Радионуклиды, которые образовались и постоянно образуются без участия человека, принято называть естественными радионуклидами. К
настоящему времени известно >900 RN, полученных искусственным путем. Особенно много искусственных RN получают в ядерных реакторах различного назначения, в т.ч. в реакторах АЭС, где создаются мощные потоки нейтронов. В настоящее время практически не существует таких элементов, у которых не было бы радиоактивного изотопа. По химическим свойствам радиоизотопы не отличаются от стабильных, т.е. стабильный и радиоактивный изотопы следуют вместе по всем цепочкам в соответствии с химическими и биологическими законами круговорота в природе.
В атомных ядрах возможны и действительно наблюдаются 4 основных типа радиоактивности: альфа-распад, бета- распад, гамма-превращение и спонтанное деление ядер. Тип радиоактивности определяется видом частиц, испускаемых при распаде. Процесс радиоактивного распада всегда экзотермичен, т.е. идет с выделением энергии. Подробно схемы различных типов радиоактивного распада вы найдете в учебнике "Радиационная гигиена" В.Ф. Кириллова и соавт., 1988 года издания на стр.20-23.
1. Альфа-распад состоит в том, что тяжелое ядро самопроизвольно испускает альфа частицу, т.е. это чисто ядерное явление.
Известно более 200 альфа-активных ядер, почти все они имеют порядковый номер больше 83. Энергия альфа-частиц тяжелых ядер чаще всего находится в интервале от 4 до 9 МэВ.
Альфа-излучающие радионуклиды:
Am-241; Ra-226; Rn-222; U-238; Th-232; Pu-239 и 240.
2.Различают следующие виды бета-распада: электронный распад, позитронный распад и электронный захват. Бета-превращение ядер это внутринуклонный процесс.
Энергия бета-частиц варьирует в широком диапазоне: от 0 до Е
max (полная энергия, выделяющаяся при распаде); кэВ, МэВ.
Для одинаковых ядер распределение вылетающих электронов по энергиям является закономерны и называется бета-спектром. По спектру энергии бета-частиц можно провести идентификацию распадающегося элемента.
Радионуклиды, претерпевающие бета-превращение:
H-3; K-40; C-14; Sr-90; P-32; S-35; I-131; Cs-137.
3. Гамма-распад: за счет энергии возбуждения ядро испускает гамма-квант, переходя в более стабильное состояние. Массовое число и атомный номер при этом не изменяются. Испускаемые ядрами гамма-кванты обычно имеют энергию от десятков кэВ до нескольких МэВ.
Гамма-превращение (или изомерный переход) претерпевают ядра следующих изотопов:
Rb-81m; Cs-134m; Cs-135m; In-113m; Y-90m.
4.Спонтанное деление тяжелых ядер возможно у ядер, начиная с массового числа 232, ядро делится на 2 сравнимых по массам осколка. Именно спонтанное деление ядер ограничивает возможности получения новых трансурановых элементов. В ядерной энергетике используется процесс деления тяжелых ядер под действием нейтронов:
Образующиеся осколки претерпевают затем несколько последовательных превращений (чаще - бета-распад).
ДОЗИМЕТРИЯ. РАДИОМЕТРИЯ.
Дозиметрия - это определение дозы или ее мощности (т.е. дозы в единицу времени).
Радиометрия - это определение активности радионуклидного источника или активности радионуклида в какой-либо среде.
В настоящее время различают следующие дозы:
ЭКСПОЗИЦИОННАЯ ДОЗА (X) - количественная характеристика рентгеновского и гамма-излучений, основанная на их ионизирующем действии и выраженная суммарным электрическим зарядом ионов одного знака, образованных в единице объема воздуха в условиях электронного равновесия.
Традиционная единица измерения - рентген.
Системная единица - Кл/кг.
Соотношение: 1 Р = 2.58*10^-4 Кл/кг (точно);
1 Кл/кг = 3.88*10^3 Р (прибл.)
Экспозиционную дозу можно измерять; чаще пользуются мощностью дозы, выраженной в мР/ч или мкР/ч. Обычные фоновые показатели X
для Беларуси - до 18-20 мкР/ч.
Основополагающей дозиметрической величиной является ПОГЛОЩЕННАЯ ДОЗА (D). D - энергия, поглощенная единицей массы вещества.
Единицы измерения: СИ - Дж/кг, имеет специальное название Гр;
традиционная - рад; соотношение: 1 Гр = 100 рад.
Вероятность биологических эффектов зависит не только от D, но и от вида и энергии излучения, создающего дозу. Чтобы учесть это влияние используют относительную биологическую эффективность данного вида излучения по сравнению с образцовым источником рентгеновского или гамма-излучения. При изучении хронического воздействия ИИ и в НРБ (еще учитывается ЛПЭ) эта величина называется коэффициентом качества (k, КК). МКРЗ для характеристики относительной биологической эффективности малых доз разных видов излучений при индуцировании ими стохастических эффектов использует весовой множитель излучения (W ), т.е. k и W отражают качество излучения.
k и W для рентгеновского, гамма- и бета-излучений равны 1, для альфа-излучения - 20.
ЭКВИВАЛЕНТНАЯ ДОЗА (H) выражается соотношением:
НРБ:
МКРЗ:
Единицы измерения: СИ: Дж/кг, имеет специальное название ЗИВЕРТ (Зв); трад. - бэр; соотношение: 1Зв = 100 бэр.
Вероятность стохастических эффектов зависит не только от эквивалентной дозы, но и от радиочувствительности тканей или органов, подвергшихся облучению. Для учета радиочувствительности тканей и органов вводят понятие (НРБ) взвешивающий коэффициент, отражающий риск поражения какого-либо органа или ткани по отношению к риску поражения всего организма. Риск поражения всего организма принимают равным 1, соответственно риск поражения ткани или органа равен к-л. доле от 1.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.