Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
лекции / 1 лекция Введение.pptx
Скачиваний:
12
Добавлен:
09.11.2022
Размер:
1.14 Mб
Скачать

Радиоизотопы в зависимости от периода полураспада

 

короткоживущие

 

 

долгоживущие

 

 

 

(T1/2 от долей

 

 

(T1/2

от нескольких

 

 

 

секунды до суток)

 

месяцев до миллиардов

 

 

 

 

 

 

 

лет)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скорость

ядерных

превращений

 

 

 

 

характеризуется радиоактивностью.

 

 

 

 

Радиоактивность

 

 

число

ядерных

превращений в единицу времени.

 

 

 

Единица измерения радиоактивности – беккерель (Бк) – одно превращение в секунду.

Внесистемная единица радиоактивности – кюри (Ки) – активность радиоизотопа, в котором за 1 секунду происходит 3,7·1010 ядерных превращений (1 Ки = 3,7·1010 Бк).

Между активностью в единицах Кюри и массой

радиоактивных веществ в граммах существует определенная связь, которая выражается формулой:

C – активность изотопа, распады/сек; λ – постоянная распада, С-1.

Отсюда понятно, что с уменьшением λ и увеличением T1/2 масса радиоактивного вещества

при одной и той же активности возрастает. Так для 131J, для которого период полураспада равен 8,06 суток, масса 1 кюри составляет 0,008 мг, а масса 1 кюри 238U, для которого период полураспада равен 4,5 млр лет , - около 3 тонн.

бой среде оценивают по R-активности на единицу объема или массы (объемная/удельная активность). Единицы их измерения - Бк/кг; Бк/л

(Ки/л; Ки/кг).

активность (Аm) в 1 Ки/л означает,

Объемная

что в 1 литре жидкости или газа такая

концентрация R-нуклидов, что в 1 сек

происходит 3,7·1010

распадов.

«удельная

Следовательно,

понятие

активность» - синоним понятия «концентрация».

Так оценивают R-активное загрязнение воздуха, материалов, продуктов питания, жидкостей

Для оценки степени радиоактивного загрязнения территорий используют показатели поверхностной R-активности (Бк/м2; Ки/м2).

При этом указывается R-нуклид. Например, удельная активность почвы по 137Cs (100 Бк/кг) означает, что другие, возможно присутствующие в ней изотопы (Sr, Co и др.), не

учитываются. Общую R-актив-

ность дан-ной почвы рассчиты-вают суммиро- ванием ее актив-ностей по от-дельным R- нук-лидам с учетом

определенных

Одним из результатов радиоактивных

распадов является ионизирующие излучения, которые делятся на 2 группы:

-корпускулярные (α-излучение, β-излучение, поток нейтронов);

-волновые (γ-излучение, R-излучение, тормозное излучение и др.).

Ионизирующие излучения по типу ионизации

непосредственно

 

Косвенно

ионизирующие

 

ионизирующие

(заряженные

 

(волновые излучения и

частицы)

 

нейтронный поток)

Кроме ионизации важнейшей характеристикой ИИ является их проникающая способность.

Ионизационная и проникающая способности зависят от энергии. Чем больше энергия, тем выше ионизационная способность.

Виды радиоактивных распадов

1. -распад характерен для естественных

радио-нуклидов с большими порядковыми номерами, например радия (U238, Ra226).

A X A 4Y 4He

Z

Z 2 2

-излучение – поток -частиц (ядра гелия)

Пробег

-частиц

практически

прямолинеен.

При

прохождении

-частиц через вещество

происходит

взаимодействие

с

электронами

атомов. Она либо выбивает электроны из

оболочки атомов, либо переводит их на более

удаленную орбиту.

 

 

 

Если при движении -частица выбивает

электрон, образутся положительно заряженный

ион, происходит ионизация среды.

 

На ионизацию расходуется часть энергии

частицы, она теряет скорость и постепенно

останавливается. При этом она присоединяет к

себе

2

электрона

и

становится

2. β-распад является самым

распространенным.

Характерен как для естественных, так и для искусственных радионуклидов.

Различают 2 вида β-распада: электронный и

позитронный. :

Электронный β-распад

Позитронный β- распад:

- и β-распады сопровождаются образованием

γ-квантов.

3. К-захват. Происходит процесс захвата

электрона ядром с К-электронной оболочки. Из ядра вылетает только нейтрино. Возникает R- излучение.

4.Деление ядер наблюдается у

радиоактивных элементов с большим атомным номером (например, 239Pu, 235U. и др.) при захвате медленных нейтронов их ядрами.

В результате образуются осколки с избыточным количеством нейтронов. Эти осколки могут претер-певать несколько последовательных β-распадов. При этом выделяется энергия, поэтому это явление служит для получения ядерной энергии.

Да цепная реакция нарастает волнообразно в результате выделения энергии в течение короткого промежутка времени, происходит

взрыв.

5. Термоядерная реакция протекает лишь

при температурах в несколько миллионов градусов. Происходит объединение движущихся с большой скоростью ядер легких элементов в

Ионизирующая и проникающая способности

нахо-дятся в обратной зависимости: чем выше способ-ность к ионизации, тем меньше проникающаяα-излучение. обладает высокой ионизирующей способностью (в воздухе на 1 см пути образует несколько десятков тысяч пар ионов) и малой проникающей способностью. Напр., пробег α- частиц достигает в воздухе 8...9 см, в живой ткани - несколько десятков микрометров. Альфа- частицы поглощаются листом бумаги.

Типичными процессами взаимодействия α- и β- частиц с веществом являются отрыв электрона от атома (ионизация) или перевод электрона с более глубокой (ближе расположенной к ядру оболочки), на более удаленную (возбуждение атома). Примерно половина энергии, переданной ионизирующим излучением веществу, в процессе взаимодействия расходуется на ионизацию, а

половина - на возбуждение.