Властивості альфа-|, бета-| і гамма-випромінювань

Вид випромінювання	Природа випромінювання	Швидкість частинок|часток,часточок| км/сек	Енергія Мев	Довжина пробігу		Щільність іонізації в тканинах
				в повітрі	у тканинах
α	ядра гелію	20 – 25	до 9	3 – 7 см	50 – 70 мк|	3000 – 4000 пар іонів на 1 мк|
σ	потік електронов|	87 – 298	до 3	до 20 м	до 10 мм	50 – 70 пар іонів на 1 мк|
γ	електромагнітні коливання	300	до 3	до 600 м	у см	3000 пар іонів на всьому шляху|колії,дорозі|

Штучна радіоактивність

Грудень 1934 р. запам`ятався новим важливим|поважним| відкриттям|відчиненням| великих французьких учених Фредеріка і Ірен Жоліо-Кюрі, які довели, що явище радіоактивності можна підпорядкувати|підкоряти| волі людини, тобто радіоактивність можна створити штучним шляхом|колією,дорогою|. При роботі з|із| радіоактивними елементами в ході дослідів на шляху|колії,дорозі| променів, що випускаються полониєм|, подружжю Кюрі потрібно було поставити тонку алюмінієву пластинку|платівку|, щоб поглинути альфа-випромінювання. Як і слід було чекати, альфа-частки затримувалися пластинкою|платівкою|. Дослідники відмітили|помітили|, що після|потім| вилучення полониєвого| джерела випромінювання продовжувалося|тривало|, тобто алюмінієва пластинка|платівка| стала радіоактивною, проте|однак| ця радіоактивність зберігалася дуже недовго. При повторенні досвіду|досліду| було встановлено|установлено|, що причиною появи короткочасної радіоактивності у|в,біля| алюмінію є|з'являється,являється| опромінювання|опромінення| його полониєм|. Випромінювання полонию| діє на атоми алюмінію так, що вони самі стають радіоактивними.

Ірен і Фредерік Жоліо-Кюрі виявили, що ядерна реакція розбивається на два послідовні етапи:

• спочатку відбувається|походить| захоплення|захват| альфа-частки і випускання нейтрона з|із| утворенням проміжного нестійкого ядра Р³⁰

• надалі відбувається|походить| радіоактивний розпад цього ядра з|із| випусканням позитрона.

Так з'явився|появився| добре тепер відомий термін радіоактивний ізотоп. У природі існує тільки|лише| один стійкий ізотоп фосфору P³¹₁₅, тому ізотоп Р³⁰ виявляється|опиняється| нестійким. Ізотоп Si³⁰₁₄ складає близько 4,2% кремнію, що зустрічається в природі.

При подальшому|дальшому| дослідженні подружжя Жолио-Кюрі виявили виникнення нейтронів і позитронів не тільки|не лише| у|в,біля| алюмінію, але і у|в,біля| бору, магнію при бомбардуванні їх альфа-частками. Таким чином, Ірен і Фредерік Жоліо-Кюрі одержали|отримали| три штучні радіоактивні речовини з|із| періодом напіврозпаду, у|в,біля| алюмінію рівним 3,25 хвилини, у|в,біля| магнію 2,5 хвилини, у|в,біля| бору 14 хвилинам. В результаті|унаслідок,внаслідок| перетворення магнію також виникають нестійкі ізотопи. Кремній 27 нестійкий (відомі три стійкі ізотопи кремнію: Si²⁸, Si²⁹, Si³⁰). Нестійкий ізотоп кремнію поступово розпадається. При цьому розпаді випускаються позитрони. Нестійкий ізотоп азоту (N¹³) розпадається, перетворюючись на стійкий ізотоп вуглецю. До теперішнього часу роботи по отриманню|здобуттю|, вивченню і застосуванню|вживанню| штучних радіоактивних речовин придбали|набули| широкий розмах. Лабораторним шляхом|колією,дорогою| готуються радіоактивні ізотопи всіх без виключення|винятку| хімічних елементів.

Розпад ядер у фізиці називають ядерними реакціями. В результаті|унаслідок,внаслідок| цих реакцій ядро деяких важких|тяжких| елементів під дією елементарної частинки|частки,часточки|, що потрапила|попала| в нього, розпадається на дві частини|частки|. При діленні ядер виділяється величезна енергія 200 мільйонів електрон-вольт на кожне ядро, що розділилося. Розпад ядер супроводжується|супроводиться| появою вторинних|повторних| нейтронів. Число вторинних|повторних| нейтронів, що утворюються при діленні|поділці,розподілі,поділі| одного ядра, більше одиниці. Щоб краще уявити собі цю реакцію, розберемо типову схему. Якщо один первинний нейтрон потрапляє|попадає| в ядро урану, воно розділиться, внаслідок чого утворюються два нові нейтрони. Вони в свою чергу захопляться ядрами урану, які при цьому розділяться, утворивши чотири нові нейтрони. Ці нейтрони викличуть|спричинять| ділення чотирьох ядер урану. В результаті|унаслідок,внаслідок| цього утворюється вісім нейтронів.

Кількість нейтронів, а разом з ними і кількість ядер, що діляться, буде безперервно збільшуватися. Розглянутий|розгледіти| варіант ядерної реакції є ланцюговою реакцією, що прискорюється. Назва «ланцюгова» взято| з|із| хімії, де під нею мають на увазі таку реакцію, продукти якої можуть знов|знову,щойно| вступати в з'єднання|сполучення,сполуку| з|із| початковими|вихідними| елементами. Завдяки цій обставині реакція безперервно розвивається. Звичайно, розглянутий|розгледіти| випадок значно відрізняється від дійсності – в природі все йде набагато складніше. Перш за все|передусім| не всякий|усякий| нейтрон, що потрапив|попав| в ядро урану, викликає|спричиняє| ділення|поділку,розподіл,поділ| цього ядра. Відомо, що ділення ядер ізотопу U²³⁸ можуть викликати|спричиняти| тільки|лише| нейтрони з|із| енергією не менше мільйона електрон-вольт. Якщо енергія нейтрона менша, то він поглинається U²³⁸, не викликавши|спричинивши| ніякого|жодного| ділення|поділки,розподілу,поділу|. По-друге, не всякий|усякий| нейтрон, що виник при діленні|поділці,розподілі,поділі| буде захоплений ядром урану. Відомо, що вірогідність|ймовірність| захоплення|захвата| нейтрона ядром також невелика, вона зменшується із|із| збільшенням енергії нейтронів. Нарешті|урешті|, ми ніколи не працюємо з|із| чистим ураном, завжди є|наявний| якісь домішки|нечистоти|. Якщо ці домішки|нечистоти| поглинатимуть нейтрони, то значна їх частина|частка| буде захоплена ядрами атомів цих домішок|нечистот|. Тому, незважаючи на те що в процесі ділення ядер утворюється більше одного нейтрона, сказати наперед|заздалегідь|, чи розвиватиметься ланцюгова реакція, не можна.

Здатністю|здібністю| ділитися під дією нейтронів володіють багато важких|тяжких| елементів, причому частина|частка| з|із| них утворює цю реакцію при попаданні в ядро швидких нейтронів (U²³⁸, Th²³², Pu²³⁹), інші ж діляться під впливом повільних нейтронів (U²³³, U²³⁵). Велике значення має друга група елементів, які можуть ділитися при попаданні в ядро повільних нейтронів. Елементи, здатні|здібні| ділитися при бомбардуванні повільними нейтронами, називаються такими, що розщеплюються, або що діляться, матеріалами. Для отримання|здобуття| радіоактивних речовин можна використовувати реактори на збагаченому урані. Залежно від їх призначення як пальне можуть застосовуватися Th²³², U²³³, Pu²³⁹, Pu²⁴¹.