Radioaktív és nukleáris sugárzás - Kivonat, 2. oldal
3. A radioaktív bomlás
1911-ben godu Rutherford és Soddy kimutatta, hogy az atomok egyes vizsgált anyagok soros átalakítás, alkotó bomlási lánc, ahol minden egyes tagja a sorozat jelenik meg az előző, ahol bármely külső fizikai behatások (hőmérséklet, elektromos és mágneses mezők, nyomás) nem változtatja meg a teljesítményt bomlás.
Később, a képesség bizonyos sejtmagok automatikusan (spontán) átalakíthatjuk más magok a kibocsátott sugárzás és a különböző elemi részecskék úgynevezett radioaktivitást. Ebben az esetben, kétféle radioaktivitás - természetes megfigyelt instabil atom izotóp a természetben létező, és mesterséges, figyeltek meg izotópok termelt magreakciók. Mindkét típusú radioaktivitás nem alapvetően különbözik egymástól, és írják le ugyanazon törvényei radioaktív transzformációk.
A folyamat a természetes spontán előforduló radioaktív transzformációs úgynevezett radioaktív bomlás, vagy egyszerűen összeomlik. Kernel tapasztalt pusztulás hívják radionuklidok. Az eredeti magot nevezzük a szülő, és a mag eredményeként jött létre az összeomlás, az úgynevezett egy gyerek.
A radioaktív bomlás következik be egy szigorúan meghatározott sebesség jelleggörbét az egyes elemek jelen. Az idő, ameddig az eredeti szám a radioaktív atommagok átlagos félbevágott úgynevezett felezési idő T. A felezési különböző magok rendkívül eltérőek. Például a felezési ideje 4,5 milliárd év uranasostavlyaet, rádium -. 1620 éves, Radon 3,8 nappal. Ezen túlmenően, a felezési idő izotópját jelenti nagymértékben változhat - URA T = 1630 év, és a VT = 0,001s.
Mivel az egyes radioaktív bomlás a mag egymástól függetlenül, akkor a törvény a radioaktív bomlás statisztikai jellegű. Meg lehet mutatni, hogy a törvény a csökkenő idővel száma radioaktív atommagok az anyag (a bomlási törvény) a formája
Továb- száma radioaktív atommagok az eltelt idő a referenciapont, azaz ha t = 0. N - száma radioaktív atommagok t időpontban. I - állandó egy adott értéke radioaktív anyag, amelynek nevét viseli a radioaktív bomlási állandó. Constant között radioaktív bomlás felezési idő és van egy egyszerű kapcsolat áll fenn:
Az átlagos élettartama egy radioaktív mag g a reciproka a radioaktív bomlási állandó, azaz a radionuklidok, amelyből 37.000 szünetek 5 másodpercenként.
A radioaktív bomlás következik be megfelelően az elmozdulás a megállapított szabályok empirikusan. Feltételek offset: => alfa-részecske (nukleáris átalakítási kíséretében a kibocsátási alfa-részecskék)
béta-bomlás (nukleáris átalakítási kíséretében, a kibocsátás a béta-részecske)
A aktivitás a nuklid a radioaktív forrás száma bomlások előforduló a magok a minta egységnyi idő:
száma valahol tekercsbélkiaiakításhoz szétesnek átlaga az időintervallum a t t + dt.
Egység tevékenység a SI - bekkerel (Bq): 1 Bq - Activity nuklid, amelyben az 1, a bomlási történik. Közös aktivitási egység - kúria (Ci):
1 Ci a száma szétesett sejtmagok tartalmazott 1 g rádiumot 1 s (3,7 hras / sec).
Minden térkép a radioaktív szennyeződés, ami annak az eredménye, a csernobili katasztrófa, az sugárszennyezéssel sűrűség, azaz radioaktivitást egységnyi területen.
Például ha él olyan területeken, ahol a talaj szennyezettsége sűrűsége 1 Ci / négyzetméter. km vagy 37000 Bq / négyzetméter. m (37 kBq / sq.), ez azt jelenti, hogy egy négyzetméter a talaj
ahol X - kémiai szimbólum az anya nucleus, - hélium atommag, - szimbolikus jelölést elektron (töltés ez -1, a tömeg száma egyenlő 0).
ofszet szabályok két következménye van a természetvédelmi törvények futó radioaktív bomlás - megőrzése elektromos töltés és tömeg számok: a töltések összege (tömegszámú) előforduló sejtmagok és részecskék azonos töltés aránya (tömeg szám) az eredeti mag.
Az eredmény az összeomlás a lánya nucleus is radioaktív. Ennek eredménye egy láncot vagy sorozatát radioaktív transzformációk végződő stabil izotóp. A gyűjtemény a elemek, amelyek a lánc az úgynevezett radioaktív család. Family felszólította a legtöbb hosszú életű elem (a legnagyobb felezési) „őse” család: a tórium, uránium aktínium. Vége nuklidok rendre
Az 1. táblázat mutatja a lánc az urán család.
1. táblázat Az urán család.
4.VZAIMODEYSTVIE sugárzás számít
A regisztrációhoz radioaktivitás, valamint elleni védekezés nukleáris sugárzás, meg kell tudni, milyen eljárás elveszett sugárzás energiája áthaladó számít; Mi ionizáló képessége különböző típusú sugárzás.
Alapvetően töltött részecskék áthaladó anyagot, energiát veszítenek miatt ütközés atomok az anyag. Mivel a tömege a mag anyaga sokkal több, mint az elektron tömeg atom, jelentős különbségek vannak közötti ütközések „elektronikus” (esemény részecske ütközik egy elektron), és a „nukleáris” ütközések (a beeső részecske összeütközik a atommag). Az első esetben, gerjesztés vagy ionizációs az atom (rugalmatlan ütközés), a második - a részecske atom és elkezdenek mozogni, mint egy egységes rendszert (rugalmas ütközés). Nukleáris ütközések ismételten az anyagban, amely elvezet a fényszóró részecskét. Ha az eredmény az interakció új részecskék jelennek meg, vagy eltűnik az eredeti, ezt a folyamatot nevezik a reakciót. Különösen, ha a mag merülnek fel együtt új tulajdonságokkal, a reakció az úgynevezett nukleáris.
Eljárás radioaktív konverziós elemeket mindig kíséri kibocsátási elemi részecskék. Meg lehet töltött részecskék, mint például az alfa, béta-részecskéket, protonok, és más semleges - a neutronok, neutrínók, és gamma-sugarak különböző energiájú.
Elementary gerendák töltött részecskék, a magok könnyű elemek, és az ionok egy ionizáló hatása az anyagra ahol áthaladnak. Közvetett ionizáló hatásokat fejtenek ki és semleges részecskék, különösen neutronok: a kölcsönhatás ezek a részecskék olyan anyaggal kibocsátott proton magvak és a nucleus a gamma-sugár, okozó ionizáció a közeg.
Tekintsük a folyamatok kísérő áthaladását az ionizáló sugárzás anyagon keresztül.
4.1 Kölcsönhatás alfa részecskék az anyaggal
A történelem a felfedezés és tanulmányozása alfa-részecske nevéhez Rutherford. A rendszer segítségével a alfa-részecskék, Rutherford töltött a tanulmányok többsége az atommagok.
Alpha részecskék héliumatomok amelyek elvesztették két elektront, azaz magja héliumatom
Hélium nucleus amely két proton és két neutron stabil részecskék kötődnek szilárdan ott.
Jelenleg több mint 200 ismert alfa aktív sejtmagok, elsősorban nehéz (A> 200, Z> 82), kivéve a ritkaföldfém elemek (A = 140-160). Egy példa egy alfa szétesési szolgálhat lecsengése urán izotópjai:
A sebesség, amellyel az alfa-részecskék. térni a dezintegrált mag, nagyon nagy, és változhat a különböző magok a tartományban 1,4 x 10 7 2,0x10 „m / s, ami megfelel a kinetikus energia ezen részecskék 4-8,8 MeV. Alpha részecskék a sejtmagban nem tartalmazza, és a szerint a jelenlegi fogalmak, azok kialakulnak idején radioaktív bomlási találkozva mozog a mag belsejében 2 proton és 2 neutron.
Repül az anyag, alfa-részecskék fokozatosan elveszítik energiájukat pazarolja rá a gáz ionizációs. Ezen túlmenően, az elején, amikor az energia az alfa-részecske nagy, a konkrét ionizáció kisebb, mint a végén.
Alatt az utat a részecskék egy anyag utal, hogy a réteg vastagsága az anyag, amely akár a részecske teljes leállása. Futott részecskék döntően a nehéz részecskék, mert útjukba egy egyenes vonal a legkisebb szórás. Futott alfa-részecskék függ a részecske energia és a sűrűsége az anyag, amelyben mozognak.
A futásteljesítmény alfarészecske meg tudja határozni az energiát.