Лекция №5-6
Радиоактивность литосферы.
Земная кора с самого начального момента своего образования содержит естественные радиоактивные элементы, создающие естественный радиационный фон. Первые исследования радиоактивности земных пород были предприняты в начале ХХ в. К этому времени было установлено, что естественные радионуклиды распространены в земной коре повсеместно. В одних породах они содержатся в бóльших количествах, в других – в меньших, но в абсолютных цифрах эти величины ничтожно малы. В течение многих лет исследования содержания радионуклидов в литосфере проводилось эпизодически; кроме того, не имелось хорошо отработанных методик для определения этих веществ.
В горных породах, почве, растениях и тканях живых организмов присутствуют радиоактивные изотопы калия-40, рубидия-87 и члены трех радиоактивных рядов или семейств, берущих начало от урана-238, урана-235 и тория-232. Однако основной вклад в естественную радиоактивность вносят радионуклиды, входящие в радиоактивные семейства. Радиоактивные ряды это группы генетически связанных радиоактивных изотопов, в которых каждый последующий изотоп возникает в результате радиоактивного распада предыдущего, и имеются общий для каждой группы родоначальник ряда и замыкающий ряд стабильный изотоп. Фактически в природе обнаружено лишь три таких радиоактивных ряда: ряд урана, родоначальник U238, замыкающий стабильный изотоп Pb206; ряд тория, родоначальник Th232, замыкающий стабильный изотоп Pb208; ряд актиния, родоначальник U235, замыкающий стабильный изотоп Pb207.
Существование этих трёх радиоактивных рядов в природе обусловлено тем, что изотопы - их родоначальники - обладают периодами полураспада, соизмеримыми со временем существования Земли (около 4,5 млрд лет), и потому еще не успели распасться (уран-238 4,5*109 лет, уран-235 0,7 *109, торий 14 *109 лет).
В четвёртом радиоактивном ряду, называемым иногда рядом нептуния, наиболее долгоживущим изотопом, принимаемым в качестве родоначальника, является Np237 (или Am-241) с периодом полураспада много меньше длительности существования Земли (Т1/2 = 2,2 млн.лет), а замыкающим стабильным изотопом Bi209. Из-за относительно малого времени жизни Np237 не принадлежит к числу первичных природных радиоактивных элементов.
В начальный период возникновения радиоактивного ряда, обусловленного распадом какого-то исходного числа ядер его родоначальника, соотношения между членами семейства зависят от времени. Однако в дальнейшем устанавливается радиоактивное равновесие (вековое), и соотношение между средними количествами ядер членов радиоактивного ряда становится постоянным, а убыль всех промежуточных изотопов всецело определяется скоростью распада долгоживущего родоначальника ряда.
Суммарная активность радионуклидов радиоактивного ряда в конкретной
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.