13.Радиоактивность, радионуклиды, изотопы. Типы радиоактивных превращений.

РАДИОАКТИВНОСТЬ - самопроизвольное превращение нестабильных атомных ядер в др. ядра, сопровождающееся испусканием частиц, а также жесткого электромагн. излучения (рентгеновского или g-излучения).

Ядра нового нуклида, к-рые образуются в результате радиоактивного распада исходного нуклида (радионуклида), м. б. стабильными или радиоактивными.

Радионуклиды - радиоактивные атомы с данным массовым числом и атомным номером а для изомерных атомов — и с определенным энергетическим состоянием атомного ядра.

Атомы являются сложными системами, состоящими из частиц — волн трех категорий: протонов и нейтронов в ядре атома и электронов окружающих ядро и образующих электронную оболочку.

ИЗОТОПЫ -нуклиды ( нуклеиды -совокупность атомов с определенными значениями заряда ядра Z (числом протонов в ядрах) и массового числа А (суммой чисел протонов Z и нейтронов N в ядрах) одного хим. элемента, т.е. разновидности атомов определенного элемента, имеющие одинаковый атомный номер, но разные массовые числа. Обладают ядрами с одинаковым числом протонов и разл. числом нейтронов.

Пример изотопов: ¹⁶₈O, ¹⁷₈O, ¹⁸₈O — три стабильных изотопа кислорода.

Виды радиоактивных превращений

1) α-распад (Чтобы покинуть ядро нуклон должен преодолеть ядерные силы, т. е. иметь достаточную энергию. Источником энергии служит объединение нуклонов в α-частицу, которая затем и вылетает. Природные изотопы.

2) β-распад (При определенных условиях в ядре происходит распад: +Q ,

образовавшийся электрон вылетает. Часть энергии уносит антинейтрино

3) γ-распад (Ядро, переходя из возбужденного в невозбужденное состояние, испускает γ- квант высокой энергии.

4) β+-распад (При определенных условиях в ядре

происходит распад: ,

образовавшийся позитрон вылетает. Часть энергии уносит нейтрино.)

5) Электронный захват (Ядро захватывает электрон с ближайшей к нему

энергетической оболочки (К-оболочки), превращается в нейтрон, испуская электронное нейтрино:

На место исчезнувшего электрона «спускается» электрон с более высокого энергетического уровня. Излишек энергии либо выделяется в виде рентгеновского излучения, либо расходуется на вылет из атома более слабо связанных одного или нескольких электронов (оже).

6) Двухэлектронный распад (Обнаружен у 25 ядер от до .)

7) Протонный распад (Распад нейтронодефицитных ядер с испусканием протона, проникающего сквозь кулоновский барьер путём туннельного эффекта.)

8) Двухнейтронная радиоактивность (Выбрасывание ядром двух нейтронов со спаренными спинами)

9) Искусственная радиоактивность (Облучение потоком -частиц ядра изотопа алюминия:

)

14. Дозы радиоактивного облучения( энергетическая, поглощённая, эквивалентная). Мощность дозы и активность радионуклеида.

РАДИОАКТИВНОСТЬ - самопроизвольное превращение нестабильных атомных ядер в др. ядра, сопровождающееся испусканием частиц, а также жесткого электромагн. излучения (рентгеновского или g-излучения).

Поглощённая доза– определяет величину энергии ионизирующего излучения, поглощённую облучаемым веществом. Хар-зует физический эффект облучения в любой среде, включая биолог. ткань, и часто рассчитывается на единицу массы этого вещества. Изм-ся в ед. энергии, кот. выделяется в веществе (погл-ся веществом) при прохождении через него ионизирующего излучения. Единицы измерения рад, грэй.

Эквивалентная доза равна поглощенной дозе, рассчитанной для человека с учётом коэффициентов, учитывающих различную способность разных видов излучения повреждать ткани организма. Например, для рентгеновского, гамма, бета-излучения, этот коэффициент (его называют коэффициент качества излучения) равен 1, а для альфа-излучения – 20. То есть при одной и той же поглощенной дозе альфа-излучение нанесет организму в 20 раз больший вред, чем, например гамма-излучение. Единицы измерения бэр и зиверт.

Доза, полученная в единицу времени, называется мощностью дозы. Чем больше мощность дозы, тем быстрее растет доза излучения. Для эквивалентной дозы в СИ единица мощности дозы – зиверт в секунду (Зв/с), внесистемная единица – бэр в секунду (бэр/с). На практике чаще всего используются их производные (мкЗв/час, мбэр/час и т.д.)

Вещество считается радиоактивным, или оно содержит в своем составе радионуклиды и в нем идет процесс радиоактивного распада. Количество радиоактивного вещества обычно определяют не единицами массы (грамм, миллиграмм и т.п.), а активностью данного вещества.

Активность вещества опр-ся интенсивностью или скоростью распада его ядер. Количество радионуклида принято называть активно­стью. Активность — число самопроизвольных распадов радионуклида за единицу времени