Informații generale despre dezintegrarea radioactivă și a radiațiilor ionizante

Fizica modernă a deschis o gamă largă de aplicații de energie nucleară în medicină. Pentru medicii au devenit disponibile utilizarea izotopilor radioactivi ai diferitelor elemente chimice, care sunt deja extinse în mod semnificativ de cercetare, posibilitățile de diagnostic și utilizarea terapeutică a radiațiilor ionizante.

În prezent, este dificil de imaginat modul în care pe scară largă în viitor va fi utilizat radiații ionizante în practica medicală. Prin urmare, este un interes destul de ușor de înțeles în efectele biologice ale diferitelor tipuri de radiații ionizante.

Succesele fizicii și descoperiri în alte domenii ale științei care au marcat sfârșitul secolului al XIX-lea, a ajutat să dezvăluie „secretele“ ale efectelor benefice ale multor ape istochnikov- izotopi radioactivi au fost detectate în ele. Așa cum se arată prin studii suplimentare, principalii izotopi conținute în apele radioactive sunt radon și produsele sale de degradare.

Aici sunt cele mai frecvente modele de degradare radioactivă a apelor de radon și însoțirea radiații ionizante, considerând că ar fi utilă o gamă largă de cititori interesați în utilizarea medicală a acestor ape.

În 1896 Becquere descoperit ca uraniul emite raze, care acționează pe o placă fotografică și capabil de a ioniza aerul. izotopii de proprietate emit spontan raze invizibile de Pierre și Marie Curie a fost numit radioactivitate. Au deschis în 1898, radioactivitatea radiu și poloniu, o Schmidt - radioactivitatea toriu.

A început o bandă largă de noi descoperiri. Rutherford (1902) a constatat că descompunerea radioactivă este asociat cu trei tipuri de radiații, pe care el a numit primele litere grecești ale alfabetului (A, (B- și y-raze)). Aceste emisii sunt diferite în natura lor fizică și au diferite de permeabilitate și capacitatea de ionizare.

Testele într-un câmp magnetic au arătat că particulele alfa sunt încărcate pozitiv, în particule - o sarcină negativă, și ef al particulei nu are. Efectul biologic al A-, B- și y-radiație asupra organismului și sistemele sale fiziologice diferite.

Izotopii radioactivi și neradioactive - chimice specii diferite atomi de elemente unul față de celălalt prin masa lor. Proprietățile chimice ale izotopii aceluiași element sunt aproape identice, dar lor fizice și, în special, proprietăți radioactive sunt diferite. Unii izotopi se găsesc în usloviyah- naturale mult mai mult pentru a le obține prin intermediul laboratorului.

Fizician DD Ivanenko structura de bază propusă teorie, potrivit căreia miezul constă din particule elementare - protoni și neutroni. Aceste particule sunt aproape egale în masă, cu toate acestea, încărcat pozitiv protoni și neutroni nu poartă sarcină.

Studii suplimentare au arătat că același element chimic are atomi, care sunt la baza aceluiași număr de protoni și electroni conțin un număr diferit de neutroni. Astfel de atomi sunt aceleași proprietăți chimice, dar proprietățile fizice diferite. Aceasta este izotopii elementelor chimice.

Astfel, de exemplu, hidrogen are doi izotop neradioactiv stabil - hidrogen ușor și hidrogen greu - deuteriu. In nucleul de hidrogen constă dintr-un singur proton, în grele - un proton și un neutron.

Proprietățile fizice ale izotopilor elementelor chimice pot fi stabile radioactive și non-radioactiv.

izotopii radioactivi sunt caracterizate de instabilitatea nucleele lor, și trecerea la o stare mai stabilă este însoțită de radiații ionizante.

În natură, există trei părinte cunoscute izotop radioactiv - uraniu, toriu și de actiniu-uraniu. Fiecare dintre acești izotopi în procesul de dezintegrare radioactivă este transformată în alte substanțe chimice, în care produsul final de degradare stabil este unul dintre izotopii neradioactiv de plumb.

În toate cele trei familii de unul din dezintegrarea radioactivă a unui gaz radioactiv care se numește emanație. Printre uraniu - emanație radiu este radon, toriu - o emanație de toriului (toron), îmbogățit actina uraniu - actinon. Cu mai departe emanație degradare din nou transformate în metale.

Să vedem cum dezintegrarea radioactivă a izotopilor unui număr de uraniu - radiu, cu cel mai important în practica medicală.

Uraniu (U238) - element chimic radioactiv, al căror număr de masă este egală cu 238, este distribuit pe scară largă în scoarța terestră. Uraniu - argint metalic, are o activitate chimică ridicată. Proprietățile fizice ale alfa este un element activ, cu un timp de înjumătățire 4,5-10-9 ani. Uraniul yavlyaetcya strămoș al familiei radiu radioactiv.

Radium (Ra226) a fost deschisă în 1898, Marie Curie-Sklodowska și Pierre Curie, ca un produs de degradare a uraniului. Radiu - metal alcalino-pământos, care este egal cu numărul de masă de 226 și un timp de înjumătățire este de 1620 de ani. Dezintegrarea radioactivă a radiului este însoțită de o și y-radiații. In practica medicala, inclusiv pentru radon utilizate în mod obișnuit clor, săruri de brom radiu, care sunt ușor solubili în apă.

Radium, precum și uraniu, sunt distribuite pe scară largă în natură - în roci, apele naturale, precum și în corpul de plante, animale și oameni. Concentrațiile maxime admisibile de radiu în apă potabilă de uz casnic nu trebuie să depășească 5.10.11 Ci / l. Radiu în procesul de descompunere în transformatelor Radon (Rn222) (radiu emanație).

Radon (Rn222) - gaz, un element chimic radioactiv l deschis in 1900, fizician E. Rutherford și E. Dorn și aproape simultan Debvernom. Numărul de masă de 222 este egal cu radon și miezul de încărcare 86. Radon-222 - un gaz inert, care este de asemenea supusă unor transformări ulterioare, însoțite de radiații.

Radon este format direct din radiu. Acesta este larg distribuit în natură - în aer, minerale și apă dulce și sol. În procesul de dezintegrare a radonului emit particule alfa, se transformă într-o scurtă durată izotop - radiu A, dând naștere la un grup de așa-numitele descendenții radonului, care sunt cantități mai mari sau mai mici, sunt aproape întotdeauna acolo, în cazul în care există radon. Aici este o scurtă descriere a izotopilor radioactivi, care sunt în apele de radon (tabelul. 2).

Tabelul 2 Caracteristicile izotopilor radioactivi

Procesul de descompunere radioactive și formarea de noi substanțe chimice este supusă unei anumite legi. În același timp, perioada de dezintegrare radioactivă pentru fiecare izotop - o constantă.

Timpul necesar pentru o jumătate dezintegrare a atomilor radioactivi de izotopi, și este o constantă numită timp de înjumătățire. Pentru fiecare izotop acest timp variază, ea variază de la miliarde de ani (de exemplu, U238) la fracțiuni de secundă (C1 radiu). Radon (Rn222) perioada de înjumătățire este de 3.825 de zile.

Raze A, B radiu, radiu C și radiul C1 sunt numite fiice produse de scurtă durată radon dezintegrare. Ca urmare, acestea devin mai rezistente la radiu D (Ra D210), timpul de înjumătățire este de 23,3 ani.

produse fiica de radon, fiind un metal, depus pe orice suprafață cu care vin în contact. Aceasta formează un strat activ, în care există o dezintegrare radioactivă suplimentară.

EA Smirnov-Kamensky, SM Petelin

Distribuiți pe rețelele sociale:

înrudit