7. Период полураспада. Привести примеры, по основным радионуклидам, загрязняющим территорию рб в настоящее время.

Число радиоактивных ядер одного типа постоянно уменьшается во времени благодаря их распаду.

Скорость распада принято характеризовать периодом полураспада: это время, за которое число радиоактивных ядер определенного типа уменьшится в 2 раза.

Для радионуклида с периодом полураспада 1 час это означает, что через 1 час его количество станет меньше первоначального в 2 раза, через 2 часа - в 4, через 3 часа - в 8 раз и т.д., но полностью не исчезнет никогда. В такой же пропорции будет уменьшается и радиация, излучаемая этим веществом. Поэтому можно прогнозировать радиационную обстановку на будущее, если знать, какие и в каком количестве радиоактивные вещества создают радиацию в данном месте в данный момент времени.

У каждого радионуклида - свой период полураспада, он может составлять как доли секунды, так и миллиарды лет. Важно, что период полураспада данного радионуклида постоянен, и изменить его невозможно. Кислород-20 имеет период полураспада 14 секунд, а уран-234 - около 250 000 лет.

Для РБ:

Несмотря на то что к настоящему времени значительная часть радионуклидов с небольшим периодом полураспада прекратила свое существование, естественные и сельскохозяйственные экосистемы Полесья по-прежнему загрязнены цезием–137, стронцием–90, изотопами плутония, америцием–241, имеющими периоды полураспада от 14 до 24 065 лет.

Загрязнение йодом–131 обусловило большие дозы облучения щитовидной железы практически у всех жителей республики (т.н. «йодный удар»), что привело в последующем к значительному увеличению ее патологии, особенно у детей. Усугубляющее влияние на радиочувствительность и уязвимость щитовидной железы оказывал дефицит природного стабильного йода в почвах и воде, характерный для биогеохимической провинции Белорусского Полесья, эндемичной по зобной патологии.

В настоящее время радиоэкологическая обстановка определяется действием долгоживущих изотопов. Среди них — цезий–137, стронций–90, трансурановые элементы: плутоний–238(ПП 48 тыс.лет), 239, 240(ПП – 715млн лет), 241 и америций–241(ПП 715 млн.лет). И эта ситуация в обозримом будущем не изменится. Для трансурановых элементов характерен рост удельной активности за счет естественного распада плутония–241 и образования дочернего продукта —америция–241. Прогнозные расчеты показывают, что к 2058 г. активность америция в почвах превысит суммарную активность всех изотопов плутония в 1,8 раза, причем радиотоксичность и период полураспада америция значительно выше, чем материнского нуклида.

Периоды полураспада ,примеры:

Стронций 89 50,6 сут.

90 29 лет

Иод 131 8,04 сут.

Уран 233 1,6•10 5 лет

234 2,5•10 5 лет

235 7,1•10 8 лет

238. 4,5•10 9 лет

8. Единицы, измерения радиоактивности. (Бк, Ки). Знак радиоактивности. Чем заканчиваются ядерные реакции.

Мерой радиоактивности радионуклида в соответствии с системой измерений СИ, является его активность, которая измеряется в Беккерелях (Бк). Один Бк равен 1 ядерному превращению в секунду, т.е.1 распаду в секунду. Кроме того, в качестве меры радиоактивности широко используется несистемная величина Кюри (Ки) и ее производные (милликюри, микрокюри и т.д.). Численно 1 Кюри = 3.7*10¹⁰ Бк, а 1 Бк = 0.027нКи (наноКюри). 1 Ки это огромная величина. Такой активностью обладает 1г Радия. Содержание активности в единице массы вещества характеризуется удельной активностью, которая измеряется в Бк/кг (л).

З нак радиоактивности:

Международный знак радиации впервые появился в 1946 году в радиационной лаборатории университета Калифорнии в Беркли. В то время знак был пурпурным на синем фоне. Современная версия — чёрный знак на жёлтом фоне. Пропорции рисунка — центральный круг радиусом R, лепестки внутренним радиусом 1,5·R и внешним 5·R, лепестки отстоят друг от друга на 60°.

В таблице символов Юникод есть символ знака радиационной опасности — ☢ (U+2622).

19 февраля 2007 года IAEA и ISO анонсировали новый символ ионизирующей радиации в придачу к традиционному. Новый символ призван предупреждать об опасной близости источника ионизирующей радиации. Утверждается, что новый знак будет более понятен для людей, не знакомых с обычным знаком радиации.

Б ольшинство ядерных реакций заканчивается после образования новых ядер. Однако существуют реакции, продуктами которых являются частицы, вызывающие новые реакции. Они называются цепными ядерными реакциями. Примером служит реакция деления ядер урана-235. Рассмотрим её (см. рисунок). Когда в ядро урана попадает нейтрон, оно распадается на два других ядра и 2-3 новых нейтрона. Они попадают в другие ядра урана, и реакция продолжается. Такая ситуация является идеальной. На самом деле многие образовавшиеся нейтроны вылетают за пределы зоны реакции и не могут быть поглощены ураном.

Однако при достаточно высокой степени чистоты урана (малом количестве примесей), большой массовой доле урана и его компактном размещении, захват нейтрона соседним ядром именно урана становится более вероятным. Минимальная масса, в которой наблюдается цепная реакция, называется критической массой. Для чистого урана-235 это несколько десятков килограммов. Цепная реакция протекает очень быстро, представляя собой взрыв. Для её применения в мирных целях необходимо сделать эту реакцию управляемой, что достигается в специальном устройстве – ядерном реакторе.

Изучение ядерных реакций привело к очень важным открытиям: а) реакции могут выделять или поглощать энергию; б) при этом нарушается закон сохранения массы; в) в ядерных реакциях могут участвовать, казалось бы, «неядерные» электроны; г) могут образовываться прежде неизвестные частицы, например, нейтрино, антинейтрино и другие. Все эти открытия предопределили направления научных исследований в ХХ веке.