นของโลหติ โดย โซเดียม-24 จะสลายให้รงั สีบีตาซ่งึ สามารถ ตรวจวดั ได้ และสามารถบอกได้ว่ามกี ารตีบตันของเส้นเลือดหรือไม่ บ ท ท่ี 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

Cobalt-60 for cancer บ ท ท่ี 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

ประโยชนข์ องธาตกุ ัมมนั ตรงั สี ดา้ นอตุ สาหกรรม ในอุตสาหกรรมการผลิตแผ่นโลหะ จะใชป้ ระโยชนจ์ ากกมั มนั ตภาพรงั สใี น การควบคมุ การรดี แผ่นโลหะ เพ่อื ใหไ้ ด้ ความหนาสม่าเสมอตลอดแผน่ บ ท ท่ี 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

ข้นั ตอนการคสบคมุ แผน่ โลหะ ด้วยรงั สีบีตา 1. ใชร้ ังสบี ีตายงิ ผ่านแนวตงั้ ฉากกับแผ่นโลหะทร่ี ีด 2. วดั ปรมิ าณรงั สที ท่ี ะลผุ า่ นแผ่นโลหะออกมาดว้ ย เคร่ืองวัดรงั สี ถ้าความหนาของแผ่นโลหะ.ท่ีรดี แล้วผิดไปจากความ หนาท่ตี ้งั ไว้ เคร่ืองวัดรงั สีจะสง่ สญั ญาณไปควบคุม ความหนา โดยส่งั ใหม้ อเตอรก์ ดหรอื ผ่อนลกู กล้ิง เพ่อื ใหไ้ ด้ความหนาตามตอ้ งการ บ ท ท่ี 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

ประโยชนข์ องธาตกุ มั มนั ตรังสี “การใช้ธาตุกัมมันตรังสีในการตดิ ตามระยะเวลา การหมนุ เวียนแร่ธาตใุ นพืช” ดา้ นการเกษตร มีการใชธ้ าตกุ มั มนั ตรงั สใี นการตดิ ตาม ระยะเวลาการหมนุ เวยี นแร่ธาตใุ นพชื เช่น ฟอสฟอรสั -32 โดยเร่มิ ตน้ จากการดดู ซมึ ท่ี รากจนกระท่งั ถึงการคายออกทีใ่ บ หรอื ใช้ ศึกษาความต้องการแร่ธาตุของพืช บ ท ที่ 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

ประโยชนข์ องธาตุกมั มนั ตรงั สี ดา้ นโบราณคดแี ละธรณีวทิ ยา มีการใช้ C-14 คานวณหาอายุของวตั ถุ โบราณ หรอื อายุของซากดึกดาบรรพ์ บ ท ที่ 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ

สรปุ !! ประโยชนข์ องธาตุกัมมนั ตรงั สี 1. โคบอลต-์ 60 ใชเ้ ขา้ ไปทาลายเซลล์มะเรง็ 2. ใชร้ ังสบี ีตายงิ ผ่าน ชว่ ยในการควบคุมการรีดแผ่นโลหะ 3. ฟอสฟอรสั -32 ใชต้ ดิ ตามระยะเวลาการหมนุ เวียนแร่ธาตใุ นพืช 4. คาร์บอน-14 คานวณหาอายขุ องวัตถโุ บราณ หรืออายุของซากดึกดาบรรพ์ บ ท ที่ 2 : อ ะ ต อ ม แ ล ะ ส ม บั ติ ข อ ง ธ า ตุ