Радиоактивный распад и деление ядра. Типы радиоактивного распада, хар-ка испускаемых частиц
Радиоактивный распад - это испускание, выбрасывание с огромными скоростями из ядер атомов "элементарных" (атомных, субатомных) частиц, которые принято называть радиоактивными частицами или радиоактивным излучением.
Альфа-распад - это испускание из ядра атома альфа-частицы (α-частицы), которая состоит из 2 протонов и 2 нейтронов. Альфа-частица имеет массу 4 единицы, заряд +2 и является ядром атома гелия.
Бета-распад (β-распад) - наиболее распространённый вид радиоактивного распада (и вообще радиоактивных превращений), особенно среди искусственных радионуклидов. Он наблюдается практически у всех известных на сегодня химических элементов. Это означает, что у каждого химического элемента есть, по крайней мере, один β-активный, то есть подверженный бета-распаду изотоп. При этом чаще всего происходит β-минус распад.
Бета-минус распад (β-) - это выбрасывание (испускание) из ядра β-минус частицы - электрона, который образовался в результате самопроизвольного превращения одного из нейтронов в протон и электрон.
β-плюс распад- это выбрасывание (испускание) из ядра бета-плюс частицы - позитрона (положительно заряженного "электрона"), который образовался в результате самопроизвольного превращения одного из протонов в нейтрон, позитрон и электронное нейтрино. В результате этого (так как протонов стало меньше) данный элемент превращается в соседний слева (с меньшим номером, предыдущий).
Нейтронный распад - испускание из ядра атома нейтрона (n) - нейтральной частицы с массой 1 ед. При испускании нейтрона один изотоп данного химического элемента превращается в другой с меньшим весом.
Протонный распад - крайне редкий вид распада -это испускание из ядра атома протона (р) - частицы с массой 1 ед. и зарядом +1. При испускании протона данный химический элемент превращается в соседний слева (с меньшим номером, предыдущий), а атомный вес уменьшается на единицу.
γ-излучение испускается при переходах между возбуждёнными состояниями атомных ядер, при ядерных реакциях, а также при отклонении энергичных заряженных частиц в магнитных и электрических полях. -излучение не вызывает изменения заряда, а масса ядра изменяется на очень малую величину.
Деление ядер атомов - это самопроизвольное, или под действием нейтронов, раскалывание ядра атома на 2 примерно равные части, на два "осколка".
Осколки - это два радиоактивных изотопа элементов центральной части таблицы Менделеева, примерно от меди до средины элементов-лантаноидов (самария, европия).
При делении вылетают 2-3 лишних нейтрона и выделяется избыток энергии в виде гамма-квантов, гораздо больший, чем при радиоактивном распаде. Если на один акт радиоактивного распада обычно приходится один гамма-квант, то на 1 акт деления приходится 8-10 гамма-квантов! Кроме того разлетающиеся осколки обладают большой кинетической энергией (скоростью), которая переходит в тепловую.
Вылетевшие нейтроны могут вызвать деление двух-трёх аналогичных ядер, если те окажутся поблизости и если нейтроны попадут в них.
Радиобиологический парадокс и его причины
Основной радиобиологический парадокс:
Тепловая энергия, заключенная в стакане горячего чая, выпитого человеком, приводит лишь к повышению температуры тела на одну сотую градуса. Такое же количество энергии, но уже энергии ионизирующего излучения, поглощенной телом человека, является смертельным.
Радиобиологический парадокс — понятие в радиобиологии, обозначающее несоответствие между ничтожным количеством поглощённой энергии ионизирующего излучения и крайней степенью реакции биологического объекта, вплоть до летального исхода. Так, для человека смертельнаяпоглощённая дозапри однократном облучении всего телагамма-излучениемравна 6Гр(600рад). Вся эта доза, пересчитанная в тепло, вызывает нагрев тела всего лишь на 0,0014 °C.
Радиобиологический парадокс обусловлен тем, что косвенное действиерадиации на организм значительно больше, чем её прямое действие.