Τι είναι το ραδιονουκλίδιο; Δεν χρειάζεται να φοβάστε αυτή τη λέξη: σημαίνει απλώς ραδιενεργά ισότοπα. Μερικές φορές στην ομιλία μπορείτε να ακούσετε τις λέξεις "radionucleide", ή ακόμα λιγότερο λογοτεχνική εκδοχή - "radionucleotide". Ο σωστός όρος είναι ραδιονουκλίδιο. Τι είναι όμως η ραδιενεργή διάσπαση; Ποιες είναι οι ιδιότητες των διαφορετικών τύπων ακτινοβολίας και πώς διαφέρουν; Σχετικά με όλα - με τη σειρά.
Ορισμοί στην ακτινολογία
Από την έκρηξη της πρώτης ατομικής βόμβας, πολλές έννοιες στην ακτινολογία έχουν αλλάξει. Αντί για τη φράση «ατομικός λέβητας» συνηθίζεται να λέγεται «πυρηνικός αντιδραστήρας». Αντί της φράσης «ραδιενεργές ακτίνες» χρησιμοποιείται η έκφραση «ιονίζουσα ακτινοβολία». Η φράση "ραδιενεργό ισότοπο" αντικαταστάθηκε από "ραδιονουκλίδιο".
Μακρόβια και βραχύβια ραδιονουκλίδια
Η ακτινοβολία άλφα, βήτα και γάμμα συνοδεύουν τη διαδικασία αποσύνθεσης του ατομικού πυρήνα. Τι είναι περίοδοςημιζωή? Οι πυρήνες των ραδιονουκλεϊδίων δεν είναι σταθεροί - αυτό είναι που τους διακρίνει από άλλα σταθερά ισότοπα. Σε κάποιο σημείο ξεκινά η διαδικασία της ραδιενεργής διάσπασης. Τα ραδιονουκλίδια στη συνέχεια μετατρέπονται σε άλλα ισότοπα, κατά τα οποία εκπέμπονται ακτίνες άλφα, βήτα και γάμμα. Τα ραδιονουκλεΐδια έχουν διαφορετικά επίπεδα αστάθειας - μερικά από αυτά διασπώνται σε εκατοντάδες, εκατομμύρια, ακόμη και δισεκατομμύρια χρόνια. Για παράδειγμα, όλα τα φυσικά ισότοπα ουρανίου είναι μακρόβια. Υπάρχουν επίσης ραδιονουκλεΐδια που διασπώνται μέσα σε δευτερόλεπτα, ημέρες, μήνες. Ονομάζονται βραχύβια.
Η απελευθέρωση σωματιδίων άλφα, βήτα και γάμμα δεν συνοδεύει καμία αποσύνθεση. Αλλά στην πραγματικότητα, η ραδιενεργή διάσπαση συνοδεύεται μόνο από την απελευθέρωση σωματιδίων άλφα ή βήτα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, αυτή η διαδικασία εμφανίζεται συνοδευόμενη από ακτίνες γάμμα. Η καθαρή ακτινοβολία γάμμα δεν εμφανίζεται στη φύση. Όσο υψηλότερος είναι ο ρυθμός διάσπασης ενός ραδιονουκλιδίου, τόσο υψηλότερο είναι το επίπεδο ραδιενέργειας του. Μερικοί πιστεύουν ότι η διάσπαση άλφα, βήτα, γάμμα και δέλτα υπάρχουν στη φύση. Αυτό δεν είναι αληθινό. Η αποσύνθεση δέλτα δεν υπάρχει.
Μονάδες ραδιενέργειας
Ωστόσο, πώς μετριέται αυτή η τιμή; Η μέτρηση της ραδιενέργειας επιτρέπει την έκφραση του ρυθμού διάσπασης σε αριθμούς. Η μονάδα μέτρησης της ραδιονουκλεϊδικής δραστηριότητας είναι το μπεκερέλ. 1 μπεκερέλ (Bq) σημαίνει ότι συμβαίνει 1 αποσύνθεση σε 1 δευτερόλεπτο. Μια φορά κι έναν καιρό, αυτές οι μετρήσεις χρησιμοποιούσαν μια πολύ μεγαλύτερη μονάδα μέτρησης - το curie (Ci): 1 curie=37 δισεκατομμύρια μπεκερέλ.
Φυσικάείναι απαραίτητο να συγκριθούν οι ίδιες μάζες μιας ουσίας, για παράδειγμα, 1 mg ουρανίου και 1 mg θορίου. Η δραστηριότητα μιας δεδομένης μονάδας μάζας ενός ραδιονουκλιδίου ονομάζεται ειδική δραστηριότητα. Όσο μεγαλύτερος είναι ο χρόνος ημιζωής, τόσο χαμηλότερη είναι η ειδική ραδιενέργεια.
Ποια ραδιονουκλεΐδια είναι τα πιο επικίνδυνα;
Αυτή είναι μια μάλλον προκλητική ερώτηση. Αφενός, τα βραχύβια είναι πιο επικίνδυνα, γιατί είναι πιο δραστήρια. Αλλά τελικά, μετά την αποσύνθεσή τους, το ίδιο το πρόβλημα της ακτινοβολίας χάνει τη σημασία του, ενώ οι μακρόβιες αποτελούν κίνδυνο για πολλά χρόνια.
Η ειδική δραστηριότητα των ραδιονουκλεϊδίων μπορεί να συγκριθεί με τα όπλα. Ποιο όπλο θα ήταν πιο επικίνδυνο: αυτό που εκτοξεύει πενήντα βολές το λεπτό ή αυτό που πυροβολεί μία φορά κάθε μισή ώρα; Αυτή η ερώτηση δεν μπορεί να απαντηθεί - όλα εξαρτώνται από το διαμέτρημα του όπλου, με τι είναι γεμάτο, αν η σφαίρα θα φτάσει στον στόχο, ποια θα είναι η ζημιά.
Διαφορές μεταξύ τύπων ακτινοβολίας
Οι τύποι ακτινοβολίας άλφα, γάμμα και βήτα μπορούν να αποδοθούν στο «διαμέτρημα» των όπλων. Αυτές οι ακτινοβολίες έχουν κοινά και διαφορές. Η κύρια κοινή ιδιότητα είναι ότι όλες ταξινομούνται ως επικίνδυνες ιονίζουσες ακτινοβολίες. Τι σημαίνει αυτός ο ορισμός; Η ενέργεια της ιονίζουσας ακτινοβολίας είναι εξαιρετικά ισχυρή. Όταν χτυπούν ένα άλλο άτομο, βγάζουν ένα ηλεκτρόνιο από την τροχιά του. Όταν ένα σωματίδιο εκπέμπεται, το φορτίο του πυρήνα αλλάζει - αυτό δημιουργεί μια νέα ουσία.
Φύση των ακτίνων άλφα
Και το κοινό μεταξύ τους είναι ότι η ακτινοβολία γάμμα, βήτα και άλφα έχουν παρόμοια φύση. κατά το μέγιστοΟι ακτίνες άλφα ήταν οι πρώτες που ανακαλύφθηκαν. Σχηματίστηκαν κατά τη διάσπαση των βαρέων μετάλλων - ουράνιο, θόριο, ραδόνιο. Ήδη μετά την ανακάλυψη των ακτίνων άλφα, η φύση τους αποσαφηνίστηκε. Αποδείχτηκε ότι ήταν πυρήνες ηλίου που πετούσαν με μεγάλη ταχύτητα. Με άλλα λόγια, πρόκειται για βαριά «σύνολο» 2 πρωτονίων και 2 νετρονίων που έχουν θετικό φορτίο. Στον αέρα, οι ακτίνες άλφα διανύουν πολύ μικρή απόσταση - όχι περισσότερο από μερικά εκατοστά. Το χαρτί ή, για παράδειγμα, η επιδερμίδα σταματά εντελώς αυτή την ακτινοβολία.
Ακτινοβολία βήτα
Τα σωματίδια βήτα, που ανακαλύφθηκαν στη συνέχεια, αποδείχτηκαν συνηθισμένα ηλεκτρόνια, αλλά με μεγάλη ταχύτητα. Είναι πολύ μικρότερα από τα σωματίδια άλφα και έχουν επίσης λιγότερο ηλεκτρικό φορτίο. Τα σωματίδια βήτα μπορούν εύκολα να διεισδύσουν σε διάφορα υλικά. Στον αέρα καλύπτουν απόσταση έως και πολλών μέτρων. Τα ακόλουθα υλικά μπορεί να τα καθυστερήσουν: ρούχα, γυαλί, λεπτό φύλλο μετάλλου.
Ιδιότητες των ακτίνων γάμμα
Αυτός ο τύπος ακτινοβολίας είναι της ίδιας φύσης με την υπεριώδη ακτινοβολία, τις υπέρυθρες ακτίνες ή τα ραδιοκύματα. Οι ακτίνες γάμμα είναι ακτινοβολία φωτονίων. Ωστόσο, με εξαιρετικά υψηλή ταχύτητα φωτονίων. Αυτός ο τύπος ακτινοβολίας διαπερνά τα υλικά πολύ γρήγορα. Για την καθυστέρηση, συνήθως χρησιμοποιείται μόλυβδος και σκυρόδεμα. Οι ακτίνες γάμμα μπορούν να ταξιδέψουν χιλιάδες χιλιόμετρα.
Ο μύθος του κινδύνου
Συγκρίνοντας την ακτινοβολία άλφα, γάμμα και βήτα, οι άνθρωποι γενικά θεωρούν τις ακτίνες γάμμα ως τις πιο επικίνδυνες. Άλλωστε, σχηματίζονται κατά τη διάρκεια πυρηνικών εκρήξεων, ξεπερνούν εκατοντάδες χιλιόμετρα καιπροκαλούν ασθένεια ακτινοβολίας. Όλα αυτά είναι αλήθεια, αλλά δεν σχετίζονται άμεσα με τον κίνδυνο των ακτίνων. Αφού σε αυτή την περίπτωση μιλούν για τη διεισδυτική τους ικανότητα. Φυσικά, οι ακτίνες άλφα, βήτα και γάμμα διαφέρουν ως προς αυτό. Ωστόσο, ο κίνδυνος δεν εκτιμάται από τη διεισδυτική ισχύ, αλλά από την απορροφούμενη δόση. Αυτός ο δείκτης υπολογίζεται σε τζάουλ ανά κιλό (J / kg).
Έτσι, η δόση της απορροφούμενης ακτινοβολίας μετριέται ως κλάσμα. Ο αριθμητής του δεν περιέχει τον αριθμό των σωματιδίων άλφα, γάμμα και βήτα, αλλά ενέργεια. Για παράδειγμα, η ακτινοβολία γάμμα μπορεί να είναι σκληρή και μαλακή. Το τελευταίο έχει λιγότερη ενέργεια. Συνεχίζοντας την αναλογία με τα όπλα, μπορούμε να πούμε: δεν έχει σημασία μόνο το διαμέτρημα της σφαίρας, είναι επίσης σημαντικό από τι εκτοξεύεται η βολή - από σφεντόνα ή από κυνηγετικό όπλο.
