Радиоактивность Навигация 1 Что такое радиоактивность 2

Радиоактивность

Навигация 1. Что такое радиоактивность? 2. Открытие радиоактивности 3. Закон радиоактивности распада 4. Практическое использование радиоактивности 5. Типы радиоактивного излучения

Радиоактивность – самопроизвольные превращения атомных ядер, сопровождающиеся испусканием элементарных частиц или более лёгких ядер. Ядра, подверженные таким превращениям, называют радиоактивными, а процесс превращения – радиоактивным распадом. Радиоактивный распад возможен только тогда, когда он энергетически выгоден, т. е. сопровождается выделением энергии. Из около 3000 известных ядер лишь 264 не являются радиоактивными.

Открытие радиоактивности Радиоактивность была открыта в 1896 г. Беккерелем, который обнаружил излучение урана, способное вызывать почернение фотоэмульсии и ионизировать воздух. Кюри-Склодовская первая измерила интенсивность излучения урана и одновременно с немецким ученым Шмидтом обнаружила радиоактивность у тория После открытия радиоактивных элементов ряд авторов установил, что эти элементы могут испускать три вида лучей, которые по-разному ведут себя в магнитном поле. По предложению Резерфорда эти лучи были названы альфа-, бета- , Бета- и гамма-лучами.

Альфа-лучи состоят из положительно заряженных альфа-частиц (дважды ионизированных атомов гелия Не 4); бета-лучи— из отрицательно заряженных частиц малой массы — электронов; гамма-лучи по природе аналогичны рентгеновым лучам и представляют собой кванты электромагнитного излучения. Первое искусственное превращение ядер — ядерная реакция — было осуществлено Резерфордом в 1919 г. путем бомбардировки ядер атомов азота альфа-частицами полония. При этом ядра азота испускали протоны и превращались в ядра кислорода.

Закон радиоактивности распада Скорость радиоактивного распада - пропорциональна числу имеющихся ядер N: где л - постоянная распада. ln. N = лt + const, Если t = 0, то N = N 0 и, следовательно, const = -lg N 0. Окончательно = N 0 e-лt (1) или= A 0 e-лt (2) где А - активность в момент времени t; А 0 - активность при t = 0. Уравнения (1) и (2) характеризуют закон радиоактивного распада. В кинетике они известны как уравнения реакции первого порядка. В качестве характеристики скорости радиоактивного распада обычно указывают период полураспада T 1/2, который так же, как и л, является фундаментальной характеристикой процесса, не зависящей от количества вещества

Периодом полураспада называют промежуток времени, в течение которого данное количество радиоактивного вещества уменьшается наполовину. Период полураспада различных изотопов существенно различен. Он находится примерно от 1010 лет до ничтожных долей секунды. Конечно, вещества, имеющие период полураспада 10 - 15 мин. и меньше, использовать в лаборатории трудно. Изотопы с очень большим периодом полураспада также нежелательны в лаборатории, так как при случайном загрязнении этими веществами окружающих предметов потребуется специальная работа по дезактивации помещения и приборов

Радионуклиды, ядра которых радиоактивны. Практическое использование В наши дни радионуклиды известны у большинства химических элементов. Они имеют много самых разных применений, особенно в химии и биохимии. Дело в том, что химическое поведение радионуклидов какого-либо элемента практически такое же, как и у его стабильных нуклидов. Но ядра радионуклидов в момент распада посылают сигнал о своём присутствии. Учёные разработали аппаратуру, позволяющую надёжно регистрировать сигналы от распада буквально единичных атомов. Благодаря этому становится возможным использовать радионуклиды в качестве атомов-меток, так называемых радиоактивных индикаторов.

Например, с помощью фосфора-32 можно установить, как кукуруза усваивает из почвы фосфорное удобрение. В удобрение добавляют очень малое количество радионуклида. Далее, анализируя радиоактивность различных частей растения, можно определить, быстро ли фосфат усваивает корни, с какой скоростью он поступает в листья, стебли или початки и как усвоение удобрения зависит от его химической формы ( в частности, от того, в виде какой именно соли - аммония, калия или кальция - взят фосфат), от способа введения в почву и других факторов. Полученная информация позволила существенно повысить эффективность применения минеральных удобрений. Аналогичным образом на подопытных животных можно проследить действие лекарств, содержащих радиоактивные индикаторы. Использование радионуклидов позволяет наблюдать и за поведением различных микропримесей в технологических процессах.

Типы радиоактивного распада и излучения Известно несколько типов радиоактивного распада и радиоактивного излучения. Распад ядра с выделением б-частиц, которые являются ядрами He 2+. Например, Ra ? Rn + He ; U ? Th + б (He) В соответствии с законом радиоактивного смещения, при б-распаде получается атом, порядковый номер которого на две единицы, а атомная масса на четыре единицы меньше, чем у исходного атома.

Различают несколько видов в-распада: электронном в-распаде, например, Sn ? Y + в; P ? S + в Нейтрон внутри ядра превращается в протон. При испускании отрицательно заряженной в-частицы порядковый номер элемента возрастает на единицу, а атомная масса практически не меняется. При позитронном в-распаде из атомного ядра выделяется позитрон (в-частица), а потом внутри ядра превращается в нейтрон. Например: Na ? Ne + в Продолжительность жизни позитрона невелика, так как при столкновении его с электроном происходит аннигиляция, сопровождающаяся испусканием г-квантов. При К-захвате ядро атома захватывает электрон из близлежащей электронной оболочки (из К-оболочки) и один из протонов ядра превращается в нейтрон Например: Cu? Ni+n K + e= Ar + hv

Факты о радиоактивности Центральный железнодорожный вокзал в Нью-Йорке является одной из самых крупных станций в мире. Так же это место считается Одним из самых радиоактивных. Бананы. В бананах же радиоактивность присутствует в их генетическом коде изначально. Однако, нужно съесть, по крайней мере, 5 миллионов плодов, чтобы возникли первые симптомы лучевой болезни. Дверные указатели. Даже когда электричество полностью обесточено, такие таблички продолжают светиться. Благодаря радиоактивному изотопу водорода, содержащемуся внутри знака, и получается такой вот эффект свечения. Однако существует и другая опасность: если при сильном ударе или столкновении с другим объектом, табличка разобьется, то радиоактивные изотопы, попадая в воздух, могут заразить всё здание.

Достоверная и не очень информация взята с различных сайтов В интернете Алексеева 140 группа