Personal site - -1

radioactivitatea naturală și artificială

Primele informații despre energia nucleară au fost obținute la sfârșitul secolului trecut, atunci când oamenii de știință au descoperit că anumite elemente chimice (uraniu, radiu, și altele.) Emiși în spațiul înconjurător nu este vizibil radiații GLA Zoom. .. Acest fenomen, adică emisia de particule și radiații electromagnetice atomi-ing unele dintre elementele care apar din cauza reacțiilor nucleare, radioactivitatea a devenit cunoscută (din cuvântul latin „raza“ - beam). transformare nucleară, t. conversie E. Samoproiz voluntară a nucleelor ​​atomice ale unor elemente în nuclee de atomi ai altor elemente, numite descompunere radioak-tive.

Figura 8. Diagrama experimentului pentru separarea razelor radioactive

Distinge între naturale și artificiale radioactivitate-Ness. Elemente de radioactivitate naturală numite izotopi naturale-TION, t. E. chimice care vstre-chayut în natură. Chemat artificial radioactiv izotopi-Ness, obținut prin mijloace artificiale. Radioactivitatea Este-guvernamental a fost observată la acești izotopi ai elementelor chimice, cum ar fi radiu, ypart. toriu și altele.

Realizările fizicii moderne posibil să se obțină o cantitate foarte mare de izotopi radioactivi artificiali. Elemente-ing chimice în prezent disponibile în toate radioizotopilor cunoscute în prezent, din hidrogen, cel mai ușor element chimic, care ocupă primul loc în tabelul Mende-lei și centuriae termină - cel mai greu elementul care deține acesta din urmă, o sutime în acest tabel. Când, ce multe alte elemente chimice ca izotopi neproduse. De exemplu, astfel de izotopi cunoscuți ai hidrogenului: hidrogen usoare - 1 la 1, hidrogen greu - deuteriu 1 și 2 hidrogen superportavionului - 1 tritiu 3. În continuare cunoscute sunt, de asemenea, mai mulți izotopi de uraniu, cum ar fi uraniu 233. 92 234. 92 92 92 uraniu uraniu 235 uraniu este uraniu 238. 92 239. a fost primit OP-uri, recent izotop mai mult de 700 om-ra-radioactivă a elementelor chimice vstre-contracarate în natură.

Care sunt particulele chimice emise de elemente radioactive-parametru în despartire lor? Cum pot fi obna-ruzhit?

În acest scop, un fir de medicament radioactiv pus într-o cutie de plumb (Fig. 8). Această gură care ridică plasat într-un câmp magnetic puternic. Radiația emisă de cereale, lăsând prin deschiderea îngustă în câmpul magnetic este descompus în trei fascicule separate: dreapta, stânga și dreapta, fără a se abate. Această experiență indică faptul că unele dintre particulele emise au o sarcină electrică. Aceste componente au fost denumite alfa (α) -, beta (β) - și gamma (γ) - grinzi. Cercetarile ulterioare au descoperit că particule alfa transporta o sarcină pozitivă și sunt nuclee de atomi de heliu (2 heliu 4). Ele sunt emise de nucleul unui element radioactiv, cu o viteză de până la aproximativ 20.000 de kilometri pe secundă.

Particulele încărcate negativ sunt beta (β), lyayut reprezentate sunt electroni care se deplasează la viteze diferite, ajungând la aproximativ 250 000 de kilometri pe secundă.

Alfa și beta degradare este adesea însoțită de radiații electromagnetice Nevi-dimym primit pe titlul de radiații gamma. radiații gamma emise de nuclee de porțiuni separate, sau se spune ca Kwan-ter, este un flux de particule de material-RE ically neutre, numite fotoni și dis-tribuit viteza luminii, t. E. 300.000 de kilometri pe secundă.

Desigur, nu toate sunt izotopi radioactivi, sunt alfa și beta de activitate. Unele elemente emit numai particule alfa, alte elemente emit numai particule beta; există elemente TA-Kie care emit particule alfa și beta simultan.

Sa observat mai sus că, ca urmare a dezintegrării radioactive a miezului Nucleii picior formate noi elemente chimice. Care sunt aceste elemente?

emisie particule alfa caracteristice atomilor cha grele de elemente chimice. Este evident că sarcina nucleului, care emite o particulă alfa, trebuie cumva schimbat, pentru particule alfa, ca nucleu al atomului de heliu, poartă o parte sarcina pozitiva a nucleului putrefacție. și ce se întâmplă în realitate.

Ca rezultat, alfa-dezintegrare a noului miez este obținut din elementul chimic, sarcina nucleului, care este mai mică decât taxa nucleu putrezite de două unități, pentru alfa - .. particule, adică heliu nucleu poartă o sarcină pozitivă în două unități de încărcare elementare. Și din moment ce poziția oricărui element chimic din tabelul periodic este determinat de sarcina nucleară, noile elemente cop-chimice care rezultă din dezintegrarea alfa să fie pe-hoditsya 2 celule din stânga sursă. numărul de masă al unui nou element de bază este, de asemenea, redus cu 4 unități (r. F. Pentru numărul de masă velichinu- de particule alfa). On-exemplu, radiu, care emit particule alfa este transformată într-un gaz radioactiv - radon. Această reacție nucleară a dezintegrării alfa poate fi scrisă astfel:

88 radiu 226 -> 222 86 radon 4 + 2 heliu.

Un alt tip de emisie radioactivă a unei particule beta, care este caracteristică pentru un număr mare Este-guvernamentale și izotopi radioactivi artificiali. Emisia de particule beta nucleu se datorează că unul dintre neutronul nucleu este convertit într-un proton. În consecință, în acest caz, taxa noului miez-chitsya retras pe unitate. Deoarece greutatea electronului este neglijabilă, atunci kernel pierderea în greutate datorită emisiei de particule beta pot fi neglijate. Prin urmare, în cazul Dezintegrarea beta se presupune că numărul de masă al nucleului rămâne aceeași.

Un exemplu de astfel de descompunere beta poate fi scrisă ca:

t. e. Actiniu prin emiterea unei particule beta este convertit în toriul izotop.

Se pune întrebarea: ce este soarta particulelor alfa și beta emise de nuclee radioactive izo-topuri?

Aceste particule, care zboară cu viteză mare, atomii zvelt-vayutsya cu mediul înconjurător. Confruntat, ei disloca electronii din atomii învelișului de electroni care înconjoară mediu (aer, metale, și t. D.), în care rezultatele-Tate acești atomi devin ioni.

Capacitatea de ionizare a evaluat ionizare Udel-particule, m. E. Numărul de perechi de ioni formate pe o cale de centimetru al căii de particule. Coliziunea de particule alfa pentru mediul înconjurător atomii se pierde treptat viteza, iar energia sa scade treptat. Pierderea de energie, particule alfa, adică. E. Nucleul unui atom de heliu, in cele din urma se ataseaza electronilor liberi, care sunt întotdeauna în orice mediu, și astfel convertite într-un atom de heliu.

particule beta, t. E. O aflați în mișcare rapidă de electroni mișcare gayas pe drum determină, de asemenea, ionizarea atomilor.

particula beta lent va fi in pro-spatiu, atâta timp cât nu există un nucleu atașat sau un atom al oricărui element.

Distribuția în orice mediu de radiații gamma este însoțită și de ionizare a atomilor. În acest caz, gradul de ionizare se caracterizează printr-un număr de perechi de ioni razovavshihsya ob sub influența radiației gama într-un mediu centimetru cub. Acest grad de ionizare și este o măsură a intensității radiației gamma. Gradul de ionizare este, de asemenea, o măsură a energiei absorbite raze gamma.

Particulele alfa și beta și raze gamma, voluminoase-curse în orice mediu (aer, metal), inter-opereze cu atomii mediului. Ca urmare a acestei interacțiuni, își pierd energia și sunt slăbite. Calea traversat de particule alfa și beta și raze gamma în materia se numește lungimea pro-curse. runlength maxime au raze gamma.

Lungimea cale va fi cea mai mică, cu atât mai materialul dens-Ness prin care radiația pătrunde. Acest lucru reiese din aceste date.

lungimea căii de particule alfa având o energie de 8 MeV, într-un mediu cum ar fi aerul, co-centimetru este de 7,3, în apă - doar 0,06 milimetri, fierul - 0,02 milimetri.

Particulele Beta au o lungime mai mare cale. În exemplul, beta-particule cu o energie de 3 MeV în calea de aer are o lungime de 14,5 m, în apă - 12,5 mm în aluminiu - 4.9 mm.

radiații gamma în aer se extinde pentru sute de metri, fără atenuare semnificativă. Chiar si substanta Nye foarte dens întârziat ușor de radiații gamma. In exemplul de fier strat 7 centimetri atenueaza o grosime de raze gamma cu o energie de 1 MeV până la 10 ori. Pentru atenuarea radiației gamma-baleiaje care autorizează aceeași energie de 1 MeV până la 10 ori stratul de beton necesar aproximativ 25 de centimetri, iar solul - 30-35 centimetri.

concluzie se poate trage din aceste date că cele mai simple mijloace, în timp ce protecția împotriva razelor gamma necesită structuri speciale engi-stoc pot fi utilizate pentru protecția împotriva radiațiilor alfa și beta.

Deci, am considerat elemente-chi nomice radiație radioactivă. Cu toate acestea, procesul de descompunere radioactive cursele in diferite elemente chimice cu diferite viteze fluxuri-TION.

Pentru a caracteriza timpul de dezintegrare nucleară a adoptat o jumătate de viață așa-numitele. Perioada de jumatate descompunere a timpului este numit în timpul Koto-cerned atomi jumătate de descompunere a substanței. Pe-IRS-viață pentru diverse elemente de gama-ing chimice într-o gamă foarte largă - de la dulce-liardnyh a unui al doilea la mai multe miliarde de ani. Astfel, perioada de înjumătățire a radiu este de 1590 de ani, uraniu-238 - 4500000000 ani. Acest lucru înseamnă că, dacă luați un gram, cum ar fi radiu, apoi, după 1590 de ani va fi de o jumătate de gram, iar în următorii ani 1590 - un sfert de gram, și așa mai departe ..

În dezintegrarea nucleelor ​​de cele mai naturale și Neko-toryh elemente radioactive artificiale sunt formate, ele sunt, de asemenea, nuclee radioactive, la rândul lor, preterit-Phewa dezintegrare radioactivă. Astfel, în D-serie de transformări rezultat, însoțită de emisia de particule alfa sau beta formate întreg lanț de elemente radioactive. Acest proces continuă până, până la un ultim element non-radioactiv. Colectarea tuturor produselor de degradare radioactivă succesive a radioactiv familii-TION. t. e. numărul de acest element. În astfel de familii radioactive sunt cunoscute în prezent patru; părinte-kami aceste familii sunt: ​​92 toriu uraniu 90 232. 92 238. 94 235 și uraniu plutoniu 241.