Radioaktivlik. Radioaktiv nurlanishning turlari va qonuniyatlari

Maqola navigatsiyasi:

Radiatsiya va radioaktiv nurlanish turlari, radioaktiv (ionlashtiruvchi) nurlanishning tarkibi va uning asosiy xarakteristikalari. Radiatsiyaning moddalarga ta'siri.

Radiatsiya nima

Birinchidan, radiatsiya nima ekanligini aniqlaymiz:

Moddaning parchalanishi yoki uning sintezi jarayonida atomning elementlari (protonlar, neytronlar, elektronlar, fotonlar) ajralib chiqadi, aks holda aytishimiz mumkin. radiatsiya paydo bo'ladi bu elementlar. Bunday nurlanish deyiladi - ionlashtiruvchi nurlanish yoki nima keng tarqalgan radioaktiv nurlanish, yoki undan ham oddiyroq radiatsiya . Ionlashtiruvchi nurlanishga rentgen nurlari va gamma nurlanish ham kiradi.

Radiatsiya elektronlar, protonlar, neytronlar, geliy atomlari yoki fotonlar va muonlar ko'rinishidagi zaryadlangan elementar zarrachalarning moddaning chiqarilishi jarayonidir. Radiatsiya turi qaysi elementning chiqarilishiga bog'liq.

Ionizatsiya neytral zaryadlangan atomlar yoki molekulalardan musbat yoki manfiy zaryadlangan ionlar yoki erkin elektronlar hosil boʻlish jarayonidir.

Radioaktiv (ionlashtiruvchi) nurlanish tarkibidagi elementlarning turiga qarab bir necha turlarga bo'linishi mumkin. Har xil turdagi nurlanishlar turli xil mikrozarralar tomonidan yuzaga keladi va shuning uchun materiyaga turli xil energetik ta'sir ko'rsatadi, u orqali o'tish qobiliyati va natijada nurlanishning turli xil biologik ta'siri.

Alfa, beta va neytron nurlanishi- Bular atomlarning turli zarrachalaridan tashkil topgan nurlanishlardir.

Gamma va rentgen nurlari energiya emissiyasidir.

Alfa nurlanishi

• chiqariladi: ikkita proton va ikkita neytron
• kirish kuchi: past
• manbadan nurlanish: 10 sm gacha
• Emissiya tezligi: 20 000 km/s
• ionlash: 1 sm sayohatga 30 000 ion jufti
• yuqori

Alfa (a) nurlanish beqaror parchalanish paytida sodir bo'ladi izotoplar elementlar.

Alfa nurlanishi- bu geliy atomlarining yadrolari (ikki neytron va ikkita proton) bo'lgan og'ir, musbat zaryadlangan alfa zarralarining nurlanishi. Alfa zarralari murakkabroq yadrolarning parchalanishi paytida, masalan, uran, radiy va toriy atomlarining parchalanishi paytida chiqariladi.

Alfa zarralari katta massaga ega va nisbatan past tezlikda o'rtacha 20 ming km / s tezlikda chiqariladi, bu yorug'lik tezligidan taxminan 15 baravar kam. Alfa zarralari juda og'ir bo'lganligi sababli, modda bilan aloqa qilganda, zarralar ushbu moddaning molekulalari bilan to'qnashadi, ular bilan o'zaro ta'sir o'tkaza boshlaydi, energiyani yo'qotadi va shuning uchun bu zarralarning kirib borish qobiliyati katta emas va hatto oddiy varaq. qog'oz ularni ushlab turishi mumkin.

Biroq, alfa zarralari juda ko'p energiya olib yuradi va moddalar bilan o'zaro ta'sirlashganda sezilarli ionlanishga olib keladi. Va tirik organizm hujayralarida, ionlanishdan tashqari, alfa nurlanishi to'qimalarni yo'q qiladi, bu esa tirik hujayralarga turli xil zarar etkazadi.

Radiatsiyaning barcha turlaridan alfa nurlanishi eng kam o'tish kuchiga ega, ammo bu turdagi nurlanish bilan tirik to'qimalarning nurlanishining oqibatlari boshqa nurlanish turlariga nisbatan eng og'ir va ahamiyatli hisoblanadi.

Alfa nurlanishining ta'siri radioaktiv elementlar tanaga kirganda, masalan, havo, suv yoki oziq-ovqat yoki kesilgan yoki yaralar orqali sodir bo'lishi mumkin. Organizmga kirgandan so'ng, bu radioaktiv elementlar qon oqimi orqali butun tanaga o'tadi, to'qimalar va organlarda to'planib, ularga kuchli energetik ta'sir ko'rsatadi. Alfa nurlanishini chiqaradigan radioaktiv izotoplarning ba'zi turlari uzoq umrga ega bo'lganligi sababli, ular tanaga kirganda, hujayralarda jiddiy o'zgarishlarga olib kelishi va to'qimalarning nasli va mutatsiyaga olib kelishi mumkin.

Radioaktiv izotoplar aslida o'z-o'zidan tanadan chiqarilmaydi, shuning uchun ular tanaga kirgandan so'ng, ular jiddiy o'zgarishlarga olib kelguniga qadar ko'p yillar davomida to'qimalarni ichkaridan nurlantiradilar. Inson tanasi tanaga kiradigan ko'pgina radioaktiv izotoplarni zararsizlantirish, qayta ishlash, assimilyatsiya qilish yoki ulardan foydalanishga qodir emas.

Neytron nurlanishi

• chiqariladi: neytronlar
• kirish kuchi: yuqori
• manbadan nurlanish: kilometr
• Emissiya tezligi: 40 000 km/s
• ionlash: 1 sm yugurish uchun 3000 dan 5000 gacha ion juftlari
• Radiatsiyaning biologik ta'siri: yuqori

Neytron nurlanishi- bu turli xil yadroviy reaktorlarda va atom portlashlari paytida paydo bo'ladigan texnogen nurlanish. Shuningdek, neytron nurlanishi faol termoyadro reaktsiyalari sodir bo'lgan yulduzlar tomonidan chiqariladi.

Zaryadsiz, modda bilan to'qnashgan neytron nurlanishi atom darajasidagi atomlar elementlari bilan zaif ta'sir qiladi va shuning uchun yuqori penetratsion kuchga ega. Siz vodorod miqdori yuqori bo'lgan materiallardan, masalan, suv idishidan foydalangan holda neytron nurlanishini to'xtatishingiz mumkin. Shuningdek, neytron nurlanishi polietilenga yaxshi kirmaydi.

Neytron nurlanishi biologik to'qimalardan o'tayotganda hujayralarga jiddiy zarar etkazadi, chunki u alfa nurlanishiga qaraganda sezilarli massaga va yuqori tezlikka ega.

Beta nurlanishi

• chiqariladi: elektronlar yoki pozitronlar
• kirish kuchi: o'rtacha
• manbadan nurlanish: 20 m gacha
• Emissiya tezligi: 300 000 km/s
• ionlash: 1 sm sayohat uchun 40 dan 150 gacha ion juftlari
• Radiatsiyaning biologik ta'siri: o'rtacha

Beta (b) nurlanish bir element boshqasiga aylanganda sodir bo'ladi, proton va neytronlar xossalarining o'zgarishi bilan moddalar atomining o'zida jarayonlar sodir bo'ladi.

Beta nurlanishi bilan neytron protonga yoki proton neytronga aylanadi; bu transformatsiya paytida transformatsiya turiga qarab elektron yoki pozitron (elektron antizarrasi) chiqariladi. Chiqarilgan elementlarning tezligi yorug'lik tezligiga yaqinlashadi va taxminan 300 000 km / s ga teng. Ushbu jarayon davomida chiqariladigan elementlarga beta zarralari deyiladi.

Dastlab yuqori nurlanish tezligiga va kichik o'lchamdagi chiqariladigan elementlarga ega bo'lgan beta-nurlanish alfa nurlanishiga qaraganda yuqori kirib borish qobiliyatiga ega, ammo alfa-nurlanishga nisbatan materiyani ionlashtirish qobiliyati yuzlab marta kamroq.

Beta nurlanishi kiyim va qisman tirik to'qimalar orqali osongina kirib boradi, lekin materiyaning zichroq tuzilmalaridan, masalan, metall orqali o'tayotganda, u bilan kuchliroq ta'sir o'tkaza boshlaydi va energiyaning katta qismini yo'qotib, uni moddaning elementlariga o'tkazadi. . Bir necha millimetrli metall qatlam beta nurlanishini butunlay to'xtata oladi.

Agar alfa nurlanishi faqat radioaktiv izotop bilan bevosita aloqada bo'lsa, u holda beta nurlanishi uning intensivligiga qarab, radiatsiya manbasidan bir necha o'n metr masofada joylashgan tirik organizmga jiddiy zarar etkazishi mumkin.

Agar beta nurlanish chiqaradigan radioaktiv izotop tirik organizmga kirsa, u to'qimalar va organlarda to'planib, ularga energetik ta'sir ko'rsatadi, bu to'qimalarning tuzilishining o'zgarishiga olib keladi va vaqt o'tishi bilan katta zarar etkazadi.

Beta-nurlanishga ega bo'lgan ba'zi radioaktiv izotoplar uzoq parchalanish davriga ega, ya'ni ular tanaga kirgandan so'ng, to'qimalarning degeneratsiyasiga va natijada saratonga olib kelguniga qadar uni yillar davomida nurlantiradilar.

Gamma nurlanishi

• chiqariladi: fotonlar shaklida energiya
• kirish kuchi: yuqori
• manbadan nurlanish: yuzlab metrgacha
• Emissiya tezligi: 300 000 km/s
• ionlash:
• Radiatsiyaning biologik ta'siri: past

Gamma (g) nurlanish fotonlar shaklidagi energetik elektromagnit nurlanishdir.

Gamma nurlanish materiya atomlarining parchalanish jarayoni bilan birga keladi va atom yadrosining energiya holati o'zgarganda ajralib chiqadigan fotonlar ko'rinishidagi elektromagnit energiya shaklida namoyon bo'ladi. Gamma nurlari yadrodan yorug'lik tezligida chiqariladi.

Atomning radioaktiv parchalanishi sodir bo'lganda, bir moddadan boshqa moddalar hosil bo'ladi. Yangi hosil bo'lgan moddalar atomi energetik jihatdan beqaror (qo'zg'aluvchan) holatda bo'ladi. Yadrodagi neytronlar va protonlar bir-biriga ta'sir qilish orqali o'zaro ta'sir kuchlari muvozanatlashgan holatga keladi va ortiqcha energiya atom tomonidan gamma nurlanish shaklida chiqariladi.

Gamma-nurlanish yuqori penetratsion qobiliyatga ega va kiyim-kechak, tirik to'qimalarga osongina kirib boradi va metall kabi moddalarning zich tuzilmalari orqali biroz qiyinroq. Gamma nurlanishini to'xtatish uchun po'lat yoki betonning sezilarli qalinligi kerak bo'ladi. Ammo shu bilan birga, gamma-nurlanish materiyaga beta-nurlanishdan yuz marta va alfa-nurlanishdan o'n minglab marta zaifroq ta'sir qiladi.

Gamma-nurlanishning asosiy xavfi uning sezilarli masofalarni bosib o'tish va gamma nurlanish manbasidan bir necha yuz metr uzoqlikda tirik organizmlarga ta'sir qilish qobiliyatidir.

rentgen nurlanishi

• chiqariladi: fotonlar shaklida energiya
• kirish kuchi: yuqori
• manbadan nurlanish: yuzlab metrgacha
• Emissiya tezligi: 300 000 km/s
• ionlash: 1 sm sayohat uchun 3 dan 5 juft ionlar
• Radiatsiyaning biologik ta'siri: past

rentgen nurlanishi- bu atom ichidagi elektron bir orbitadan ikkinchisiga o'tganda paydo bo'ladigan fotonlar ko'rinishidagi energetik elektromagnit nurlanish.

Rentgen nurlanishi ta'siri bo'yicha gamma nurlanishiga o'xshaydi, lekin to'lqin uzunligi uzunroq bo'lgani uchun kamroq penetratsion kuchga ega.

Radioaktiv nurlanishning har xil turlarini o'rganib chiqqandan so'ng, radiatsiya tushunchasi materiya va tirik to'qimalarga turli xil ta'sir ko'rsatadigan, elementar zarrachalar (alfa, beta va neytron nurlanishi) bilan to'g'ridan-to'g'ri bombardimon qilishdan tortib energiya ta'sirigacha bo'lgan mutlaqo boshqa turdagi nurlanishlarni o'z ichiga olishi aniq. gamma va rentgen nurlari bilan davolash shaklida.

Muhokama qilingan nurlanishlarning har biri xavfli!

Har xil turdagi nurlanish xususiyatlariga ega qiyosiy jadval

xarakterli	Radiatsiya turi
	Alfa nurlanishi	Neytron nurlanishi	Beta nurlanishi	Gamma nurlanishi	rentgen nurlanishi
chiqariladi	ikkita proton va ikkita neytron	neytronlar	elektronlar yoki pozitronlar	fotonlar shaklida energiya	fotonlar shaklida energiya
penetratsion kuch	past	yuqori	o'rtacha	yuqori	yuqori
manbadan ta'sir qilish	10 sm gacha	kilometr	20 m gacha	yuzlab metr	yuzlab metr
radiatsiya tezligi	20 000 km/s	40 000 km/s	300 000 km/s	300 000 km/s	300 000 km/s
ionlanish, 1 sm sayohat uchun bug '	30 000	3000 dan 5000 gacha	40 dan 150 gacha	3 dan 5 gacha	3 dan 5 gacha
radiatsiyaning biologik ta'siri	yuqori	yuqori	o'rtacha	past	past

Jadvaldan ko'rinib turibdiki, nurlanish turiga qarab, bir xil intensivlikdagi nurlanish, masalan, 0,1 Rentgen, tirik organizm hujayralariga turli xil halokatli ta'sir ko'rsatadi. Ushbu farqni hisobga olish uchun tirik jismlarga radioaktiv nurlanishning ta'sir qilish darajasini aks ettiruvchi k koeffitsienti kiritildi.

K omili
Radiatsiya turi va energiya diapazoni	Og'irlik multiplikatori
Fotonlar barcha energiyalar (gamma nurlanishi)	1
Elektronlar va muonlar barcha energiya (beta nurlanish)	1
Energiyaga ega neytronlar < 10 КэВ (нейтронное излучение)	5
Neytronlar 10 dan 100 KeV gacha (neytron nurlanishi)	10
Neytronlar 100 KeV dan 2 MeV gacha (neytron nurlanishi)	20
Neytronlar 2 MeV dan 20 MeV gacha (neytron nurlanishi)	10
Neytronlar> 20 MeV (neytron nurlanishi)	5
Protonlar energiyalari > 2 MeV (qaytaruvchi protonlardan tashqari)	5
Alfa zarralari, parchalanish qismlari va boshqa og'ir yadrolar (alfa nurlanishi)	20

“K” koeffitsienti qanchalik baland bo'lsa, ma'lum turdagi nurlanishning tirik organizm to'qimalariga ta'siri shunchalik xavfli bo'ladi.

Video:

Ionlashtiruvchi nurlanish (bundan buyon matnda IQ deb yuritiladi) radiatsiya bo'lib, uning moddalar bilan o'zaro ta'siri atomlar va molekulalarning ionlanishiga olib keladi, ya'ni. bu o'zaro ta'sir atomning qo'zg'alishiga va alohida elektronlarning (manfiy zaryadlangan zarrachalar) atom qobig'idan ajralishiga olib keladi. Natijada, bir yoki bir nechta elektrondan mahrum bo'lgan atom musbat zaryadlangan ionga aylanadi - birlamchi ionlanish sodir bo'ladi. II ga elektromagnit nurlanish (gamma nurlanish) va zaryadlangan va neytral zarrachalar oqimi - korpuskulyar nurlanish (alfa nurlanishi, beta nurlanishi va neytron nurlanishi) kiradi.

Alfa nurlanishi korpuskulyar nurlanishni nazarda tutadi. Bu uran, radiy va toriy kabi og'ir elementlar atomlarining parchalanishi natijasida paydo bo'lgan og'ir musbat zaryadlangan alfa zarralari (geliy atomlarining yadrolari) oqimidir. Zarrachalar og'ir bo'lganligi sababli, moddadagi alfa zarrachalarining diapazoni (ya'ni ular ionlashadigan yo'l) juda qisqa bo'lib chiqadi: biologik muhitda millimetrning yuzdan bir qismi, havoda 2,5-8 sm. Shunday qilib, oddiy qog'oz varag'i yoki terining tashqi o'lik qatlami bu zarralarni ushlab turishi mumkin.

Biroq, alfa zarralarini chiqaradigan moddalar uzoq umr ko'radi. Bunday moddalar organizmga oziq-ovqat, havo yoki yaralar orqali kirishi natijasida ular butun tanaga qon oqimi orqali olib boriladi, metabolizm va tanani himoya qilish uchun mas'ul bo'lgan organlarda (masalan, taloq yoki limfa tugunlarida) to'planadi. tananing ichki nurlanishiga olib keladi. Tananing bunday ichki nurlanishi xavfi yuqori, chunki bu alfa zarralari juda ko'p miqdordagi ionlarni hosil qiladi (to'qimalarda 1 mikron yo'lda bir necha ming juft iongacha). Ionlanish, o'z navbatida, moddada, xususan, tirik to'qimalarda sodir bo'ladigan kimyoviy reaktsiyalarning bir qator xususiyatlarini aniqlaydi (kuchli oksidlovchi moddalar, erkin vodorod va kislorod hosil bo'lishi va boshqalar).

Beta nurlanishi(beta nurlari yoki beta zarrachalar oqimi) nurlanishning korpuskulyar turiga ham tegishli. Bu ma'lum atomlar yadrolarining radioaktiv beta parchalanishi paytida chiqariladigan elektronlar (b-nurlanish yoki ko'pincha shunchaki b-nurlanish) yoki pozitronlar (b+ nurlanish) oqimidir. Neytron mos ravishda protonga yoki proton neytronga o'tganda yadroda elektronlar yoki pozitronlar hosil bo'ladi.

Elektronlar alfa zarralaridan sezilarli darajada kichikroq va moddaga (tanaga) 10-15 santimetr chuqurlikdan o'tishi mumkin (alfa zarralari uchun millimetrning yuzdan bir qismiga qarang). Moddadan o'tayotganda beta-nurlanish uning atomlarining elektronlari va yadrolari bilan o'zaro ta'sir qiladi va o'z energiyasini bunga sarflaydi va to'liq to'xtaguncha harakatni sekinlashtiradi. Ushbu xususiyatlar tufayli beta nurlanishidan himoya qilish uchun tegishli qalinlikdagi organik shisha ekranga ega bo'lish kifoya. Yuzaki, interstitsial va intrakavitar nurlanish terapiyasi uchun tibbiyotda beta nurlanishidan foydalanish xuddi shu xususiyatlarga asoslanadi.

Neytron nurlanishi- nurlanishning boshqa turdagi korpuskulyar turi. Neytron nurlanishi - bu neytronlar oqimi (elektr zaryadiga ega bo'lmagan elementar zarralar). Neytronlar ionlashtiruvchi ta'sirga ega emas, lekin juda muhim ionlashtiruvchi ta'sir modda yadrolarida elastik va noelastik sochilish tufayli yuzaga keladi.

Neytronlar bilan nurlangan moddalar radioaktiv xususiyatga ega bo'lishi mumkin, ya'ni induktsiyalangan radioaktivlikni oladi. Neytron nurlanishi zarracha tezlatgichlarining ishlashi, yadro reaktorlari, sanoat va laboratoriya qurilmalari, yadro portlashlari va boshqalar paytida hosil bo'ladi. Neytron nurlanishi eng katta kirib borish qobiliyatiga ega. Neytron nurlanishidan himoya qilish uchun eng yaxshi materiallar vodorod o'z ichiga olgan materiallardir.

Gamma nurlari va rentgen nurlari elektromagnit nurlanishga tegishli.

Ushbu ikki turdagi nurlanish o'rtasidagi asosiy farq ularning paydo bo'lish mexanizmidadir. Rentgen nurlanishi yadrodan tashqari, gamma nurlanishi yadroviy parchalanish mahsulotidir.

Rentgen nurlanishi 1895 yilda fizik Rentgen tomonidan kashf etilgan. Bu ko'rinmas nurlanish, garchi har xil darajada bo'lsa ham, barcha moddalarga kirishga qodir. Bu to'lqin uzunligi 10-12 dan 10-7 gacha bo'lgan elektromagnit nurlanishdir. Rentgen nurlarining manbai rentgen trubkasi, ba'zi radionuklidlar (masalan, beta-emitterlar), tezlatgichlar va elektronni saqlash moslamalari (sinxrotron nurlanishi).

Rentgen trubkasi ikkita elektrodga ega - katod va anod (mos ravishda manfiy va musbat elektrodlar). Katod qizdirilganda elektron emissiyasi paydo bo'ladi (qattiq yoki suyuqlik yuzasida elektronlar chiqarish hodisasi). Katoddan chiqib ketgan elektronlar elektr maydoni ta'sirida tezlashadi va anod yuzasiga uriladi, bu erda ular keskin sekinlashadi, natijada rentgen nurlanishi paydo bo'ladi. Ko'rinadigan yorug'lik kabi, rentgen nurlari fotografik plyonkaning qora rangga aylanishiga olib keladi. Bu uning tibbiyot uchun asosiy xususiyatlaridan biri - bu nurlanishning kirib borishi va shunga mos ravishda uning yordami bilan bemorni yoritishi mumkin, chunki Turli xil zichlikdagi to'qimalar rentgen nurlarini turlicha qabul qiladi - biz ichki organlarning ko'plab kasalliklarini juda erta bosqichda aniqlashimiz mumkin.

Gamma-nurlanish yadro ichidagi kelib chiqadi. U radioaktiv yadrolarning yemirilishi, yadrolarning qoʻzgʻaluvchan holatdan asosiy holatga oʻtishi, tez zaryadlangan zarrachalarning materiya bilan oʻzaro taʼsiri, elektron-pozitron juftlarining yoʻq boʻlib ketishi va hokazolarda sodir boʻladi.

Gamma nurlanishining yuqori penetratsion kuchi uning qisqa to'lqin uzunligi bilan izohlanadi. Gamma nurlanish oqimini zaiflashtirish uchun sezilarli massa soniga ega bo'lgan moddalar (qo'rg'oshin, volfram, uran va boshqalar) va barcha turdagi yuqori zichlikli kompozitsiyalar (metall plomba moddasi bo'lgan turli betonlar) qo'llaniladi.

Radiatsiya inson paydo bo'lishidan ancha oldin mavjud bo'lgan va tug'ilishdan to o'limgacha hamroh bo'lgan. Bizning his-tuyg'ularimizning hech biri qisqa to'lqinli nurlanishni aniqlay olmaydi. Uni aniqlash uchun odamlar maxsus qurilmalarni ixtiro qilishlari kerak edi, ularsiz na radiatsiya darajasini, na u olib keladigan xavfni hukm qilish mumkin emas.

Radioaktivlikni o'rganish tarixi

Sayyoramizdagi barcha hayot ba'zan qulay bo'lmagan sharoitlarda paydo bo'lgan, rivojlangan va mavjud. Tirik organizmlarga haroratning o'zgarishi, yog'ingarchilik, havo harakati, atmosfera bosimining o'zgarishi, kun va tunning almashinishi va boshqa omillar ta'sir qiladi. Ular orasida uran, radiy, radon, toriy va boshqalar kabi 25 ta tabiiy radioaktiv elementlardan hosil bo'lgan ionlashtiruvchi nurlanish alohida o'rin tutadi. Tabiiy radioaktivlik - bu atmosfera orqali Quyosh va yulduzlardan uchib o'tadigan zarralardir. Bu barcha tirik va jonsiz mavjudotlar uchun ionlashtiruvchi nurlanishning ikkita manbai.

Rentgen nurlari yoki g-nurlari yuqori chastotali va juda yuqori energiyali elektromagnit to'lqinlardir. Ionlashtiruvchi nurlanishning barcha turlari nurlangan ob'ektlarda ionlanish va o'zgarishlarni keltirib chiqaradi. Erdagi barcha hayot ionlashtiruvchi nurlanish ta'siriga moslashgan va unga reaksiyaga kirishmaydi, deb ishoniladi. Hatto tabiiy radioaktivlik evolyutsiyaning dvigatelidir, degan gipoteza mavjud, buning natijasida organizmlarning hayot shakllari va usullarida eng xilma-xil bo'lgan juda ko'p sonli turlar paydo bo'ldi, chunki mutatsiyalar yangi xususiyatlarning paydo bo'lishidan boshqa narsa emas. butunlay yangi turning paydo bo'lishiga olib kelishi mumkin bo'lgan organizm .

18-19-asrlarda va ayniqsa hozirda Yerdagi tabiiy fon radiatsiyasi ortib bordi va koʻpayishda davom etmoqda. Bunga barcha rivojlangan mamlakatlarning progressiv sanoatlashuvi sabab bo'ldi, buning natijasida metall rudalari, ko'mir, neft, qurilish materiallari, o'g'itlar va boshqa foydali qazilmalar ishlab chiqarishning ko'payishi bilan uning yuzasiga tabiiy radioaktiv elementlarni o'z ichiga olgan turli xil minerallar kelib tushmoqda. katta miqdorda. Mineral energiya manbalari, xususan, ko'mir, torf va neft slanetslari yoqilganda, atmosferaga ko'plab turli moddalar, shu jumladan radioaktiv moddalar chiqariladi. 20-asrning oʻrtalarida sunʼiy radioaktivlik topildi. Bu AQShda, keyin esa boshqa mamlakatlarda atom bombasining yaratilishiga, shuningdek, atom energetikasining rivojlanishiga olib keldi. Atom portlashlari va atom elektr stantsiyalarining ishlashi paytida (ayniqsa, avariyalar paytida) doimiy tabiiy fondan tashqari, sun'iy radioaktivlik atrof-muhitda to'planadi. Bu radioaktivlik darajasi yuqori bo'lgan issiq nuqtalar va katta hududlarning paydo bo'lishiga olib keladi.

Radioaktivlik nima, bu hodisani kim kashf etgan?

Radioaktivlikni 1896 yilda fransuz fizigi A. Bekkerel kashf etgan. U radiatsiya ta'sirining asosiy manbai gamma-nurlanish ekanligini aniqladi, chunki uning yuqori penetratsion kuchi. Radioaktivlik - bu radiatsiyaning tabiiy manbalari (kosmik va quyosh nurlari, yer radiatsiyasi) ta'siri natijasida odam doimiy ravishda ta'sir qiladigan radiatsiya. Bu tabiiy fon nurlanishi deb ataladi. U har doim mavjud bo'lgan: sayyoramiz paydo bo'lgan paytdan boshlab hozirgi kungacha. Inson, har qanday boshqa organizm kabi, doimo tabiiy fon nurlanishiga duchor bo'ladi. Birlashgan Millatlar Tashkilotining Atom radiatsiyasining ta'siri bo'yicha Ilmiy qo'mitasi (SCEAR) ma'lumotlariga ko'ra, radioaktivlikning tabiiy manbalaridan kelib chiqadigan inson radiatsiyalari odamlar tomonidan qabul qilingan barcha nurlanishning taxminan 83% ni tashkil qiladi. Qolgan 17% radioaktivlikning texnogen manbalaridan kelib chiqadi. Yadro energiyasining kashf etilishi va amaliyotda qo‘llanilishi ko‘plab muammolarni keltirib chiqardi. Har yili insoniyat va barcha tirik mavjudotlar o'rtasidagi ionlashtiruvchi nurlanish bilan aloqa doirasi kengayib bormoqda. Hozirgi kunda tuproq va atmosferaning radioaktiv yadroviy energetika mahsulotlari va eksperimental yadro portlashlari bilan ifloslanishi, radiatsiyaviy davolash va tibbiy diagnostikaning keng tarqalishi, yangi qurilish materiallaridan foydalanish tufayli radiatsiya bosimi ikki baravardan ortiq oshdi.

Radioaktivlik turlari

Sun'iy va tabiiy radioaktivlik inson qabul qilishi mumkin bo'lgan maksimal dozaga ta'sir qiladi. Bu radiatsiyaning biologik ta'sirini tobora kengroq odamlar tomonidan o'rganishni kuchaytiradigan jarayon. Har bir inson radiatsiya ta'sir qilish dozasi darajasi (QIZIL) va nurlanishning odamlarga etkazilgan zararni baholash uchun hal qiluvchi bo'lgan ekvivalent nurlanish dozasi o'rtasidagi bog'liqlikni bilishi kerak.

b zarralar taxminan 0,01 dan 2,3 MeV gacha energiyaga ega va yorug'lik tezligida harakat qiladi. Ular o'z yo'lida 1 sm yo'lda o'rtacha 50 juft ion hosil qiladi va o'z energiyasini a-zarrachalar kabi tez sarflamaydi. b-nurlanishni kechiktirish uchun qalinligi kamida 3 mm bo'lgan metall kerak.

Moddaning tabiiy radioaktivligi - yadrolardan a zarrachalar ajralib chiqishi va energiyasi 4 dan 9 MeV gacha bo'lganida. Yadrolardan yuqori boshlang‘ich tezlik bilan (20 000 km/s gacha) chiqarib yuborilgan a-zarralar energiyani o‘z yo‘lida uchragan moddaning ionlashtiruvchi atomlariga sarflaydi (1 sm yo‘lda o‘rtacha 50 000 juft ion) va to‘xtab qoladi.

g-nurlanish to'lqin uzunligi 0,01 nm dan kam bo'lgan elektromagnit nurlanishga tegishli bo'lib, g-kvantning energiyasi taxminan 0,02 dan 2,6 MeV gacha o'zgarib turadi. g-nurlanishning fotonlari moddaning atomlari bilan bir yoki bir nechta o'zaro ta'sirlarda so'riladi. Ikkilamchi elektronlar muhit atomlarini ionlashtiradi. Gamma nurlanishi faqat qalin qo'rg'oshin (qalinligi 200 mm dan ortiq) yoki beton plita tomonidan qisman bloklanadi.

Radioaktivlik hodisasi - bu har xil miqdordagi energiyaning chiqishi bilan birga keladigan va turli xil kirib borish qobiliyatiga ega bo'lgan radiatsiya, shuning uchun ular butun organizmlar va ekotizimlarga turli xil ta'sir ko'rsatadi. Dozimetriyada moddaning radioaktiv xossasini va nurlanish ta'sirini miqdoriy jihatdan tavsiflovchi miqdorlar qo'llaniladi: faollik, nurlanishning ta'sir qilish dozasi, nurlanishning yutilgan dozasi, ekvivalent nurlanish dozasi. Radioaktivlikning kashf etilishi va yadrolarni sun'iy ravishda o'zgartirish imkoniyati elementlarning radioaktivligini o'lchash usullari va usullarini ishlab chiqishga yordam berdi.

Radiatsiya kasalligi

Radioaktivlik - bu nurlanish kasalligini keltirib chiqaradigan nurlanish. Ushbu kasallikning surunkali va o'tkir shakllari mavjud. Surunkali nurlanish kasalligi tananing umumiy dozasi 0,7 ... 1,0 Sat to'planganidan keyin kichik (kuniga 1 mSv dan 5 mSv gacha) nurlanish dozalariga uzoq muddatli ta'sir qilish natijasida boshlanadi. O'tkir nurlanish kasalligi 1-2 Sv dan 6 Sv dan ortiq dozada bir marta intensiv nurlanish natijasida yuzaga keladi. Ekvivalent nurlanish dozasini hisoblash shuni ko'rsatadiki, shaharda normal sharoitda odam qabul qiladigan dozalar, xayriyatki, nurlanish kasalligini keltirib chiqaradigan dozalardan sezilarli darajada past bo'ladi.

Tabiiy nurlanishdan kelib chiqadigan ekvivalent doza tezligi yiliga 0,44 dan 1,75 mSv gacha. Tibbiy diagnostika vaqtida (rentgen tekshiruvi, radiatsiya terapiyasi va boshqalar) odam yiliga taxminan 1,4 mSv oladi. Qo'shimcha qilaylik, qurilish materiallari (g'isht, beton) ham kichik dozalarda radioaktiv elementlarni o'z ichiga oladi. Shuning uchun nurlanish dozasi yil davomida yana 1,5 mSv ga oshadi.

Radioaktiv nurlanishning zararliligini faktik baholash uchun xavf kabi xarakteristikadan foydalaniladi. Xavf deganda, odatda, ma'lum bir vaqt ichida (odatda bir kalendar yil ichida) inson salomatligi yoki hayotiga zarar etkazish ehtimoli tushuniladi, bu barcha mumkin bo'lgan hodisalarning umumiyligida xavfli tasodifiy hodisaning nisbiy chastotasi formulasidan foydalangan holda hisoblanadi. voqealar. Radioaktiv nurlanishdan kelib chiqadigan zararning asosiy ko'rinishi inson saratonidir.

Radiotoksiklik guruhlari

Radiotoksiklik - radioaktiv izotoplarning organizmga kirganda patologik o'zgarishlarga olib keladigan xususiyati. Izotoplarning radiotoksikligi ularning bir qator xususiyatlari va omillariga bog'liq bo'lib, ularning asosiylari quyidagilardir:

1) radioaktiv moddalarning tanaga kirish vaqti;

3) organizmdagi radioaktiv parchalanish diagrammasi;
4) bitta yemirilish hodisasining o'rtacha energiyasi;
5) radioaktiv moddalarning tizimlar va organlar o'rtasida taqsimlanishi;
6) radioaktiv moddalarning organizmga kirish usullari;
7) radionuklidning organizmda yashash vaqti;

Potentsial ichki ta'sir manbalari sifatida barcha radionuklidlar to'rtta radiotoksiklik guruhiga bo'lingan:

• A guruhi - ayniqsa yuqori radiotoksiklik bilan, min faolligi 1 kBq;
• B guruhi - yuqori radiotoksiklik bilan, min faolligi 10 kBq dan oshmaydi;
• B guruhi - o'rtacha radiotoksiklik bilan, min faolligi 100 kBq dan oshmaydi;
• G guruhi - past radiotoksiklik bilan, min faolligi 1000 kBq dan oshmaydi.

Radiatsiya ta'sirini tartibga solish tamoyillari

Hayvonlar ustida o'tkazilgan tajribalar va yadroviy portlashlar, yadroviy yoqilg'i sikli korxonalaridagi avariyalar, xavfli o'smalar uchun radiatsiya terapiyasi, shuningdek, radioaktivlikning boshqa turlarini, tananing o'tkir va surunkali nurlanishga bo'lgan reaktsiyalarini o'rganish natijasida inson nurlanishining oqibatlarini o'rganish. tashkil etildi.

Nonstoxastik yoki deterministik ta'sirlar dozaga bog'liq bo'lib, nurlangan organizmda nisbatan qisqa vaqt ichida paydo bo'ladi. Radiatsiya dozasi oshishi bilan organlar va to'qimalarning shikastlanish darajasi oshadi - kalibrlash effekti kuzatiladi.

Stokastik yoki ehtimol (tasodifiy) ta'sirlar tananing nurlanishining uzoq oqibatlarini anglatadi. Stokastik ta'sirlarning paydo bo'lishi radiatsiya ta'siridan kelib chiqqan mutatsiyalar va hujayra tuzilmalarining boshqa buzilishlariga asoslanadi. Ular somatik (lotincha somatos - tanadan) va jinsiy hujayralarda paydo bo'lib, nurlangan tanada xavfli o'smalar, nasllarda esa - irsiy bo'lgan rivojlanish anomaliyalari va boshqa kasalliklar (genetik ta'sirlar) paydo bo'lishiga olib keladi. Radiatsiyaning mutagen ta'siri uchun hech qanday chegara yo'qligi odatda qabul qilinadi, ya'ni butunlay xavfsiz dozalar mavjud emas. 1 cSv (1 rem) dozasida ko'plab mutagenez omillaridan biri sifatida ionlashtiruvchi nurlanishning qo'shimcha ta'siri bilan xavfli o'smalar xavfi 5% ga va genetik nuqsonlarning namoyon bo'lishi 0,4% ga oshadi.

Bunday kichik dozalarda ionlashtiruvchi nurlanishning qo'shimcha ta'siridan o'lim xavfi eng xavfsiz ishlab chiqarishda o'lim xavfidan sezilarli darajada kamroq. Ammo u mavjud, chunki inson tanasiga doza yuklari qat'iy tartibga solinadi. Ushbu funktsiya radiatsiyaviy xavfsizlik standartlari bilan amalga oshiriladi.

NRBU-97 deterministik (somatik) ta'sirlarning paydo bo'lishining oldini olishga va qabul qilingan darajada stokastik ta'sirlarning paydo bo'lishini cheklashga qaratilgan. NRBU-97 tomonidan o'rnatilgan radiatsiyaviy gigiena qoidalari quyidagi uchta himoya tamoyiliga asoslanadi:

asoslash printsipi;
. oshib ketmaslik printsipi;
. optimallashtirish printsipi.

Tabiiy radioaktivlik: darajalari, dozalari, xavflari

Tibbiy-biologik tadqiqotlar natijalari asosida qurilgan fuqarolarni radiatsiyaviy himoya qilish tizimi qisqacha quyidagicha ifodalangan: nurlanishning inson salomatligiga mumkin bo'lgan salbiy ta'siri darajasi ionlashtiruvchi nurlanishning qaysi manbasidan qat'i nazar, faqat doza bilan belgilanadi. hosil bo'ladi - tabiiy yoki sun'iy. Tabiiy kelib chiqishining texnologik jihatdan takomillashtirilgan manbalari umumiy dozaning nazorat qilinadigan tarkibiy qismlari bo'lib, tegishli choralarni ko'rish orqali ularning hissasini kamaytirish mumkin. Masalan, ichki havodagi radon va manbalarni tashkil etuvchi asosiy dozalar uchun ikkita ta'sir qilish holati ko'rsatilgan: allaqachon foydalanilayotgan binolarda va endigina foydalanishga topshirilayotgan yangi uylarda ta'sir qilish.

Standartlar, foydalanilayotgan uylar uchun havodagi radonning ekvivalent muvozanat faolligi (EROA) 100 Bq / m3 dan oshmasligini talab qiladi, bu ko'pgina Evropa mamlakatlarida qo'llaniladigan hajmli faollik davrida 250 Bq / m3 qiymatiga to'g'ri keladi. . Taqqoslash uchun, yangi IAEA asosiy xavfsizlik standartlari (BSS) radon uchun mos yozuvlar darajasini 300 Bq/m3 qilib belgilagan.

Yangi uylar, bolalar bog'chalari va shifoxonalar uchun bu qiymat 50 Bq / m3 (yoki 125 Bq / m3 radon gazi). Radon radioaktivligini o'lchash, NRBU-97 bo'yicha, shuningdek, dunyoning boshqa davlatlarining me'yoriy hujjatlariga muvofiq, faqat integral usullar bilan amalga oshiriladi. Bu talab juda muhim, chunki bir xonadon yoki uyning havosidagi radon darajasi kun davomida 100 marta o'zgarishi mumkin.

Radon - 222

So'nggi yillarda Rossiyada olib borilgan tadqiqotlar davomida mavjud nurlanish dozalarining tuzilishi va miqdori tahlil qilindi va aholi uchun yopiq joylarda radioaktivlikni keltirib chiqaradigan asosiy xavfli modda - radon ekanligi aniqlandi. Ushbu moddaning havodagi tarkibini xonaning ventilyatsiyasini oshirish yoki podval bo'shlig'ini yopish orqali gaz oqimini cheklash orqali osongina kamaytirish mumkin. Radiatsion gigiena boshqarmasi ma'lumotlariga ko'ra, uy-joy fondining qariyb 23 foizi ichki havodagi radon miqdori bo'yicha amaldagi me'yoriy-huquqiy baza talablariga javob bermaydi. Agar uy-joy fondi joriy standartlarga keltirilsa, yo'qotishlarni ikki baravar kamaytirish mumkin.

Keling, nima uchun radon juda zararli ekanligini ko'rib chiqaylik? Radioaktivlik - bu uran seriyasining tabiiy radionuklidlarining parchalanishi, bunda radon-222 gazga aylanadi. Shu bilan birga, u qisqa muddatli qiz mahsulotlarni (SDP) hosil qiladi: poloniy, vismut, qo'rg'oshin, chang yoki namlik zarralariga qo'shilsa, radioaktiv aerozol hosil qiladi. O'pkaga tushganda, bu aralashma radon-222 DPR ning qisqa yarimparchalanish davri orqali nisbatan yuqori radiatsiya dozalariga olib keladi, bu esa o'pka saratonining qo'shimcha xavfini keltirib chiqarishi mumkin.

Gigiyena va tibbiy ekologiya instituti mutaxassislari tomonidan alohida hududlarning uy-joy fondini (28 000 ta uy) o'rganish natijalariga ko'ra, aholiga radon ta'sirining o'rtacha yillik samarali dozasining o'rtacha og'irligi 2,4 mZv/yil, qishloq aholisi uchun bu ko'rsatkich deyarli ikki baravar yuqori va yiliga 4,1 mSv ni tashkil qiladi. Alohida hududlar uchun radon dozalari juda katta farq qiladi - yiliga 1,2 mSv dan 4,3 mSv / yilgacha va aholining individual dozalari A toifasidagi mutaxassislar uchun doza chegaralaridan oshib ketishi mumkin (yiliga 20 mSv).

Agar jahon amaliyotida qabul qilingan usullardan foydalangan holda radon-222 ta'siridan kelib chiqadigan o'pka saratonidan o'lim darajasini hisoblasak, bu yiliga 6000 ta holatni tashkil qiladi. Shuni ham hisobga olish kerakki, so'nggi yillarda radonning ta'siri haqida bilimlar orttirilgan. Shunday qilib, ba'zi epidemiologik tadqiqotlarga ko'ra, radon bolalarda leykemiyaga olib kelishi mumkinligi aniqlangan. AS Evrardning fikriga ko'ra, bolalarda radon va leykemiya o'rtasidagi bog'liqlik har 100 Bq / m3 uchun 20% ga oshadi. Raaschou-Nielsen ma'lumotlariga ko'ra, bu o'sish har 100 Bq / m3 uchun 34% dan ortiq.

Radioaktivlik va chiqindilar

Barcha mamlakatlarda tarkibida radioaktivlik bo'lgan metall chiqindilarini qayta ishlash va utilizatsiya qilish muammosi juda keskin. Bu ham radiatsiya manbai - nafaqat Chernobil AESdagi kabi avariyalardan, balki doimiy ravishda agregatlarni rejalashtirilgan almashtirishlar olib boriladigan ishlayotgan atom elektr stantsiyalaridan ham. Yuqori radioaktivlikka ega bo'lgan eski metall komponentlar va tuzilmalar bilan nima qilish kerak? Elektr payvandlash instituti mutaxassislari radioaktivlikka ega bo'lgan metall yoki qotishmani shlakga olib tashlashni ta'minlaydigan suv bilan sovutilgan tigelda plazma-yoyni eritish usulini ishlab chiqdilar. Bu eng xavfsiz tozalash fizikasi. Bunday holda siz yuqori assimilyatsiya qilish qobiliyatiga ega bo'lgan turli cüruf kompozitsiyalaridan foydalanishingiz mumkin. Ushbu usul hatto sirtning yoriqlari va chuqurliklarida joylashgan radioaktiv elementlarni ham olib tashlashi mumkin. Metall chiqindilarni kesish uchun plazma kesish va suv ostida portlash, elektro-gidravlik kesish va kesilgan birlik va konstruksiyalarni siqishdan foydalanish rejalashtirilgan. Ushbu yuqori samarali texnologiyalar ish paytida chang hosil bo'lishini yo'q qiladi, shuning uchun atrof-muhit ifloslanishining oldini oladi. Mahalliy loyiha doirasida radioaktiv chiqindilarni qayta ishlash qiymati xorijiy ishlab chiqaruvchilarnikidan past.

Ionlashtiruvchi nurlanishning muhrlangan manbalaridan himoya qilishning asosiy tamoyillari

Ionlashtiruvchi nurlanishning yopiq manbalari tananing faqat tashqi nurlanishiga olib keladi. Himoya tamoyillari radiatsiya tarqalishining quyidagi asosiy naqshlaridan va ularning materiya bilan o'zaro ta'siri tabiatidan kelib chiqishi mumkin:

Tashqi nurlanishning dozasi radiatsiya ta'sir qilish vaqti va intensivligiga mutanosibdir;
. manbadan nurlanishning intensivligi zarrachalar yoki kvantlar yoki zarralar soniga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir;
. moddadan o'tib, nurlanish u tomonidan so'riladi va uning diapazoni ushbu moddaning zichligiga bog'liq.

Tashqi nurlanishdan himoya qilishning asosiy tamoyillari quyidagilarga asoslanadi:

a) vaqt bo'yicha himoya qilish;
b) raqamlar bilan himoya qilish;
c) ekranlar bilan himoya qilish (manbalarni materiallar bilan ekranlash);
d) masofa bo'yicha himoya qilish (masofani maksimal mumkin bo'lgan qiymatlarga oshirish).

Himoya tadbirlari majmuasida radioaktiv moddalardan (a-, b-zarrachalar, g-kvantalar) nurlanish turini ham hisobga olish kerak. A-zarrachalar tomonidan tashqi nurlanishdan himoya qilish kerak emas, chunki ularning havodagi diapazoni 2,4-11 sm, suvda va tirik organizmning to'qimalarida - atigi 100 mikron. Kombinezonlar ulardan to'liq himoya qiladi.

Tashqi nurlanish bilan b-zarralar teriga va ko'zning shox pardasiga ta'sir qiladi va katta dozalarda terining qurishi va kuyishiga, mo'rt tirnoqlarga va kataraktaga olib keladi. B-zarralardan himoya qilish uchun rezina qo'lqoplar, ko'zoynaklar va ekranlar qo'llaniladi. B-zarrachalarning ayniqsa kuchli oqimlari bo'lsa, rentgen nurlanishidan himoya qilish uchun mo'ljallangan qo'shimcha ekranlardan foydalanish kerak: qo'rg'oshinli kauchukdan, qo'rg'oshinli shishadan, ekranlar, qutilar va boshqalardan tayyorlangan apron va qo'lqoplar.

Tashqi g-nurlanishdan himoyalanish manbalar bilan toʻgʻridan-toʻgʻri ishlash vaqtini qisqartirish, nurlanishni yutuvchi himoya ekranlardan foydalanish va manbadan masofani oshirish orqali taʼminlanishi mumkin.

Yuqorida aytib o'tilgan himoya usullari alohida yoki turli xil kombinatsiyalarda ishlatilishi mumkin, ammo A toifali odamlarga tashqi foton ta'sirining dozalari kuniga 7 mR va haftada 0,04 R dan oshmasligi uchun. Foton nurlanish manbalari bilan to'g'ridan-to'g'ri ishlash vaqtini qisqartirish orqali himoya qilish preparat bilan manipulyatsiya tezligi, ish kuni va ish haftasining uzunligini qisqartirish orqali erishiladi.

RADIOFAOLLIK
zarrachalar va qattiq elektromagnit nurlanish bilan birga bir element atomlarining boshqa elementlarning atomlariga o'z-o'zidan aylanishi. Tarixiy ma'lumotnoma. Bekkerel. 1896 yil bahorida fransuz fizigi A. Bekkerel uran tuzlari chiqaradigan nurlanishning yangi turini (keyinchalik radioaktiv deb ataladi) kashf etgani haqida bir qancha ma’ruzalar qildi. Bir necha oy oldin kashf etilgan rentgen nurlari singari, u o'tish kuchiga ega edi, qora qog'oz bilan himoyalangan fotografiya plitasini yoritib, atrofdagi havoni ionlashtirdi. Radioaktivlikning kashf etilishiga olib kelgan gipoteza Rentgen tadqiqotlari ta'sirida Bekkereldan kelib chiqqan. X-nurlarini hosil qilish jarayonida rentgen trubasining shisha devorlarining fosforlanishi kuzatilganligi sababli, Bekkerel har qanday fosforli porlash rentgen nurlarining emissiyasi bilan birga bo'lishini taklif qildi. Bu taxminni sinab ko‘rish uchun u qora qog‘ozga o‘ralgan fotoplastinkalarga turli fosforli moddalarni joylashtirdi va kutilmagan natijaga erishdi: uran tuzi kristalli aloqada bo‘lgan yagona plastinka yoritilgan. Ko'plab nazorat tajribalari shuni ko'rsatdiki, yorug'likning sababi fosforessensiya emas, balki uran qanday kimyoviy birikmada bo'lishidan qat'i nazar. Radioaktiv nurlanishning havoning ionlanishiga olib keladigan xususiyati fotografiya usuli bilan bir qatorda tadqiqot jarayonini sezilarli darajada tezlashtirgan qulayroq elektr usulidan foydalanishga imkon berdi.
Kyuri. Elektr usulidan foydalanib, G. Shmidt va M. Kyuri 1898 yilda toriy elementining radioaktivligini aniqladilar. Keyingi yili Debirn dengiz anemonining radioaktiv elementini topdi. Turmush o'rtoqlar P. va M. Kyuri tomonidan boshlangan yangi radioaktiv moddalarni muntazam izlash va ularning nurlanish xususiyatlarini o'rganish, Bekkerelning uran birikmalarining radioaktivligi ulardagi uran atomlari soniga mutanosib ekanligi haqidagi taxminini tasdiqladi. Ko'rib chiqilgan minerallar orasida bu naqsh faqat uran qatroni rudasi (uraninit) tomonidan buzilgan bo'lib, u sof uranning tegishli miqdoridan to'rt baravar faolroq bo'lib chiqdi. Kyurilar uraninit tarkibida noma'lum yuqori faol element bo'lishi kerak degan xulosaga kelishdi. Uraninitni kimyoviy jihatdan ehtiyotkorlik bilan uning tarkibiy qismlariga ajratgandan so'ng, ular kimyoviy xossalari borga o'xshash bo'lgan radiy va vismut bilan birga ajralib chiqadigan poloniyni topdilar.
Ruterford. Radioaktivlikni keyingi tadqiq qilishda yetakchi rol E. Ruterfordga tegishli edi. Ushbu hodisani o'rganishga e'tibor qaratib, u radioaktiv o'zgarishlarning tabiatini va unga hamroh bo'lgan nurlanishni aniqladi.
Radioaktiv moddalarning nurlanishi. Tabiiyki, radioaktiv elementlar uch turdagi nurlanishni chiqaradi: alfa, beta va gamma. 1899 yilda Ruterford alfa va beta nurlanishni aniqladi; bir yil o'tgach, P. Villar gamma nurlanishini kashf etdi.
Alfa nurlanishi. Atmosfera bosimida havoda alfa nurlanish faqat qisqa masofani bosib o'tadi, odatda 2,5 dan 7,5 sm gacha.Vakuum sharoitida elektr va magnit maydonlar uni dastlabki traektoriyadan sezilarli darajada chetga surib qo'yadi. Og'ishlarning yo'nalishi va kattaligi alfa nurlanishi musbat zaryadlangan zarralar oqimi ekanligini ko'rsatadi, ular uchun zaryadning massa nisbati (e/m) ikki marta ionlangan geliy atomiga (He++) to'liq mos keladi. Ushbu ma'lumotlar va to'plangan alfa zarralarini spektroskopik o'rganish natijalari Ruterfordga ular geliy atomining yadrolari degan xulosaga kelishga imkon berdi.
Beta nurlanishi. Bu nurlanish alfa nurlanishdan ko'ra ko'proq kirib borish kuchiga ega. Alfa nurlanishi kabi, u magnit va elektr maydonlarida buriladi, lekin teskari yo'nalishda va kattaroq masofada. Bu beta nurlanish kam massali manfiy zaryadlangan zarralar oqimi ekanligini ko'rsatadi. E/m nisbatiga asoslanib, Rezerford beta zarrachalarni oddiy elektronlar sifatida aniqladi.
Gamma nurlanishi. Gamma nurlanish moddalarga alfa va beta nurlanishlarga qaraganda ancha chuqurroq kirib boradi. U magnit maydonda burilmaydi va shuning uchun elektr zaryadiga ega emas. Gamma nurlari qattiq (ya'ni, juda yuqori energiyali) elektromagnit nurlanish sifatida aniqlangan. Magnit maydondagi radioaktiv nurlanishning alfa, beta va gamma nurlarga bo'linishi sxematik tarzda rasmda ko'rsatilgan.

Radioaktiv parchalanish nazariyasi. Radioaktiv nurlanishni chiqarish jarayonida modda bir qator o'zgarishlarga uchraydi. Masalan, radiy nurlanishi radon gazining ("emanatsiya") chiqishi bilan birga keladi. O'z navbatida, radon parchalanganda, uni o'z ichiga olgan idishning devorlarida radioaktiv birikmalar qoldiradi. Radiyning parchalanishi paytida to'plangan emanatsiya taxminan 4 kun ichida o'zining dastlabki faolligining yarmini yo'qotadi. Bu va boshqa izohlab bo'lmaydigan eksperimental faktlarni 1903 yilda Rezerford va Soddi tomonidan taklif qilingan atomlarning radioaktiv yemirilish nazariyasi, shuningdek, 1913 yilda A. Rassel va mustaqil ravishda Fayans va Soddi tomonidan ishlab chiqilgan siljish qoidasi yordamida tushuntirish mumkin edi. Rezerford va Soddi nazariyasining mohiyati shundan iboratki, radioaktiv parchalanish natijasida bir kimyoviy element boshqasiga aylanadi.
Ofset qoidasi. O'zgartirish qoidasi radioaktiv nurlanishni chiqarishda kimyoviy element qanday o'zgarishlarga duchor bo'lishini aniq belgilaydi.
Alfa va beta zarrachalarining emissiyasi. Siqilish qoidasini 1911-yilda Rezerford tomonidan taklif qilingan atomning yadro modeli yordamida tushuntirish mumkin.Ushbu modelga ko‘ra atomning markazida musbat zaryadlangan yadro joylashgan bo‘lib, unda atom massasining asosiy qismi to‘plangan. . Elektronlar yadro atrofida aylanadi, ularning zaryadi yadroning musbat zaryadini qoplaydi. Har bir atomga Mendeleyev davriy tizimidagi seriya raqamiga mos keladigan va elektron zaryad birliklarida ifodalangan yadro zaryadiga teng bo'lgan Z atom raqami beriladi. Alfa zarrasi Z = 2 va massa soni (yumaloq atom og'irligi) A = 4. Agar beqaror yadro beta zarrachani chiqaradigan bo'lsa, u holda uning Z bittaga ortadi, lekin massa soni o'zgarmaydi. Natijada, radioaktiv atom davriy jadvaldagi keyingi atomga aylanadi. Alfa zarralarini chiqarish jarayonida yangi hosil bo'lgan yadroning Z va A lari mos ravishda 2 va 4 birlikka kamayadi va tegishli izotopik transformatsiyani boshdan kechirgan qiz atom davriy jadvalda ota-onaning chap tomoniga "siljiydi". element.
Gamma nurlanishi. Orbital elektronlar ortiqcha energiya olgan holda yuqori energiya darajalariga o'tishi mumkin. Erga (normal) holatga qaytib, ular yorug'lik yoki rentgen nurlari shaklida ortiqcha energiya beradi. Ortiqcha energiyaga ega bo'lgan atom yadrolari ham hayajonlangan holatga o'tishi mumkin. Bunday qo'zg'alishni ko'pincha radioaktiv transformatsiyalar paytida hosil bo'lgan yadrolar boshdan kechiradi. Asosiy holatga o'tib, ular gamma nurlari shaklida ortiqcha energiya chiqaradilar. Radioaktiv yadro uzoq vaqt qo'zg'aluvchan holatga ega bo'lgan parchalanish varianti alohida qiziqish uyg'otadi. Bunday holda, turli xil energiya holatlarida joylashgan bir xil yadrolar (Z va A ning bir xil qiymatlari bilan) bir xil turdagi radioaktiv parchalanishni namoyon qiladi, ammo ular turli tezliklarda sodir bo'ladi, chunki ba'zi yadrolar qo'zg'aluvchan holatdan, boshqalari esa parchalanadi. zamin holati. Bu hodisa yadro izomeriyasi, hayajonlangan va normal yadrolar esa izomerlar deyiladi.
Radioaktiv qator. Ko'chirish qoidasi tabiiy radioaktiv elementlarning o'zgarishini kuzatish va ulardan uchta oila daraxtini qurishga imkon berdi, ularning ajdodlari uran-238, uran-235 va toriy-232. Har bir oila juda uzoq umr ko'radigan radioaktiv elementdan boshlanadi. Masalan, uran oilasini massa soni 238 va yarim yemirilish davri 4,5 * 10 9 yil bo'lgan uran boshqaradi (1-jadvalda, uran I nomi bilan belgilangan asl nomga muvofiq).

1-jadval.
RADIOAKTİV URAN OILASI

Yarim hayot. Radioaktiv atomning eng muhim xususiyati uning ishlash muddatidir. Radioaktiv parchalanish qonuniga ko'ra, ma'lum vaqt oralig'ida bitta atomning parchalanish ehtimoli doimiy qiymatdir. Binobarin, har soniyada sodir bo'ladigan parchalanishlar soni mavjud bo'lgan atomlar soniga proportsionaldir va parchalanish jarayonini tavsiflovchi qonun eksponensialdir. Agar radioaktiv atomlarning dastlabki sonining yarmi T vaqt davomida parchalansa, qolgan atomlarning yarmi xuddi shu davomiylikdagi keyingi davrda parchalanadi. T vaqti radioaktiv elementning yarim yemirilish davri deb ataladi. Turli elementlar uchun yarim yemirilish davri o'nlab milliard yillardan soniyaning milliondan bir qismigacha yoki undan kamroq vaqtni tashkil qiladi.
Uran oilasi. Yuqorida ko'rib chiqilgan radioaktiv o'zgarishlarning ko'pgina xususiyatlari uran oilasining elementlarida kuzatilishi mumkin. Masalan, oilaning uchinchi a'zosi yadro izomeriyasini ko'rsatadi. Beta zarralarini chiqaradigan uran X2 uran II ga aylanadi (T = 1,14 min). Bu protaktiniy-234 ning hayajonlangan holatining beta-parchalanishiga to'g'ri keladi. Biroq, 0,12% hollarda qo'zg'atilgan protaktiniy-234 (uran X2) gamma kvantini chiqaradi va asosiy holatga (uran Z) o'tadi. Uran II ning hosil boʻlishiga ham olib keladigan uran Z ning beta-parchalanishi 6,7 soatda sodir boʻladi.Radiy C qiziq, chunki u ikki yoʻl bilan parchalanishi mumkin: alfa yoki beta zarrachasini chiqarish. Bu jarayonlar bir-biri bilan raqobatlashadi, lekin 99,96% hollarda beta-parchalanish sodir bo'lib, radiy C hosil qiladi. 0,04% hollarda radiy C alfa zarrachasini chiqaradi va radiy C (RaC) ga aylanadi. O'z navbatida, RaC "va RaC" alfa va beta zarralari emissiyasi bilan mos ravishda radiy D. izotoplariga aylanadi.Uran oilasi a'zolari orasida atomlari bir xil atom raqami (bir xil yadro zaryadi) va turli massa raqamlariga ega bo'lganlar ham bor.Ular bir xil. kimyoviy xossalari bo'yicha, lekin radioaktivlik xususiyatiga ko'ra farqlanadi.Masalan, qo'rg'oshin 82 bilan bir xil atom raqamiga ega bo'lgan radiy B, radiy D va radiy G kimyoviy harakati bo'yicha qo'rg'oshinga o'xshaydi.Shubhasiz, kimyoviy xossalar bog'liq emas. massa soni bo'yicha;ular atomning elektron qobiqlarining tuzilishi bilan belgilanadi (shuning uchun va Z) Boshqa tomondan, massa soni atomning radioaktiv xususiyatlarining yadroviy barqarorligi uchun hal qiluvchi ahamiyatga ega.Atomlari bir xil bo'lgan atomlar. soni va har xil massa raqamlari izotoplar deyiladi.Radioaktiv elementlarning izotoplarini 1913-yilda F.Soddi kashf etgan, ammo tez orada F.Aston mass-spektroskopiya yordamida koʻplab turgʻun elementlarning ham izotoplari borligini isbotladi.
Boshqa tabiiy radioaktiv elementlar. Davriy jadvalda vismutdan tashqarida joylashgan barcha elementlar (ya'ni Z > 83 bilan) radioaktivdir. Uran-238 kabi, uzoq umr ko'radigan uran-235 va toriy-232 mos ravishda aktiniy va toriy radioaktiv oilalarini boshqaradi. Tabiatda uran, toriy va ularning radioaktiv mahsulotlari mavjud. Buning sababi shundaki, oilalarning ajdodlarining yarim umri Yer yoshi bilan taqqoslanadi va ular hali to'liq parchalanmagan. Atom raqami > 92 bo'lgan kimyoviy elementlar yadroviy reaktsiyalar natijasida laboratoriyalarda olingan va termoyadro portlashlari mahsulotlari orasida topilgan va ularning barchasi radioaktiv bo'lib chiqdi. Engil elementlar orasida faqat bir nechtasi tabiiy ravishda radioaktivdir. Ularning yarimparchalanish davri shunchalik uzoqki, ular hali ham Yerda sezilarli miqdorda mavjud. Beta zarralarini chiqaradigan radioaktiv kaliy-40 barqaror kaltsiy-40 ga aylanadi (T RADIOACTIVITY10 9 yil). Biroq, u elektronni ushlab, argon-40 ga aylanib, parchalanishi mumkin. Beta-faol rubidiy-87, parchalanadigan (T RADIOACTIVITY 6*10 10 yil), barqaror stronsiy-87 ga aylanadi. Tabiiy samarium-152 alfa zarrachalarini chiqaradigan vismutdan engilroq yagona radioaktiv element hisoblanadi. Uning yarim yemirilish davri 10 12 yil. Atom raqamlari 43, 61, 85 va 87 bo'lgan elementlarning barqaror izotoplari ham, uzoq umr ko'radigan prekursorlari ham yo'q, shuning uchun ular Yerda topilmaydi. Eng uzoq umr ko'radigan texnetiy (Z = 43) izotopining yarimparchalanish davri taxminan 300 000 yilni tashkil etadi, bu koinotning taxminiy yoshidan sezilarli darajada kamroqdir. Biroq, S spektral sinf yulduzlari tarkibida texnetiyning sezilarli miqdori aniqlangan. Bu fakt ularda nisbatan yaqinda faol evolyutsion jarayonlar sodir bo'lganligining yaqqol dalili sifatida talqin etiladi.
Sun'iy radioaktivlik. Azot gazining atomlarini alfa zarralari bilan bombardimon qilish orqali E.Rezerford va J.Chedvik 1919-yilda birinchi boʻlib azotning kislorodga aylanishiga sabab boʻlgan yadro reaksiyasini amalga oshirdilar. Zaryadlangan zarracha tezlatgichlarining paydo bo‘lishi bilan yadro reaksiyalarini o‘rganish bo‘yicha ishlar ko‘lami ancha kengaydi. 1934 yilda Frederik va Iren Joliot-Kyuri sun'iy radioaktivlik hodisasini va parchalanishning pozitron turini kashf etdilar. Ular alfa zarralari bilan nurlangan bor, magniy va alyuminiy boshqa elementlarning radioaktiv izotoplariga aylanishini aniqladilar, ularning parchalanishi pozitron (e+) emissiyasi bilan birga keladi. Masalan, alyuminiyni alfa zarralari bilan bombardimon qilganda radioaktiv fosfor-30 hosil bo'ladi, u parchalanib (T = 2,5 min) e+ chiqaradi va barqaror kremniy-30 ga aylanadi. 1932 yilda K. Anderson tomonidan kosmik nurlar tomonidan yaratilgan ikkilamchi nurlanishda kashf etilgan pozitron massasi va zaryadi bo'yicha elektron bilan bir xil, ammo musbat elektr zaryadiga (elektron antizarracha) ega bo'lgan zarrachadir. Radioaktiv atom yadrosi tomonidan pozitron chiqarilsa, atom raqami bittaga kamayadi, ammo massa soni o'zgarmaydi.
Elektron suratga olish. Orbital elektronlardan birining yadro tomonidan tutilishi pozitronning emissiyasiga teng: atomning massa soni o'zgarmaydi, lekin yadro zaryadi bittaga kamayadi. K va L qobiq elektronlari yadroga shunchalik yaqin joylashganki, ba'zi hollarda radioaktiv parchalanish mexanizmi sifatida elektron tutilishi pozitron emissiyasi bilan raqobatlasha boshlaydi. Elektron tutilishi ekvivalent pozitron parchalanishiga qaraganda kamroq energiya talab qilganligi sababli, ba'zida, masalan, berilliy-7 holatida (2-jadvalga qarang), faqat elektronni ushlash energetik jihatdan mumkin.

2-jadval.
Ba'zi YENGI ATOMLARNING XUSUSIYATLARI

Eng engil barqaror va radioaktiv atomlarning xarakteristikalari jadvalda keltirilgan. 2, bu erda Z - atom raqami, A - massa soni. Jadvalda berilgan atom massalari uglerod birliklarida ifodalangan. Energiya shkalasida u 931,162 MeV ga teng. Atom massasi atomning barqarorligini tavsiflaydi. Agar ikkita atomning massa raqamlari bir xil va atom raqamlari (izobarlar) har xil bo'lsa, u holda og'irroq izobar engilroq bo'lgan radioaktiv parchalanishga nisbatan beqaror bo'ladi. Shunday qilib, tritiy-3 geliy-3 ga, uglerod-11 bor-11 ga aylanadi.
Radioaktivlikni qo'llash.
Dori. Radiy va boshqa tabiiy radioizotoplar saraton kasalligini tashxislash va radiatsiya terapiyasida keng qo'llaniladi. Shu maqsadda sun'iy radioizotoplardan foydalanish davolash samaradorligini sezilarli darajada oshirdi. Masalan, natriy yodid eritmasi shaklida organizmga kiritilgan radioaktiv yod qalqonsimon bezda tanlab to'planadi va shuning uchun klinik amaliyotda qalqonsimon bezning disfunktsiyasini aniqlash va Graves kasalligini davolashda qo'llaniladi. Natriy bilan belgilangan sho'r suv yordamida qon aylanish tezligi o'lchanadi va ekstremitalarning qon tomirlarining o'tkazuvchanligi aniqlanadi. Radioaktiv fosfor qon hajmini o'lchash va eritremiyani davolash uchun ishlatiladi.
Ilmiy tadqiqot. Fizik yoki kimyoviy tizimlarga mikro miqdorda kiritilgan radioaktiv izlagichlar ulardagi barcha o'zgarishlarni kuzatish imkonini beradi. Misol uchun, radioaktiv karbonat angidrid atmosferasida o'simliklarni etishtirish orqali kimyogarlar o'simliklar karbonat angidrid va suvdan murakkab uglevodlarni qanday hosil qilishining nozik tafsilotlarini tushunishga muvaffaq bo'lishdi. Yer atmosferasini yuqori energiyali kosmik nurlar bilan uzluksiz bombardimon qilish natijasida undagi azot-14 neytronlarni tutib, proton chiqaradigan radioaktiv uglerod-14 ga aylanadi. Bombardimonning intensivligi va shuning uchun uglerod-14 ning muvozanat miqdori so'nggi ming yilliklarda o'zgarishsiz qolgan deb faraz qilsak va C-14 ning qoldiq faolligidan yarimparchalanish davrini hisobga olgan holda, uning yoshini aniqlash mumkin. hayvonlar va o'simliklarning qoldiqlari topilgan (radiokarbon bilan tanishish). Bu usul 25 000 yildan ko'proq vaqt oldin mavjud bo'lgan tarixdan oldingi odamlarning topilgan joylarini aniq aniqlashga imkon berdi.
Shuningdek qarang
ATOM TUZILISHI;
Kyuri Per;
RADIOKARBON TANISHISH.
ADABIYOT
Radioaktivlik haqidagi ta'limot. Tarix va zamonaviylik. M., 1973 Yadro nurlanishi fan va texnikada. M., 1984 Furman V.I. Alfa parchalanishi va tegishli yadro reaktsiyalari. M., 1985 yil

Collier ensiklopediyasi. - Ochiq jamiyat. 2000 .

Sinonimlar:

Boshqa lug'atlarda "RADIOFAOLLIK" nima ekanligini ko'ring:

Radioaktivlik... Imlo lug'ati-ma'lumotnoma

- (lot. radio I emit, radius nur va activus samarali), ma'lum at qobiliyati. yadrolar o'z-o'zidan (o'z-o'zidan) h c emissiyasi bilan boshqa yadrolarga aylanadi. Radioaktiv o'zgarishlarga quyidagilar kiradi: alfa-parchalanish, beta-parchalanishning barcha turlari (... ... bilan). Jismoniy ensiklopediya

RADIOFAOLLIK- RADIOFAOLLIK, ayrim kimyoviy moddalarning xossasi. elementlar o'z-o'zidan boshqa elementlarga aylanadi. Ushbu transformatsiya yoki radioaktiv parchalanish energiyaning turli korpuskulyar va nurli nurlanish shaklida ajralib chiqishi bilan birga keladi. R.ning tashqi ko'rinishi ... ... Buyuk tibbiy ensiklopediya

Radioaktivlik- (radio... va lotincha activus faol soʻzlaridan), atom yadrolarining elementar zarrachalar, g kvantlar yoki yadro parchalarini chiqarish orqali oʻz tarkibini (yadro zaryadi Z, nuklonlar soni A) oʻz-oʻzidan (oʻz-oʻzidan) oʻzgartirish xususiyati. Ba'zi… … Illustrated entsiklopedik lug'at

- (lotincha radio emitent nurlar va activus faol so'zidan) beqaror atom yadrolarining o'z-o'zidan boshqa elementlarning yadrolariga aylanishi, zarrachalar emissiyasi bilan birga yoki? kvant. Radioaktivlikning 4 turi ma'lum: alfa-parchalanish, beta-emirilish,... ... Katta ensiklopedik lug'at

Ayrim atom yadrolarining o'z-o'zidan parchalanib, elementar zarrachalarni chiqarib, boshqa elementning yadrosini hosil qilish qobiliyati. R. uran birinchi marta 1896 yilda Bekkerel tomonidan kashf etilgan. Birozdan keyin M. va P. Kyuri va Rezerford... ... isbotladilar. Geologik ensiklopediya

Ba'zi mulk. jismlar o'ziga xos xususiyatlar bilan ajralib turadigan ko'rinmas nurlarning maxsus turini chiqaradi. Rus tiliga kiritilgan xorijiy so'zlarning lug'ati. Chudinov A.N., 1910. radioaktivlik (radio... + lot. acti vus faol) radioaktiv... ... Rus tilidagi xorijiy so'zlar lug'ati

Ism, sinonimlar soni: 1 gamma radioaktivlik (1) ASIS Sinonimlar lug'ati. V.N. Trishin. 2013… Sinonim lug'at

Leksiya

"Yadro fizikasining elementlari"

Tibbiyot fakulteti uchun

Radioaktivlik, uning xususiyatlari, turlari va xususiyatlari. Tabiiy radioaktiv izotoplar va ularning xususiyatlari.

Radioaktivlik hodisasi 1896 yilda Bekkerel tomonidan kashf etilgan (slayd 4.5).

Radioaktivlik bir elementning beqaror yadrolarining boshqa element yadrolariga o'z-o'zidan aylanishidir. (6-slayd)

Ushbu hodisa moddaning yo'qolishi bilan birga keladi va ko'pincha radioaktiv parchalanish deb ataladi.

Xususiyatlari:

a. Har doim energiya chiqishi bilan sodir bo'ladi.

b. U yagona qonun (radiaktiv parchalanish qonuni) asosida amalga oshiriladi.

c. Yemirilishning ≈ 10 turi bilan chegaralangan (a-emirilish, b-emirilish, g-emirilish, neytron, proton va boshqa yemirilish).

Radioaktivlikning ikkala turi ham jismoniy farqlarga ega emas va bir xil qonunlarga bo'ysunadi.

Tabiiy radioaktiv izotoplar va ularning xususiyatlari. (slayd 8)

Tabiiy radioaktivlik radioaktiv izotoplar tufayli yuzaga keladi.

Tabiiy radioaktiv izotoplar birlamchi va ikkilamchi bo‘linadi.(9-slayd)

1. Asosiy- Yerning hosil bo'lishi jarayonida yer qobig'ida hosil bo'lgan. Endi faqat yarimparchalanish davri T > 10 8 yil bo'lgan birlamchi izotoplar qoldi. Bularga radioaktiv oila a'zolari kiradi:

A. Uran-radiy oilasi.

Uran (238) - oilaning ajdodi 238 92U 14 ta radioaktiv oʻzgarishlar natijasida qoʻrgʻoshinning barqaror izotopi hosil boʻladi. 206 82Pb

B. Toriy oilasi 232 90 ming(T = 1,39 · 10 10 yil) 10 ta transformatsiya natijasida qo'rg'oshin izotopi hosil bo'ladi. 208 32Pb

B. Dengiz anemonlari oilasi 235 92U(T = 7,3 · 10 8 yil) 11 ta transformatsiya natijasida qo'rg'oshin izotopi hosil bo'ladi. 207 32Pb

2. Ikkilamchi- birlamchi izotoplar ta'sirida yoki kosmik nurlar ta'sirida hosil bo'ladi (protonlar, a - zarralar, C, N, O 2 yadrolari, fotonlar. (10, 11-slayd).

Xususiyatlari:

A. Ular dinamik muvozanat qonunlariga bo‘ysunadilar: ularning shakllanishi yemirilish bilan muvozanatlanadi.

B. Ular tirik organizmlar tarkibiga kiradi. Koinot neytronlari taʼsirida atmosfera azotidan hosil boʻlgan ikkilamchi 14 C izotopi katta biologik ahamiyatga ega. CO 2 (karbonat angidrid) ko'rinishidagi uglerod izotopi 14 C o'simliklar => hayvonlar => odamlar tomonidan so'riladi. Tirik o'simliklar va hayvonlar nobud bo'lganda, ulardagi radioaktivlik pasaya boshlaydi va turli xil qoldiqlarning yoshini pasayish darajasi bilan aniqlash mumkin.

"a", "b" va "g" nurlanishi va ularning xususiyatlari.

Radioaktiv moddalarning nurlanishi uchta komponentdan iborat:

1. a - nurlar(a - zarralar) - musbat zaryadli ionlangan nurlanish. | q | = | 2e | = 3,2 · 10 -19 Cl. Geliy yadrosi tuzilishiga ega

4 2 U(slayd 20,21)

A = 4 - massa soni.

Z = 2 - seriya raqami (yadro zaryadi).

m a = 6,7 · 10 -27 kg.

Xususiyatlari:

A. Ular elektr va magnit maydonlar ta’sirida og‘ishgan.

B. n a cp = 10 - 20000 km/s.

E a = 1,8 ÷ 11,7 MeV.

Spektr chiziqli.

B. a zarrachaning yo‘li muhit turiga bog‘liq

suvda - 0,1 mm

havoda - 1 sm.

D. Ularning penetratsion qobiliyati past (moddaning yupqa qatlamlari tomonidan oson so'riladi; undan himoya qilish - karton, paxta mato va boshqalar).

D. Ular radioaktiv nurlanishning barcha turlaridan eng yuqori ionlanish qobiliyatiga ega (havodagi 1 sm yoʻlga 30 – 40 ming juft ion).

E. Modda qatlamidan oʻtganda a - zarrachalar soni oʻzgarmaydi, lekin ularning tezligi asta-sekin oʻzgaradi. Qatlam qalinligi ma'lum bir qiymatga yetganda, a-zarralar bir vaqtning o'zida modda tomonidan so'riladi.

2. b-nurlari (β - zarralar) - musbat va manfiydan iborat ionlangan nurlanish β - zarralar. (slayd 22,23)

β - yoki 0 -1e- elektronlar q e = 1,6 10 -19 S

β + yoki 0 +1e- pozitronlar m e = 9 10 -31 kg

Elektronlar va pozitronlar yadroviy transformatsiyalar paytida chiqariladi yoki neytronning parchalanishi paytida hosil bo'ladi. Xususiyatlari:

A. Ular elektr va magnit maydonlar ta’sirida og‘ishgan.

B. n b cp ≈ 150000 km/s.

E b = 0,018 ÷ 4,8 MeV.

Spektr uzluksiz.

B. Muhitdagi b - zarrachalar diapazoni muhit turiga va b - zarrachalar energiyasiga bog'liq.

suvda - 1,5 sm gacha

havoda - 100 sm gacha

D. Ular a - nurlarga qaraganda yuqori penetratsion qobiliyatga ega (uning himoyasi 3 mm qalinlikdagi metall qatlami).

D. Ionlanish sig'imi a - nurlarnikidan kam (havoda 1 sm yo'lga 300 - 400 juft ion).

E. Elektron b-emirilish, asosan, soni neytronlari bo'lgan yadrolarda kuzatiladi (0 1n) protonlar soni ko'proq (1 1Pb)

Agar protonlar soni neytronlar sonidan ko'p bo'lsa, pozitron b yemirilishi kuzatiladi.

G. b - atom yadrolari bilan oʻzaro taʼsir qiluvchi yuqori energiyali zarrachalar rentgen nurlarini hosil qiladi.

3. g nurlanish- elektromagnit nurlanish, bu yuqori energiyali fotonlar oqimi (E f = 1 ÷ 3 MeV). (slayd 24,25)

Bu qisqa to'lqinli nurlanish (l ≈ 0,1÷ 10 -5 nm) a va b yemirilish vaqtida ikkilamchi hodisa sifatida namoyon bo'ladi. U rentgen nurlanishining tabiatiga o'xshash tabiatga ega.

Xususiyatlari:

A. Elektr va magnit maydonlar ta'sirida burilmagan.

B. n g = n yorug'lik = 3 · 10 8 m/s.

E g = 10 keV dan 10 MeV gacha.

Spektr chiziqli.

B. a va b nurlardan kamroq ionlanish qobiliyatiga ega (havoda 1 sm harakat yoʻliga 3-4 juft ion).

D. g-nurlarining havoda harakatlanish masofasi bir necha yuz metrgacha.

D. juda yuqori penetratsion qobiliyatga ega (himoya qo'rg'oshin qatlami, qalinligi 20 sm va undan ortiq).

Tibbiyotda u chuqur joylashgan malign o'smalarni davolash uchun, dorixonada - dori vositalari va dorivor aralashmalarni sterilizatsiya qilish uchun keng qo'llaniladi.

2. “a” va “b” yemirilishlar uchun joy almashish qonunlari.(26-slayd)

Siqilish qonunlari- bular “a” va “b” yemirilish vaqtida radioaktiv elementlarning yadrolari o'zgarib turadigan qonunlardir.

Formula tuzishda massaning saqlanish qonuni va zaryadning saqlanish qonunini hisobga olish kerak.

Massaning saqlanish qonuni:

Boshlang'ich mahsulotning massa soni reaktsiyaning massa mahsulotlari yig'indisiga teng bo'lishi kerak.

Zaryadning saqlanish qonuni:

Dastlabki mahsulot yadrosining zaryadi reaksiya mahsulotlari yadrolarining zaryadlari yig'indisiga teng bo'lishi kerak.

1. Qonun "a" - parchalanish. (27-slayd)

Da α - parchalanish massa soni 4 birlik va tartib raqami asl nusxasidan 2 birlik kam bo'lgan yangi yadro hosil qiladi.

A ZX→ 4 2 He+ A-4Z-2Y

226 88Ra→ 4 2 He+ 222 86 Rn (bu E = 0,188 MeV bo'lgan foton hosil qiladi)

Xususiyat: tabiiy sharoitda u seriya raqami Z > 83 bo'lgan elementlarda uchraydi.

2. Elektron "b" qonunlari - yemirilish - (b -). (28-slayd)

Elektron b-emirilish vaqtida bir xil massa soniga ega bo'lgan yangi yadro hosil bo'ladi va tartib raqami 1 dan kattaroq bo'ladi:

A ZX→ A Z+1Y+ 0 -1 e

4019K→ 4020Ca+ 0 -1 e- kaliy izotopining parchalanishi, uni kaltsiyga aylantirish

3. "b" pozitron qonuni - yemirilish (b +) (slayd 29)

Pozitronik bilan β - parchalanish natijasida massa soni bir xil va atom raqami 1 ga teng bo'lgan yangi yadro hosil bo'ladi.

A ZX → A Z-1Y+ 0 +1 e

3015P→ 3014Si+ 0 +1 eFosfor izotopining parchalanishi

1, 2 va 3 qonunlardan xulosalar:(slayd 30)

"a" va "b" - parchalanish ba'zi hollarda "g" - kvantlarning nurlanishi bilan birga keladi. Bu nurlanish yadrolarning izomerik o'tishida ham kuzatiladi (qo'zg'aluvchan holatdan qo'zg'almas holatga);

(X) * = X + n g® g - kvantlar soni

hayajonlangan hayajonsiz

holat holati

4. Elektron suratga olish. (31-slayd)

Elektron asl yadro tomonidan tutilganda, bir xil massa soni va atom raqami asl yadrosidan 1 ga kam bo'lgan yangi yadro hosil bo'ladi.

Yadro o'ziga eng yaqin bo'lgan qobiqdan elektronni ushlaydi

Þ Z X + -1 e ® Z -1 Y

7 4Be+ 0 -1e→ 7 3Li