Радиоактивность определение: Радиоактивность

Содержание

РАДИОАКТИВНОСТЬ - это... Что такое РАДИОАКТИВНОСТЬ?


РАДИОАКТИВНОСТЬ

самопроизвольное превращение атомов одного элемента в атомы других элементов, сопровождающееся испусканием частиц и жесткого электромагнитного излучения. Историческая справка. Беккерель. Весной 1896 французский физик А.Беккерель сделал ряд сообщений об обнаружении им нового вида излучения (впоследствии названном радиоактивным), которое испускается солями урана. Подобно открытым за несколько месяцев до этого рентгеновским лучам, оно обладало проникающей способностью, засвечивало экранированную черной бумагой фотопластинку и ионизировало окружающий воздух. Гипотеза, которая привела к открытию радиоактивности, возникла у Беккереля под влиянием исследований Рентгена. Поскольку при генерации Х-лучей наблюдалась фосфоресценция стеклянных стенок рентгеновской трубки, Беккерель предположил, что любое фосфоресцентное свечение сопровождается испусканием рентгеновского излучения. Для проверки этого предположения он поместил различные фосфоресцирующие вещества на завернутые в черную бумагу фотопластинки и получил неожиданный результат: засвеченной оказалась единственная пластинка, с которой соприкасался кристалл соли урана. Многочисленные контрольные опыты показали, что причиной засветки явилась не фосфоресценция, а именно уран, в каком бы химическом соединении он ни находился. Свойство радиоактивного излучения вызывать ионизацию воздуха позволило наряду с фотографическим методом регистрации применять более удобный электрический метод, что значительно ускорило процесс исследований.
Кюри. Пользуясь электрическим методом, Г. Шмидт и М. Кюри в 1898 обнаружили радиоактивность элемента тория. В следующем году Дебьерн открыл радиоактивный элемент актиний. Начатый супругами П. и М.Кюри систематический поиск новых радиоактивных веществ и изучение свойств их излучения подтвердили догадку Беккереля о том, что радиоактивность урановых соединений пропорциональна числу содержащихся в них атомов урана. Среди обследованных минералов эту закономерность нарушала лишь урановая смоляная руда (уранинит), которая оказалась в четыре раза активнее, чем соответствующее количество чистого урана. Кюри сделали вывод о том, что в уранините должен содержаться неизвестный высокоактивный элемент. Проведя тщательное химическое разделение уранинита на составляющие компоненты, они открыли радий, по химическим свойствам сходный с барием, и полоний, который выделялся вместе с висмутом.
Резерфорд. В дальнейших исследованиях радиоактивности ведущая роль принадлежала Э. Резерфорду. Сосредоточив внимание на изучении этого явления, он установил природу радиоактивных превращений и сопутствующего им излучения.
Излучение радиоактивных веществ. Естественные радиоактивные элементы испускают три вида излучений: альфа, бета и гамма. В 1899 Резерфорд идентифицировал альфа- и бета-излучение; спустя год П.Вийар открыл гамма-излучение.
Альфа-излучение. В воздухе при атмосферном давлении альфа-излучение преодолевает лишь небольшое расстояние, как правило, от 2,5 до 7,5 см. В условиях вакуума электрическое и магнитное поля заметно отклоняют его от первоначальной траектории. Направление и величина отклонений указывают на то, что альфа-излучение - это поток положительно заряженных частиц, для которых отношение заряда к массе (e/m) в точности соответствует дважды ионизированному атому гелия (He++). Эти данные и результаты спектроскопического исследования собранных альфа-частиц позволили Резерфорду сделать вывод о том, что они являются ядрами атома гелия.
Бета-излучение. Это излучение обладает большей проникающей способностью, чем альфа-излучение. Как и альфа-излучение, оно отклоняется в магнитном и электрическом полях, но в противоположную сторону и на большее расстояние. Это указывает на то, что бета-излучение является потоком отрицательно заряженных частиц малой массы. По отношению e/m Резерфорд идентифицировал бета-частицы как обычные электроны.
Гамма-излучение. Гамма-излучение проникает в вещество гораздо глубже, чем альфа- и бета-излучения. Оно не отклоняется в магнитном поле и, следовательно, не имеет электрического заряда. Гамма-лучи были идентифицированы как жесткое (т.е. имеющее очень высокую энергию) электромагнитное излучение. Разделение радиоактивного излучения в магнитном поле на альфа-, бета- и гамма-лучи схематично показано на рисунке.
СХЕМА ЭКСПЕРИМЕНТА, иллюстрирующего отклонение разных видов радиоактивного излучения в магнитном поле.

СХЕМА ЭКСПЕРИМЕНТА, иллюстрирующего отклонение разных видов радиоактивного излучения в магнитном поле.
Теория радиоактивного распада. В процессе эмиссии радиоактивного излучения вещество претерпевает ряд изменений. Так, например, излучение радия сопровождается выделением газообразного радона ("эманацией"). В свою очередь радон, распадаясь, оставляет радиоактивные отложения на стенках содержащего его сосуда. Собранная при распаде радия эманация теряет половину исходной активности примерно за 4 сут. Эти и другие не поддававшиеся интерпретации экспериментальные факты удалось объяснить с помощью теории радиоактивного распада атомов, предложенной Резерфордом и Содди в 1903, а также правила смещения, сформулированного в 1913 А.Расселом и независимо от него Фаянсом и Содди. Суть теории Резерфорда и Содди состоит в том, что в результате радиоактивного распада происходит превращение одного химического элемента в другой.
Правило смещения. Правило смещения точно указывает, какие именно превращения претерпевает химический элемент, испуская радиоактивное излучение.
Эмиссия альфа- и бета-частиц. Правило смещения можно пояснить с помощью ядерной модели атома, предложенной Резерфордом в 1911. Согласно этой модели, в центре атома находится положительно заряженное ядро, в котором сосредоточена основная часть массы атома. Вокруг ядра вращаются электроны, заряд которых компенсирует положительный заряд ядра. Каждому атому приписывается свой атомный номер Z, соответствующий его порядковому номеру в периодической таблице Менделеева и численно равный заряду ядра, выраженному в единицах заряда электрона. Альфа-частица имеет Z = 2 и массовое число (округленный атомный вес) A = 4. Если неустойчивое ядро испускает бета-частицу, то его Z увеличивается на единицу, а массовое число не изменяется. Следовательно, радиоактивный атом превращается в следующий по порядку атом таблицы Менделеева. При эмиссии альфа-частицы Z и A вновь образованного ядра уменьшаются на 2 и 4 единицы соответственно, а дочерний атом, испытав соответствующее изотопическое превращение, "смещается" в таблице Менделеева влево от родительского элемента.
Гамма-излучение. Орбитальные электроны, получив избыток энергии, могут переходить на более высокие энергетические уровни. Возвращаясь в основное (нормальное) состояние, они отдают избыток энергии в виде света или рентгеновского излучения. Ядра атомов, обладающие избыточной энергией, также могут переходить в возбужденное состояние. Подобное возбуждение часто испытывают ядра, образующиеся в процессе радиоактивных превращений. Переходя в основное состояние, они излучают избыток энергии в виде гамма-квантов. Особый интерес представляет вариант распада, когда радиоактивное ядро имеет большое время жизни возбужденного состояния. В этом случае у находящихся в разных энергетических состояниях одинаковых ядер (с одинаковыми значениями Z и A) наблюдаются однотипные радиоактивные распады, но происходят они с разными скоростями, поскольку одни ядра распадаются из возбужденного, а другие из основного состояния. Это явление получило название ядерной изомерии, а возбужденное и нормальное ядра называются изомерами.
Радиоактивные ряды. Правило смещения позволило проследить превращения естественных радиоактивных элементов и выстроить из них три генеалогических дерева, родоначальниками которых являются уран-238, уран-235 и торий-232. Каждое семейство начинается с чрезвычайно долгоживущего радиоактивного элемента. Урановое семейство, например, возглавляет уран с массовым числом 238 и периодом полураспада 4,5*10 9 лет (в табл. 1 в соответствии с первоначальным названием обозначен как уран I).

Таблица 1.
РАДИОАКТИВНОЕ СЕМЕЙСТВО УРАНА


Период полураспада. Важнейшей характеристикой радиоактивного атома является его время жизни. Согласно закону радиоактивного распада, вероятность того, что за данный промежуток времени произойдет распад одного атома, есть величина постоянная. Следовательно, число ежесекундно происходящих распадов пропорционально количеству имеющихся атомов, а закон, описывающий процесс распада, имеет экспоненциальный характер. Если за время Т распадается половина исходного количества радиоактивных атомов, то половина оставшихся атомов распадется в течение следующего промежутка времени той же длительности. Время Т называется периодом полураспада радиоактивного элемента. Для различных элементов период полураспада составляет от десятков миллиардов лет до миллионных долей секунды и менее.
Семейство урана. На элементах семейства урана можно проследить большинство обсуждавшихся выше свойств радиоактивных превращений. Так, например, у третьего члена семейства наблюдается ядерная изомерия. Уран X2, испуская бета-частицы, превращается в уран II (T = 1,14 мин). Это соответствует бета-распаду возбужденного состояния протактиния-234. Однако в 0,12% случаев возбужденный протактиний-234 (уран X2) излучает гамма-квант и переходит в основное состояние (уран Z). Бета-распад урана Z, также приводящий к образованию урана II, происходит за 6,7 ч. Радий С интересен тем, что может распадаться двумя путями: испуская либо альфа-, либо бета-частицу. Эти процессы конкурируют между собой, но в 99,96% случаев происходит бета-распад с образованием радия С". В 0,04% случаев радий С испускает альфа-частицу и превращается в радий С" (RaC"). В свою очередь RaC' и RaC" путем эмиссии альфа- и бета-частиц соответственно превращаются в радий D. Изотопы. Среди членов уранового семейства встречаются такие, атомы которых имеют одинаковый атомный номер (одинаковый заряд ядер) и разные массовые числа. Они идентичны по химическим свойствам, но различаются по характеру радиоактивности. Например, радий B, радий D и радий G, имеющие одинаковый со свинцом атомный номер 82, подобны свинцу по химическому поведению. Очевидно, что химические свойства не зависят от массового числа; они определяются строением электронных оболочек атома (следовательно, и Z). С другой стороны, массовое число имеет решающее значение для ядерной стабильности радиоактивных свойств атома. Атомы с одинаковым атомным номером и разными массовыми числами называются изотопами. Изотопы радиоактивных элементов были открыты Ф. Содди в 1913, но вскоре Ф.Астон с помощью масс-спектроскопии доказал, что изотопы имеются и у многих стабильных элементов.
Другие естественные радиоактивные элементы. Все элементы, расположенные в периодической таблице за висмутом (т.е. с Z > 83), являются радиоактивными. Подобно урану-238, долгоживущие уран-235 и торий-232 возглавляют соответственно актиниевое и ториевое радиоактивные семейства. В естественных условиях встречаются уран, торий и их дочерние радиоактивные продукты. Это обусловлено тем, что периоды полураспада у родоначальников семейств сравнимы с возрастом Земли, и они пока еще не распались полностью. Химические элементы с атомным номером > 92 получены в лабораториях в результате ядерных реакций и обнаружены среди продуктов термоядерных взрывов, причем все они оказались радиоактивными. Среди более легких элементов лишь немногие обладают естественной радиоактивностью. Периоды полураспада у них столь велики, что они до сих пор существуют на Земле в заметных количествах. Радиоактивный калий-40, испуская бета-частицы, превращается в стабильный кальций-40 (T РАДИОАКТИВНОСТЬ10 9 лет). Однако он может распадаться и путем захвата электрона, превращаясь в аргон-40. Бета-активный рубидий-87, распадаясь (T РАДИОАКТИВНОСТЬ6*10 10 лет), переходит в стабильный стронций-87. Встречающийся в природе самарий-152 - единственный более легкий, чем висмут, радиоактивный элемент, испускающий альфа-частицы. Его период полураспада - 10 12 лет. У элементов с атомными номерами 43, 61, 85 и 87 нет ни стабильных изотопов, ни долгоживущих предшественников, поэтому на Земле они не обнаружены. У самого долгоживущего изотопа технеция (Z = 43) период полураспада - порядка 300 000 лет, что значительно меньше предполагаемого возраста Вселенной. Однако значительное количество технеция обнаружено в составе звезд спектрального класса S. Этот факт интерпретируется как явное доказательство того, что в них сравнительно недавно происходили активные эволюционные процессы.
Искусственная радиоактивность. Бомбардируя альфа-частицами атомы газообразного азота, Э. Резерфорд и Дж. Чедвик в 1919 впервые осуществили ядерную реакцию, вызвав превращение азота в кислород. С появлением ускорителей заряженных частиц фронт работ по изучению ядерных реакций значительно расширился. В 1934 Фредерик и Ирен Жолио-Кюри открыли явление искусственной радиоактивности и позитронный тип распада. Они обнаружили, что облученные альфа-частицами бор, магний и алюминий превращаются в радиоактивные изотопы других элементов, распад которых сопровождается испусканием позитрона (e+). Так, например, при бомбардировке альфа-частицами алюминия образуется радиоактивный фосфор-30, который, распадаясь (T = 2,5 мин), испускает e+ и превращается в стабильный кремний-30. Позитрон, открытый в 1932 К.Андерсоном в создаваемом космическими лучами вторичном излучении, представляет собой частицу, по массе и величине заряда идентичную электрону, но имеющую положительный электрический заряд (античастица электрона). При испускании позитрона ядром радиоактивного атома порядковый номер атома уменьшается на единицу, а массовое число остается без изменений.
Электронный захват. Захват ядром одного из орбитальных электронов эквивалентен испусканию позитрона: массовое число атома при этом не изменяется, а заряд ядра уменьшается на единицу. Электроны K и L оболочек находятся так близко к ядру, что в некоторых случаях захват электрона, как механизм радиоактивного распада, начинает конкурировать с испусканием позитрона. Поскольку для захвата электрона требуется меньше энергии, чем для эквивалентного позитронного распада, то иногда, как, например, в случае бериллия-7 (см. табл. 2), энергетически возможен только электронный захват.

Таблица 2.
СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ ЛЕГКИХ АТОМОВ


Характеристики самых легких стабильных и радиоактивных атомов представлены в табл. 2, где Z - атомный номер, А - массовое число. Приведенная в таблице атомная масса выражена в углеродных единицах. В энергетической шкале она равна 931,162 МэВ. Атомная масса характеризует стабильность атома. Если два атома имеют одинаковые массовые числа и различные атомные номера (изобары), то более тяжелый изобар будет нестабилен относительно радиоактивного распада в более легкий. Так, тритий-3 превращается в гелий-3, углерод-11 - в бор-11.
Применение радиоактивности.
Медицина.
Радий и другие естественные радиоизотопы широко применяются для диагностики и лучевой терапии раковых заболеваний. Использование для этой цели искусственных радиоизотопов значительно повысило эффективность лечения. Например, радиоактивный иод, введенный в организм в виде раствора иодида натрия, селективно накапливается в щитовидной железе и поэтому применяется в в клинической практике для определения нарушений функции щитовидной железы и при лечении базедовой болезни. С помощью меченого по натрию физиологического раствора измеряется скорость кровообращения и определяется проходимость кровеносных сосудов конечностей. Радиоактивный фосфор применяется для измерения объема крови и лечения эритремии.
Научные исследования. Радиоактивные метки, в микроколичествах введенные в физические или химические системы, позволяют следить за всеми происходящими в них изменениями. Например, выращивая растения в атмосфере радиоактивного диоксида углерода, химики смогли понять тонкие детали процесса образования в растениях сложных углеводов из диоксида углерода и воды. В результате непрерывной бомбардировки земной атмосферы космическими лучами с высокой энергией находящийся в ней азот-14, захватывая нейтроны и испуская протоны, превращается в радиоактивный углерод-14. Полагая, что интенсивность бомбардировки и, следовательно, равновесное количество углерода-14 в последние тысячелетия оставались неизменными и учитывая период полураспада C-14 по его остаточной активности, можно определять возраст найденных остатков животных и растений (радиоуглеродный метод). Этим методом удалось с большой достоверностью датировать обнаруженные стоянки доисторического человека, существовавшие более 25 000 лет тому назад.
См. также
АТОМА СТРОЕНИЕ;
КЮРИ Пьер;
РАДИОУГЛЕРОДНОЕ ДАТИРОВАНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА
Учение о радиоактивности. История и современность. М., 1973 Ядерные излучения в науке и технике. М., 1984 Фурман В. И. Альфа-распад и родственные ядерные реакции. М., 1985

Энциклопедия Кольера. — Открытое общество. 2000.

Синонимы:
  • КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА
  • ОТНОСИТЕЛЬНОСТЬ

Смотреть что такое "РАДИОАКТИВНОСТЬ" в других словарях:

  • радиоактивность — радиоактивность …   Орфографический словарь-справочник

  • РАДИОАКТИВНОСТЬ — (от лат. radio излучаю, radius луч и activus действенный), способность нек рых ат. ядер самопроизвольно (спонтанно) превращаться в др. ядра с испусканием ч ц. К радиоактивным превращениям относятся: альфа распад, все виды бета распада (с… …   Физическая энциклопедия

  • РАДИОАКТИВНОСТЬ — РАДИОАКТИВНОСТЬ, свойство нек рых хим. элементов самопроизвольно превращаться в другие элементы. Это превращение или радиоактивный распад сопровождается выделением энергии в виде различных корпускулярных и лучистых радиации. Явление Р. было… …   Большая медицинская энциклопедия

  • Радиоактивность — (от радио... и латинского activus деятельный), свойство атомных ядер самопроизвольно (спонтанно) изменять свой состав (заряд ядра Z, число нуклонов A) путем испускания элементарных частиц, g квантов или ядерных фрагментов. Некоторые из… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • РАДИОАКТИВНОСТЬ — (от лат. radio испускаю лучи и activus действенный) самопроизвольное превращение неустойчивых атомных ядер в ядра др. элементов, сопровождающееся испусканием частиц или ? кванта. Известны 4 типа радиоактивности: альфа распад, бета распад,… …   Большой Энциклопедический словарь

  • Радиоактивность — способность некоторых атомных ядер самопроизвольно распадаться с испусканием элементарных частиц и образованием ядра другого элемента. Р. урана была впервые открыта Беккерелем в 1896 г. Несколько позднее М. и П. Кюри и Резерфордом было доказано… …   Геологическая энциклопедия

  • РАДИОАКТИВНОСТЬ — Свойство некотор. тел испускать особого рода невидимые лучи, отличающиеся особыми свойствами. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. радиоактивность (радио... + лат. acti vus деятельный) радиоактивный… …   Словарь иностранных слов русского языка

  • радиоактивность — сущ., кол во синонимов: 1 • гамма радиоактивность (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

  • Радиоактивность — самопроизвольное превращение неустойчивых изотопов одного химического элемента в изотопы обычно другого элемента, сопровождающееся испусканием элементарных частиц или ядер (альфа и бетα излучение), а также гаммα излучением. Бывает естественной и… …   Морской словарь

  • Радиоактивность — свойство нестабильных атомных ядер (радиоактивных изотопов) превращаться в стабильные, сопровождающееся ионизирующим излучением. Различают естественную Р. (природных изотопов) и искусственную наведённую радиоактивность. Понятие Р. связано с… …   Словарь черезвычайных ситуаций

  • РАДИОАКТИВНОСТЬ — РАДИОАКТИВНОСТЬ, процесс распада ядра РАДИОИЗОТОПА, например, урана 238, обычно с выделением АЛЬФА ЧАСТИЦ (ядра гелия) или БЕТА ЧАСТИЦ (ЭЛЕКТРОНЫ), часто сопровождается ГАММА ИЗЛУЧЕНИЕМ. В процессе альфа или бета распада радиоизотоп превращается… …   Научно-технический энциклопедический словарь


Радиоактивность - это... Что такое Радиоактивность?

Радиоакти́вность (от лат. radio — «излучаю», radius — «луч» и activus — «действенный»), радиоакти́вный распа́д — явление спонтанного превращения атомного ядра в другое ядро или ядра. Радиоактивный распад сопровождается испусканием одной или нескольких частиц (например, электронов, нейтрино, альфа-частиц, фотонов). Радиоактивностью называют также свойство вещества, содержащего радиоактивные ядра.

Установлено, что радиоактивны все химические элементы с порядковым номером, большим 82 (то есть начиная с висмута), и многие более лёгкие элементы (прометий и технеций не имеют стабильных изотопов, а у некоторых элементов, таких как индий, калий или кальций, часть природных изотопов стабильны, другие же радиоактивны).

Естественная радиоактивность — самопроизвольный распад ядер элементов, встречающихся в природе.

Искусственная радиоактивность — самопроизвольный распад ядер элементов, полученных искусственным путем через соответствующие ядерные реакции.

Энергетические спектры α-частиц и γ-квантов, излучаемых радиоактивными ядрами, прерывистые («дискретные»), а спектр β-частиц — непрерывный.

Распад, сопровождающийся испусканием альфа-частиц, назвали альфа-распадом; распад, сопровождающийся испусканием бета-частиц, был назван бета-распадом (в настоящее время известно, что существуют типы бета-распада без испускания бета-частиц, однако бета-распад всегда сопровождается испусканием нейтрино или антинейтрино). Термин «гамма-распад» применяется редко; испускание ядром гамма-квантов называют обычно изомерным переходом. Гамма-излучение часто сопровождает другие типы распада.

В настоящее время, кроме альфа-, бета- и гамма-распадов, обнаружены распады с эмиссией нейтрона, протона (а также двух протонов), кластерная радиоактивность, спонтанное деление. Электронный захват, позитронный распад (или β + -распад), а также двойной бета-распад (и его виды) обычно считаются различными типами бета-распада.

Некоторые изотопы могут испытывать одновременно два или более видов распада. Например, висмут-212 распадается с вероятностью 64 % в таллий-208 (посредством альфа-распада) и с вероятностью 36 % в полоний-212 (посредством бета-распада).

Образовавшееся в результате радиоактивного распада дочернее ядро иногда оказывается также радиоактивным и через некоторое время тоже распадается. Процесс радиоактивного распада будет происходить до тех пор, пока не появится стабильное, то есть нерадиоактивное ядро, а последовательность возникающих при этом нуклидов называется радиоактивным рядом. В частности, для радиоактивных рядов, начинающихся с урана-238, урана-235 и тория-232, конечными (стабильными) нуклидами являются соответственно свинец-206, свинец-207 и свинец-208.

История

Радиоактивность открыта в 1896 г. А. Беккерелем, который обнаружил проникающее излучение солей урана, действующее на фотоэмульсию. Беккерель установил, что интенсивность излучения определяется только количеством урана в препарате и совершенно не зависит от того, в какие соединения он входит. То есть это свойство присуще не соединениям, а химическому элементу — урану.

В 1898 г. Мария Кюри и Пьер Кюри обнаружили радиоактивность тория, позднее ими были открыты радиоактивные элементы полоний и радий.

Э. Резерфорд экспериментально установил (1899), что соли урана испускают лучи трёх типов, которые по-разному отклоняются в магнитном поле:

  • лучи первого типа отклоняются так же, как поток положительно заряженных частиц; их назвали α-лучами;
  • лучи второго типа отклоняются в магнитном поле так же, как поток отрицательно заряженных частиц (в противоположную сторону), их назвали β-лучами;
  • лучи третьего типа, которые не отклоняются магнитным полем, назвали γ-излучением.

Альфа-распад

α-распадом называют самопроизвольный распад атомного ядра на дочернее ядро и α-частицу (ядро атома 4He).

α-распад, как правило, происходит в тяжёлых ядрах с массовым числом А≥140 (хотя есть несколько исключений). Внутри тяжёлых ядер за счёт свойства насыщения ядерных сил образуются обособленные α-частицы, состоящие из двух протонов и двух нейтронов. Образовавшаяся α-частица подвержена большему действию кулоновских сил отталкивания от протонов ядра, чем отдельные протоны. Одновременно α-частица испытывает меньшее ядерное притяжение к нуклонам ядра, чем остальные нуклоны. Образовавшаяся альфа-частица на границе ядра отражается от потенциального барьера внутрь, однако с некоторой вероятностью она может преодолеть его (см. Туннельный эффект) и вылететь наружу. С уменьшением энергии альфа-частицы проницаемость потенциального барьера экспоненциально уменьшается, поэтому время жизни ядер с меньшей доступной энергией альфа-распада при прочих равных условиях больше.

Правило смещения Содди для α-распада:

{}^{A}_{Z}\textrm{X}\rightarrow {}^{A-4}_{Z-2}\textrm{Y} + {}^{4}_{2}\textrm{He}.

Пример:

{}^{238}_{92}\textrm{U}\rightarrow {}^{234}_{90}\textrm{Th} + {}^{4}_{2}\textrm{He}.

В результате α-распада элемент смещается на 2 клетки к началу таблицы Менделеева, массовое число дочернего ядра уменьшается на 4.

Бета-распад

Беккерель доказал, что β-лучи являются потоком электронов. β-распад — это проявление слабого взаимодействия.

β-распад (точнее, бета-минус-распад, β -распад) — это радиоактивный распад, сопровождающийся испусканием из ядра электрона и антинейтрино.

β-распад является внутринуклонным процессом. Он происходит вследствие превращения одного из d-кварков в одном из нейтронов ядра в u-кварк; при этом происходит превращение нейтрона в протон с испусканием электрона и антинейтрино:

{}^{1}_{0}\textrm{n}\rightarrow {}^{1}_{1}\textrm{p} + {}^{0}_{-1}\textrm{e} + \bar\nu_e

Правило смещения Содди для β -распада:

{}^{A}_{Z}\textrm{X}\rightarrow {}^{A}_{Z+1}\textrm{Y} + {}^{0}_{-1}\textrm{e} + \bar\nu_e

Пример:

{}^{3}_{1}\textrm{H}\rightarrow {}^{3}_{2}\textrm{He} + {}^{0}_{-1}\textrm{e} + \bar\nu_e

После β -распада элемент смещается на 1 клетку к концу таблицы Менделеева (заряд ядра увеличивается на единицу), тогда как массовое число ядра при этом не меняется.

Существуют также другие типы бета-распада. В позитронном распаде (бета-плюс-распаде) ядро испускает позитрон и нейтрино. При этом заряд ядра уменьшается на единицу (ядро смещается на одну клетку к началу таблицы Менделеева). Позитронный распад всегда сопровождается конкурирующим процессом — электронным захватом (когда ядро захватывает электрон из атомной оболочки и испускает нейтрино, при этом заряд ядра также уменьшается на единицу). Однако обратное неверно: многие нуклиды, для которых позитронный распад запрещён, испытывают электронный захват. Наиболее редким из известных типов радиоактивного распада является двойной бета-распад, он обнаружен на сегодня лишь для десяти нуклидов, и периоды полураспадов превышают 1019 лет. Все типы бета-распада сохраняют массовое число ядра.

Гамма-распад (изомерный переход)

Почти все ядра имеют, кроме основного квантового состояния, дискретный набор возбуждённых состояний с большей энергией (исключением являются ядра ¹H, ²H, ³H и ³He). Возбуждённые состояния могут заселяться при ядерных реакциях либо радиоактивном распаде других ядер. Большинство возбуждённых состояний имеют очень малые времена жизни (менее наносекунды). Однако существуют и достаточно долгоживущие состояния (чьи времена жизни измеряются микросекундами, сутками или годами), которые называются изомерными, хотя граница между ними и короткоживущими состояниями весьма условна. Изомерные состояния ядер, как правило, распадаются в основное состояние (иногда через несколько промежуточных состояний). При этом излучаются один или несколько гамма-квантов; возбуждение ядра может сниматься также посредством вылета конверсионных электронов из атомной оболочки. Изомерные состояния могут распадаться также и посредством обычных бета- и альфа-распадов.

Специальные виды радиоактивности

Литература

  • Сивухин Д. В. Общий курс физики. — 3-e издание, стереотипное. — М.: Физматлит, 2002. — Т. V. Атомная и ядерная физика. — 784 с. — ISBN 5-9221-0230-3

См. также

  • Единицы измерения радиоактивности

Wikimedia Foundation. 2010.

Радиоактивность - это что такое?

В данной статье мы ознакомимся с термином «радиоактивность». Это понятие мы рассмотрим в общем виде, с точки зрения протекания процесса распада. Проанализируем главные виды излучения закон распада, исторические данные и многое другое. Отдельно остановимся на понятии «изотоп» и ознакомимся с явлением электронного распада.

Введение

Радиоактивность – это качественный параметр атомов, который позволяет некоторым изотопам распадаться в самопроизвольном порядке и испускать при этом излучение. Первое подтверждение этому утверждению было сделано Беккерелем, проводившим опыты над ураном. Именно по этой причине, лучи, испускаемые ураном, наименовывались в его честь. Явление радиоактивности – это выброс альфа- или бета-частички из ядра атома. Радиоактивность выражает себя в виде разложения атомного ядра определенного элемента и позволяет последнему превращаться из атома одного элемента в другой.

В ходе данного процесса происходит распад исходного атома с последующим превращением в атом, характеризующий другой элемент. Результатом выбрасывания четырех альфа-частиц из атомного ядра станет уменьшение массового числа, которое образует сам атом, на четыре единицы. Это приводит к сдвигу в таблице Менделеева на пару позиций влево. Данное явление вызвано тем, что в ходе «альфа-выстрела» были выброшены 2 протона и 2 нейтрона. А номер элемента, как мы помним, соответствует количеству протонов в ядре. Если выброшена была бета-частица (е-) то следом происходит трансформация нейтрона из ядра в один протон. Это приводит к сдвигу в таблице Менделеева на одну клеточку вправо. Масса изменяется на крайне малые значения. Выброс отрицательно заряженных электронов сопряжен с излучением гамма-лучей.

естественная радиоактивность

Закон распада

Радиоактивность – это явление, в ходе которого происходит распад изотопа в радиоактивном виде. Этот процесс подчинен закону: чисто атомов (n), которое распадаются за единицу времени, пропорционально количеству атомов (N), которые имеются в конкретный временной момент:

n = λN.

В этой формуле под коэффициентом λ подразумевают постоянную величину распада радиоактивного характера, которая связана с длительностью полураспада изотоп (T) и соответствует следующему утверждению: λ =0.693/T. Из этого закона вытекает то, что после истечения отрезка времени, равного периоду полураспада, количественная величина изотопа станет меньше в два раза. Если атомы, которые образовались в ходе радиоактивного (р-ного) распада, станут обладать такой же природой, то начнется их накопление, которое длиться будет до момента установления радиоактивного равновесия между двумя изотопами: дочерним и материнским.

Теория и радиоактивный распад

Радиоактивность и распад – это взаимосвязанные объекты изучения. Первое (р-ность) становится возможным благодаря второму (процесс распада).

Понятие радиоактивного распада характеризует себя, как преображение состава или структуры строения атомного нестабильного ядра. Причем, явление это спонтанное. Происходит испускание элементарной частицы (ч-цы) или гамма кванта, а также выброс ядерных фрагментов. Соответствующие этому процессу нуклиды называют радиоактивными. Однако данным термином также называют вещества, ядра которых также относятся к радиоактивным.

Естественная радиоактивность – это распад ядер атомов, что встречаются в природе в самопроизвольном порядке. Искусственной р-тью называют тот же процесс, что мы упомянули выше, но он осуществляется человеком с применением искусственных путей, которые соответствуют особым ядерным реакциям.

Материнским и дочерним называют те ядра, которые распадаются, и те, которые образуются как конечный продукт этого распада. Массовое число и заряд дочерней структуры описывается в правиле смещения Содди.

Явление радиоактивности включает в себя разные спектры, которые зависят от типа энергии. При этом спектр альфа-частиц и y-кварков относятся к прерывистому (дискретному) типу спектра, а бета-частицы – непрерывные.

класс радиоактивности

На сегодняшний день, нам известны не только альфа- гамма- и бета-распады, но и было обнаружено испускание протонов, нейтронов. Также было открыто понятие кластерной радиоактивности и спонтанного деления. Захват электронов, позитронов и двойной распад бета-частиц входят в раздел бета-распада и рассматривают как его разновидность.

Существуют изотопы, которые могут подвергаться одновременно двум или более видам распада. Примером может служить висмут 212, который с 2/3 вероятности образует таллий 208 (при применении распада альфа типа) и 1/3 приведет к возникновению полония 212 (при эксплуатации бета-распада).

Ядро, которое образовалось в ходе такого распада, иногда может обладать такими же радиоактивными свойствами, и через некоторое время будет разрушено. Явление р-ного распада происходит проще при отсутствии стабильного ядра. Цепочкой распада называют последовательность подобных процессов, а возникающие при этом нуклеотиды именуют радиоактивными ядрами. Ряды таких элементов, которые начинаются с урана 238 и 235, а также тория 232, в конечном итоге приходят в состояние стабильных нуклеотидов, соответственно свинец 206 и 207 и 208.

Явление радиоактивности позволяет некоторым ядрам (изобарам) с одинаковым массовым числом превращаться друг в друга. Это возможно благодаря бета-распаду. Каждая изобарная цепочка включает в себя от одного до трех стабильных нуклидов бета-типа (у них нет способностей к бета-распаду, однако они могут быть нестабильным, например, по отношению к иным видам р-ного распада). Весь остальной набор ядер данной цепи является бета-нестабильным. Посредством применения β-минус- или β-плюс распада, можно превратить ядро в нуклид со β-стабильной формой. Если в изобарной цепи находятся такие нуклиды, то ядро может начать подвергаться бета- положительному или отрицательному распаду. Это явление называют электронным захватом. Примером может служить распад радионуклида калий 40 на соседние β-стабильные состояния аргона 40 и кальция 40.

Об изотопах

виды радиоактивности

Радиоактивность – это, в первую очередь, распад изотопов. В настоящее время человеку известно более сорока изотопов, обладающих радиоактивность и находящихся в естественных условиях. Преобладающее количество расположилось в р-ных рядах: уран-радий, торий и актиний. Все эти частички существуют и распространяются в природе. Они могут присутствовать в горной породе, водах мирового океана, растениях и животных и т.д., а также они обуславливают явление естественной природной радиоактивности.

Помимо естественного ряда р-ных изотопов, человеком было создано более тысячи искусственных видов. Способ получения чаще всего реализует себя в ядерных реакторах.

Множество р-ных изотопов используют и применяют в медицинских целях, например, для борьбы с раком. Очень большое значение они имеют в области диагностики.

Общие сведения

Суть радиоактивности заключается в том, что атомы могут самопроизвольно превращаться из одних в другие. При этом они приобретают более устойчивую или стабильную структуру ядра. Р-ное ядро в ходе трансформации активно выделяет энергетические ресурсы атома, которые принимают вид заряженных частиц или доходят до состояния гамма-квантов; последние в свою очередь образуют либо соответствующее (гамма), либо электромагнитное излучение.

Мы уже знаем о существовании радиоактивных изотопов искусственной и естественной природы. Важно понимать, что между ними нет особого и/или принципиального различия. Это обуславливается свойствами ядер, которые определяться могут только в соответствие структурированием ядра, и они не зависят путей создания.

Из истории

единица радиоактивности

Как и говорилось ранее, открытие радиоактивности произошло благодаря трудам Беккереля, которые были совершены в 1896 году. Этот процесс был выявлен в ходе проведения экспериментов над ураном. Если конкретнее, то ученый старался вызвать эффект почернения фотоэмульсии и подвергнуть воздух ионизации. Мадам Кюри-Склодовская была первой особой, которая измерила величину интенсивности излучения U. А одновременно с ученым из Германии Шмидтом, она выявила р-ность тория. Именно супружеская пара Кюри, после открытия невидимого излучения, наименовала его радиоактивным. В 1898 году ими же было совершено обнаружение полония – еще одного р-ного элемента, который залегал в урановых смоляных рудах. Радий были открыт супругами Кюри также в 1898 г., но немного ранее. Работа была совершена вместе с Бемоном.

После того как было открыто множество р-ных элементов, немалым количеством авторов было доказано и продемонстрировано, что все они обуславливают излучение трех видов, которые изменяют свое поведение в условиях магнитного поля. Единицей радиоактивности служит беккерель (Бк, или Bq). Резерфорд предложил назвать обнаруженные лучи альфа-, бета- и гамма-лучами.

Альфа-излучение – это набор частиц с положительным зарядом. Бета-лучи образуются при помощи электронов, частиц с отрицательным зарядом и малой массой. Гамма-лучи являются аналогом рентгеновских лучей и представлены в виде электромагнитных квантов.

суть радиоактивности

В 1902 году Резерфордом и Содди было объяснено явление радиоактивности посредством произвольной трансформации атома одного элемента в другой. Данный процесс подчинялся законам случайности и сопровождался выделением энергетических ресурсов, которые приняли вид гамма-, бета- и альфа-лучей.

Естественную радиоактивность исследовала М. Кюри совместно с Дебьерном. Они получили в 1910 году металл – радий – в чистом виде, и исследовали его свойства. В частности, внимание уделялось измерению постоянного распада. Дебьерн и Гизель совершили открытие актиния, а Ган обнаружил такие атомы, как радиотории и мезотории. Болтвудом был описан ионий, а Ган и Майтнер совершили открытие протактиния. Каждый изотоп упомянутых элементов, которые были отрыты, обладает радиоактивными свойствами. Пьером Кюри и Лабордом в 1903 году было описано явление распада радия. Они показали, что продукты реакции 1 грамма Ra за один час распада выделяют около ста сорока ккал. В том же году Рамзаем и Содди было установлено, что запаянная ампула с радием содержит в себе и гелий в газообразном виде.

Труды таких ученых, как Резерфорд, Дорн, Дебьерн и Гизель, показывают нам, что в общий список продуктов распада U и Th включает в себя некоторые быстрораспадающиеся вещества – газы. Они обладают собственной радиоактивностью, а называют их ториевыми или радиевыми эманациями. Также это касается актиния. Они доказали, что при распаде радий создает гелий и радон. Закон радиоактивности о превращении элементов был впервые сформулирован Содди, Расселом и Фаянсом.

Виды излучения

Открытием явления, которое мы изучаем в этой статье, впервые занялся Беккерель. Именно он обнаружил явление распада. Потому единицы радиоактивности называют беккерелями (Бк). Однако, один из самых больших вкладов в развитие учения об р-ности сделал Резерфорд. Он сосредоточил собственные ресурсы внимания на анализе изучаемого распада и смог установить природу данных превращений, а также определить излучение, которое им сопутствует.

законы радиоактивности

Основу его умозаключений составляет постулирование о наличии альфа-, гамма- и бета-излучения, которые испускаются естественными радиоактивными элементами, а измерение радиоактивности позволило вычленить следующие их виды:

  • Β-излучение наделено сильными свойствами проникающей способности. Оно гораздо мощнее альфа-излучения, но точно так же поддается отклонению в магнитном и/или электрическом поле в сторону, противоположную большему расстоянию. Это служит объяснением и доказательством того, что данные частицы – отрицательно заряженные е-. Сделать выводы о том, что излучаются именно электроны, Резерфорд смог на основе анализа соотношения массы к заряду.
  • Α-излучение – волны лучей, которые в условиях атмосферного давления способны преодолеть только маленькие расстояния (обычно не более 7.5 сантиметра). Если поместить его в х вакуум, то можно будет наблюдать, как магнитное и электрическое поле воздействуют на альфа-излучение и приводят к его отклонению от исходной траектории. Анализируя направление и величину отклонения, а также учитывая соотношение между зарядом и массой (e/m), мы можем прийти к выводу, что данное излучение является потоком частиц с положительным зарядом. Соотношение параметров веса и заряда является идентичным значению дважды ионизированного гелиевого атома. На основе своих работ и с использованием спектроскопических исследований, Резерфорд установил, что альфа-излучение образуется ядрами гелия.
  • γ-излучение – вид радиоактивности, который обладает самой большой проникающей способностью среди других видов излучения. Оно не поддается отклонению посредством влияния магнитного поля, а также не обладает зарядом. Это «жесткое» излучение, которое самым нежелательным образом способно воздействовать на живую материю.

Радиоактивное превращение

Еще одним моментом в становлении и конкретизации определения радиоактивности является открытие Резерфордом ядерных структур атомов. Что не менее важно, так это установление взаимосвязи между рядом свойств атома и структурой его ядра. Ведь именно «сердцевина» частицы определяет структуру оболочки электронов и все свойства химического характера. Именно это позволило в полной мере расшифровать принципы и механизм, посредством которых происходит радиоактивное превращение.

Первое успешное превращение ядра было совершено в 1919 году Эрнестом Резерфордом. Он использовал «бомбардировку» ядра атома N с применением альфа-частиц полония. Следствием этого стало испускание азотом протонов с последующим превращением в кислородные ядра – O17.

В 1934 году супруги Кюри получили радиоактивные изотопы фосфора посредством искусственной радиоактивности. Они воздействовали на алюминий альфа-частичками. Полученные ядра P30 имели некоторые отличия от естественных р-ных форм того же элемента. Например, в ходе распада испускались не электронные частички, а позитронные. Далее они трансформировались в стабильные кремниевые ядра (Si30). В 1934 было совершено открытие искусственной радиоактивности и явление позитронного распада.

Захват электрона

Одним из классов радиоактивности является электронный захват (К-захват). В нем электроны захватываются прямо с оболочек атомов. Как правило, К-оболочка испускает некоторое количество нейтронов, а далее преобразуется в новую «сердцевину» атома с таким же показателем массового числа (А). Однако номер атома (Z) становится меньше на 1, в сравнение с исходным ядром.

Процесс превращения ядра в ходе электронного захвата и позитронного распада является действием, аналогичным друг другу. Потому их можно увидеть одновременно в ходе наблюдения за набором атомов одного вида. Электронный захват всегда сопровождается выделением излучения в рентгеновском виде. Это объясняется переходом электрона от более удаленной ядерной орбитали к ближе лежащей. Данное явление, в свою очередь, объясняется тем, что электроны вырываются с орбит, которые расположены ближе к ядру, а их место стремятся заполнить частички с удаленных уровней.

явление радиоактивности

Понятие изомерного перехода

Явление изомерного перехода основано на том, что испускание альфа- и/или бета-частичек приводит к возбуждению некоторых ядер, которые находятся в состоянии избыточных энергий. Испускаемые ресурсы «вытекают» в виде возбужденных гамма-квантов. Изменение состояния ядра в ходе р-ного распада приводит к образованию и выделению всех трех типов частиц.

Изучение изотопа стронция 90 позволило определить, что им испускаются только β-частички, а ядра, например, натрия 24, могут выделять также гамма-кванты. Преобладающее множество атомов пребывают в возбужденном состоянии крайне мало. Это значение столь краткосрочное (10-9) и малое, что его еще нельзя измерить. Соответственно, лишь небольшой процент ядер способен находиться в состоянии возбуждения сравнительно длительный период времени (вплоть до месяцев).

Ядра способные «жить» так долго, именуют изомерами. Сопутствующие переходы, которые наблюдаются при трансформации из одного состояния в другое и сопровождаются испусканием гамма-квантовых частичек, называют изомерными. Радиоактивность излучения в данном случае приобретает высокие и опасные для жизни значения. Ядра, которые испускают лишь бета- и/или альфа-частицы, именуют чистыми ядрами. Если в ядре наблюдается испускание гамма-квантов в ходе его распада, то его называют гамма-излучателем. Чистым излучателем последнего вида можно назвать только ядро, претерпевающее множество изомерных переходов, что возможно лишь при длительном существовании в возбужденном состоянии.

Радиоактивность

       Радиоактивностью называется превращение неустойчивых изотопов одного химического элемента в изотопы другого элемента, сопровождающееся испусканием некоторых частиц.

       Естественной радиоактивностью называется радиоактивность, наблюдающаяся у существующих в природе неустойчивых изотопов.

       Искусственной радиоактивностью называется радиоактивность изотопов, полученных в результате ядерных реакций.

       На рис. 9.3 показан классический опыт, позволивший обнаружить сложный состав радиоактивного излучения.

Рис. 9.3

       Радиоактивный препарат помещался на дно узкого канала в свинцовом контейнере. Против канала помещалась фотопластинка. На выходившее из канала излучение действовало сильное магнитное поле, перпендикулярное к лучу. Вся установка размещалась в вакууме.

       Обычно все типы радиоактивности сопровождаются испусканием гамма-излучения – жесткого, коротковолнового электромагнитного излучения. Гамма-излучение является основной формой уменьшения энергии возбужденных продуктов радиоактивных превращений. Ядро, испытывающее радиоактивный распад, называется материнским; возникающее дочернее ядро, как правило, оказывается возбужденным, и его переход в основное состояние сопровождается испусканием γ-фотона.

       В табл. 1 приведены основные типы радиоактивности.

Таблица 1

Тип радиоактивности

Изменение заряда ядра Z

Изменение массового числа А

Характер процесса

α-распад

Z – 2

A – 4

       Вылет α-частицы – системы двух протонов и двух нейтронов, соединенных воедино

β-распад

Z ± 1

А

       Взаимные превращения в ядре нейтрона ( ) и протона ( )

β-распад

Z + 1

А

β+-распад

Z – 1

А

Электронный захват (е-или К-захват)

Z – 1

А

и – электронное нейтрино и антинейтрино

Спонтанное деление

Z – (1/2)A

A– (1/2)A

       Деление ядра обычно на два осколка, имеющих приблизительно равные массы и заряды

       Самопроизвольный распад атомных ядер подчиняется закону радиоактивного распада:

  , (9.4.1) 

       где N0 – количество ядер в данном объеме вещества в начальный момент времени t = 0, N – число ядер в том же объеме к моменту времени t, λпостоянная распада, имеющая смысл вероятности распада ядра за 1 секунду и равная доле ядер, распадающихся за единицу времени.

       Закон самопроизвольного радиоактивного распада основывается на двух предположениях:

       ·     постоянная распада не зависит от внешних условий;

       ·     число ядер, распадающихся за время dt, пропорционально наличному количеству ядер. Эти предположения означают, что радиоактивный распад является статистическим процессом и распад данного ядра является случайным событием, имеющим определенную вероятность.

       Величина 1/λ равна средней продолжительности жизни(среднее время жизни) радиоактивного изотопа. Действительно, суммарная продолжительность жизни dN ядер равна: . Средняя продолжительность τ жизни всех первоначально существовавших ядер:

  . (9.4.2) 

       Характеристикой устойчивости ядер относительно распада служит период полураспада Т1/2. Так называется время, в течение которого первоначальное количество ядер данного радиоактивного вещества уменьшается наполовину. Связь λ и Т1/2:

  . (9.4.3) 

       Естественная радиоактивность наблюдается у ядер атомов химических элементов, расположенных за свинцом в периодической системе Менделеева. Естественная радиоактивность легких и средних ядер наблюдается лишь у ядер , , , , , , .

       При радиоактивном распаде ядер выполняется закон сохранения электрического заряда:

  , (9.4.4) 

       где Zядe – заряд материнского ядра, Ziе – заряды ядер и частиц, возникших в результате радиоактивного распада. Этот закон применяется при исследовании всех ядерных реакций.

       Правило сохранения массовых чисел при явлениях естественной радиоактивности:

  , (9.4.5) 

       где Aяд – массовое число материнского ядра, Ai – массовые числа ядер или частиц, получившихся в результате радиоактивного распада.

       Правила смещения (правила Фаянса и Содди) при радиоактивных распадах:

       при α-распаде ;

       при β-распаде .

       Здесь – материнское ядро, Y – символ дочернего ядра, – ядро гелия, – символическое обозначение электрона, для которого A = 0 и Z = –1.

       Естественно-радиоактивные ядра образуют три радиоактивных семейства, называемых семейством урана ( ), семейством тория ( ) и семейством актиния ( ). Свои названия они получили по «родоначальнику» – долгоживущему изотопу с наибольшим периодом полураспада. Все семейства после цепочки α- и β-распадов заканчиваются на устойчивых ядрах изотопов свинца – , и . Семейство нептуния, начинающееся от трансуранового элемента нептуния , получено искусственным путем и заканчивается на .

       Если дочернее ядро оказывается также радиоактивным, то возникает цепочка радиоактивных превращений. Если происходит цепочка радиоактивных распадов и за время dt из общего числа Nм материнских ядер распадается λмNмdt ядер, а за это же время распадается λдNдdt дочерних ядер, то общее изменение dNд числа ядер дочернего вещества за единицу времени выразится следующим образом:

  . (9.4.6) 

       В случае подвижного равновесия между материнским и дочерним веществами dNд/dt = 0 и выполняется условие радиоактивного равновесия

  . (9.4.7) 
       Для просмотра демонстраций щелкните по соответствующей гиперссылке:
       Деление ядер.      Радиоактивность.      Атомная электростанция.

Радиоактивность - понятие, определение. — Студопедия

 
 
  Радиоактивность – свойство самопроизвольного превращения ядер атомов одних химических элементов в другие, сопровождающееся испусканием ИИ.  

Было три открытия, которые положили начало атомному веку:

1. Открытие радиоактивности Беккерелем в 1896 г.

2. Открытие нейтрона Чедвиком в 1932 г.

3. Первое искусственное расщепление ядра урана, осуществленное Ганом и Штрасманом в 1938 г.

 
 

Что же такое радиация? Это слово происходит от латинского radiatio излучение). Вся Вселенная, мир, который нас окружает, состоят из двух видов объектов: непрерывных (полей) и дискретных (частиц). Первые это электромагнитные излучения (ЭМИ), вторые – молекулы и атомы. Длина волн ЭМИ варьирует от 3·104 - 3·10-3м (радиоволны) до 10-15-10-16м (космические лучи). Рентгеновские (Х-лучи), гамма-лучи и космические лучи имеют наименьший диапазон волн (10-8-10-16м) и в связи с этим наибольшую проникающую способность. Последняя обратно пропорциональна длине волны, линейной потере энергии (ЛПЭ) и плотности среды пробега, и находится в прямой зависимости от скорости распространения (это относится и к корпускулярным видам излучений).

3. Характеристика ионизирующих излучений.

Среди ЭМИ и корпускулярных излучений только те способны вызвать ионизацию и возбуждение, энергетические запасы которых больше энергии связи электронов в атоме. Эти излучения при прохождении через вещество (в том числе и через ткани организма) вызывают ионизацию и возбуждение атомов и молекул среды, образуя ионы (частицы, несущие положительные или отрицательные заряды). Ионизирующая способность пропорциональна массе ионизирующей частицы и обратно пропорциональна ее скорости.


ИИ состоят из 3-х видов лучей: альфа (α), бета (β) и гамма (γ). α-лучи представляют поток ядер атомов гелия He42. β-лучи – поток либо электронов, либо позитронов. [В 1934г. Андерсен открыл частицу "позитрон". В конечном итоге почти для каждой частицы была открыта античастица. Теоретики идут дальше, считая, что если есть античастицы, то имеются и антиатомы, а следовательно, должна существовать и антиматерия. Поэтому нельзя уверенно сказать, что нет далеких антимиров. При столкновении, например, электрона и позитрона, происходит их аннигиляция (уничтожение), с испусканием 2-х гамма-квантов. Если же представить, что наш мир встретится с антимиром, то исчезнет и тот и другой и выделится колоссальное количество энергии]. γ-лучи – ЭМИ.


Рентгеновское излучение занимает область электромагнитного спектра между гамма- и ультрафиолетовым излучениями и представляет собой поток квантов (фотонов), распространяющихся прямолинейно со скоростью света. Эти кванты не имеют электрического заряда. Масса кванта составляет ничтожную часть атомной единицы массы. Рентгеновское излучение возникает при торможении быстрых электронов в электрическом поле атомов вещества или при перестройке внутренних оболочек атомов (характеристическое рентгеновское излучение).

Сравнительная характеристика ИИ представлена в таблице 1.

Радиоактивное вещество - это... Что такое Радиоактивное вещество?


Радиоактивное вещество

Радиоактивное вещество - вещество в любом агрегатном состоянии, содержащее радионуклиды с активностью, на которые распространяются требования настоящих федеральных норм и правил.

20. Радиоактивное вещество

20-С1. Определение соответствует Федеральному закону " title="Об использовании атомной энергии" атомной энергии".

3.1.35 радиоактивное вещество: Не относящееся к ядерным материалам вещество, испускающее ионизирующие излучения [8, 70 - 72].

Смотри также родственные термины:

3. Радиоактивное вещество особого вида

Нерассеивающееся твердое радиоактивное вещество в виде монолита или закрытого источника в капсуле, имеющего один из габаритных размеров не менее 5 мм и отвечающего требованиям комплекса специальных испытаний, состоящего из сбрасывания с высоты, удара, изгиба, теплового воздействия с соответствующей оценкой после каждого испытания

2. Радиоактивное вещество с низкой удельной активностью

Радиоактивное вещество, которое по своей природе имеет ограниченную удельную активность или укладывается в пределы установленной средней удельной активности

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.

  • радиоактивная опасность
  • Радиоактивное вещество особого вида

Смотреть что такое "Радиоактивное вещество" в других словарях:

  • Радиоактивное вещество — Radioactive substance вещество, в состав которого входят радионуклиды. Термины атомной энергетики. Концерн Росэнергоатом, 2010 …   Термины атомной энергетики

  • радиоактивное вещество — — [http://www.eionet.europa.eu/gemet/alphabetic?langcode=en] EN radioactive substance Any substance that contains one or more radionuclides of which the activity or the concentration cannot be disregarded as far as radiation protection is… …   Справочник технического переводчика

  • радиоактивное вещество — rus радиоактивное вещество (с) eng radioactive substance fra substance (f) radioactive deu radioaktiver Stoff (m) spa sustancia (f) radiactiva …   Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки

  • радиоактивное вещество — radioaktyvioji medžiaga statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Kiekviena medžiaga, kurioje yra vienas ar daugiau radionuklidų, į kurių aktyvumą reikia atsižvelgti radiacinės saugos požiūriu. atitikmenys: angl. radioactive… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

  • радиоактивное вещество — radioaktyvioji medžiaga statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Radioaktyviųjų izotopų turinti medžiaga. atitikmenys: angl. radioactive material; radioactive substance vok. radioaktive Substanz, f; radioaktiver Stoff, m;… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

  • радиоактивное вещество — radioaktyvioji medžiaga statusas T sritis chemija apibrėžtis Medžiaga, kuriai būdingas radioaktyvusis skilimas. atitikmenys: angl. radioactive substance rus. радиоактивное вещество …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

  • радиоактивное вещество — radioaktyvioji medžiaga statusas T sritis apsauga nuo naikinimo priemonių apibrėžtis Bet kuri medžiaga, kurioje yra vienas ar daugiau radionuklidų, į kurių aktyvumą reikia atsižvelgti laikantis radiacinės saugos. Labai daug radioaktyviosios… …   Apsaugos nuo naikinimo priemonių enciklopedinis žodynas

  • радиоактивное вещество — radioaktyvioji medžiaga statusas T sritis apsauga nuo naikinimo priemonių apibrėžtis Tokia medžiaga kaip plutonis ir tam tikri urano izotopai, kurie gali palaikyti grandininę branduolių dalijimosi reakciją. atitikmenys: angl. active material;… …   Apsaugos nuo naikinimo priemonių enciklopedinis žodynas

  • радиоактивное вещество — radioaktyvioji medžiaga statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Medžiaga, kurioje yra vienas ar daugiau radionuklidų, į kurių aktyvumą reikia atsižvelgti radiacinės saugos požiūriu. atitikmenys: angl. radioactive material;… …   Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

  • радиоактивное вещество — radioaktyvioji medžiaga statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Radioaktyviųjų izotopų turinti medžiaga. atitikmenys: angl. radioactive material; radioactive substance vok. radioaktive Substanz, f; radioaktiver Stoff, m;… …   Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

определение радиоактивности — со всех языков на русский

  • 1 Aktivitätsbestimmung

    Deutsch-Russische Wörterbuch der Chemie > Aktivitätsbestimmung

  • 2 Aktivitätsbestimmung

    Универсальный немецко-русский словарь > Aktivitätsbestimmung

  • 3 Aktivitätsbestimmung

    (f)

    определение радиоактивности

    Eine kurze Deutsch-Russisch Wörterbuch in Kernphysik und Kerntechnik > Aktivitätsbestimmung

  • 4 определение

    Большой англо-русский и русско-английский словарь > определение

  • 5 определение ценности

    Большой англо-русский и русско-английский словарь > определение ценности

  • 6 определение

    БНРС > определение

  • 7 определение

    БНРС > определение

  • 8 определять давать определение

    БНРС > определять давать определение

  • 9 определение

    БФРС > определение

  • 10 определение

    Большой итальяно-русский словарь > определение

  • 11 определение


    грам. определение

    Кабардинско-русский словарь > определение

  • 12 определение

    -я, сущ. с. II 1. мн. ч. нет йилһлһн, медлһн; определение расстояния һазрин холынь медлһн; 2. грам. цәәлһлт

    Русско-калмыцкий словарь > определение

  • 13 определение

    appreciation

    appunctamento

    (срок, границы)

    assignar

    грам. adjuncto

    \определениеение стоимости valutation

    \определениеять specialisar

    appunctar

    qualificar

    determinar

    definir

    \определениеять количество quantificar

    \определениеять место locar

    Словарь интерлингвы > определение

  • 14 абстрактное определение

    Большой англо-русский и русско-английский словарь > абстрактное определение

  • 15 аксиома-определение

    Большой англо-русский и русско-английский словарь > аксиома-определение

  • 16 аксиоматическое определение

    Большой англо-русский и русско-английский словарь > аксиоматическое определение

  • 17 алгебраическое определение

    Большой англо-русский и русско-английский словарь > алгебраическое определение

  • 18 анализ радиоактивности

    Большой англо-русский и русско-английский словарь > анализ радиоактивности

  • 19 аналитическое определение

    Большой англо-русский и русско-английский словарь > аналитическое определение

  • 20 априорное определение

    Большой англо-русский и русско-английский словарь > априорное определение

См. также в других словарях:

  • РАДИОАКТИВНЫЕ ИСТОЧНИНИ — РАДИОАКТИВНЫЕ ИСТОЧНИНИ, различного хим. состава минеральные источники, вода к рых содержит радиоактивные вещества и их эманации. По Вернадскому, всякая природная вода радиоактивна, и эта радиоактивность во многих случаях объясняется не только… …   Большая медицинская энциклопедия

  • РАДИОМЕТРИЧЕСКИЙ ВЕТЕРИНАРНО-САНИТАРНЫЙ КОНТРОЛЬ — радиометрический ветеринарно санитарный контроль, комплекс мероприятий по определению вида и степени загрязнённости радиоактивными веществами объектов ветеринарного надзора. Цели Р. в. с. к.: выяснение радиационной обстановки для решения вопросов …   Ветеринарный энциклопедический словарь

  • АЛЬФА-МЕТОД — (α μетод) один из радиометрических методов изучения радиоактивности г. п. и м лов в порошковых пробах, основанных на измерении α излучения. Качественное определение радиоактивности производится по наличию общего α излучения в… …   Геологическая энциклопедия

  • Радиоуглеродный метод —     (англ. radiocarbon). Углерод 14  радиоактивный изотоп, который образуется в атмосфере под действием космической радиации. Он действует как обычный углерод (12C), входящий в органическое вещество всего живого. Пропорции радиоактивного и… …   Археологический словарь

  • Хлопин, Виталий Григорьевич — В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Хлопин. Виталий Григорьевич Хлопин Дата рождения …   Википедия

  • источник — 3.18 источник (source): Объект или деятельность с потенциальными последствиями. Примечание Применительно к безопасности источник представляет собой опасность (см. ИСО/МЭК Руководство 51). [ИСО/МЭК Руководство 73:2002, пункт 3.1.5] Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Активность — 3.1. Активность мера радиоактивности какого либо количества радионуклида, находящегося в данном энергетическом состоянии в данный момент времени: , (3.1.) где dN ожидаемое число спонтанных ядерных превращений из данного энергетического состояния …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Медицина — I Медицина Медицина система научных знаний и практической деятельности, целями которой являются укрепление и сохранение здоровья, продление жизни людей, предупреждение и лечение болезней человека. Для выполнения этих задач М. изучает строение и… …   Медицинская энциклопедия

  • МАТЕРИАЛИЗМ — (от лат. materialis вещественный) многозначная идея, которой чаще всего придается один или некоторые из следующих смыслов. 1. Утверждение относительно существования или реальности: только материя существует или является реальной; материя является …   Философская энциклопедия

  • РБ 039-07: Обеспечение безопасности при транспортировании радиоактивных материалов (Справочный материал к Правилам безопасности при транспортировании радиоактивных материалов, НП-053-04) — Терминология РБ 039 07: Обеспечение безопасности при транспортировании радиоактивных материалов (Справочный материал к Правилам безопасности при транспортировании радиоактивных материалов, НП 053 04): 1. А1 1 С1. Определение соответствует… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • РБ 044-09: Основные рекомендации к вероятностному анализу безопасности уровня 2 атомных станций с реакторами типа ВВЭР — Терминология РБ 044 09: Основные рекомендации к вероятностному анализу безопасности уровня 2 атомных станций с реакторами типа ВВЭР: Аварийная последовательность последовательность событий, приводящая к определенному финальному состоянию блока АС …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации


радиоактивности | Определение, типы, применения и факты

Радиоактивность , свойство, проявляемое некоторыми типами материи, спонтанно испускать энергию и субатомные частицы. По сути, это атрибут отдельных атомных ядер.

Нестабильное ядро ​​будет спонтанно распадаться или распадаться до более стабильной конфигурации, но будет делать это только несколькими конкретными способами, испуская определенные частицы или определенные формы электромагнитной энергии.Радиоактивный распад - это свойство нескольких природных элементов, а также искусственно созданных изотопов этих элементов. Скорость распада радиоактивного элемента выражается периодом его полураспада; то есть время, необходимое для распада половины любого заданного количества изотопа. Период полураспада колеблется от более 1 000 000 000 лет для некоторых ядер до менее 10 −9 секунд ( см. Ниже Скорости радиоактивных переходов). Продукт процесса радиоактивного распада, называемый дочерним изотопом родительского изотопа, сам может быть нестабильным, и в этом случае он тоже распадется.Процесс продолжается до тех пор, пока не образуется стабильный нуклид.

Характер радиоактивных выбросов

Излучением наиболее распространенных форм спонтанного радиоактивного распада являются альфа (α) частица, бета (β) частица, гамма (γ) луч и нейтрино. Альфа-частица на самом деле является ядром атома гелия-4 с двумя положительными зарядами 4 / 2 He. Такие заряженные атомы называются ионами. У нейтрального атома гелия есть два электрона вне ядра, уравновешивающих эти два заряда.Бета-частицы могут быть заряжены отрицательно (бета-минус, символ e ) или положительно заряжены (бета-плюс, символ e + ). Бета-минус [β - ] частица на самом деле представляет собой электрон, созданный в ядре во время бета-распада, независимо от орбитального электронного облака атома. Бета-плюс частица, также называемая позитроном, является античастицей электрона; при сближении две такие частицы взаимно аннигилируют.Гамма-лучи - это электромагнитные излучения, такие как радиоволны, свет и рентгеновские лучи. Бета-радиоактивность также производит нейтрино и антинейтрино, частицы, которые не имеют заряда и имеют очень небольшую массу, обозначенные символами ν и ν соответственно.

При менее распространенных формах радиоактивности могут испускаться осколки деления, нейтроны или протоны. Осколки деления сами по себе являются сложными ядрами с обычно от одной трети до двух третей заряда Z и массой A родительского ядра.Нейтроны и протоны, конечно, являются основными строительными блоками сложных ядер, имеющих примерно единицу массы в атомном масштабе и нулевой заряд или единичный положительный заряд, соответственно. Нейтрон не может долго существовать в свободном состоянии. Он быстро захватывается ядрами вещества; в противном случае в свободном космосе он подвергнется бета-отрицательному распаду на протон, электрон и антинейтрино с периодом полураспада 12,8 минут. Протон является ядром обычного водорода и стабилен.

Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской.Подпишитесь сегодня

Виды радиоактивности

Ранние работы по естественной радиоактивности, связанной с урановыми и ториевыми рудами, выявили два различных типа радиоактивности: альфа- и бета-распад.

При альфа-распаде выделяется энергичный ион гелия (альфа-частица), в результате чего дочернее ядро ​​с атомным номером два меньше, чем родительское, и с атомным номером четыре меньше, чем у родительского. Примером является распад (обозначенный стрелкой) распространенного изотопа урана, 238 U, до дочернего тория и альфа-частицы:

Для этой и последующих реакций указаны выделенная энергия ( Q ) в миллионах электрон-вольт (МэВ) и период полураспада ( t 1⁄2 ).Следует отметить, что при альфа-распаде заряды или количество протонов, показанные в нижнем индексе, сбалансированы по обе стороны от стрелки, как и атомные массы, указанные в верхнем индексе.

При бета-отрицательном распаде испускается энергичный отрицательный электрон, образуя дочернее ядро ​​с одним большим атомным номером и тем же массовым числом. Примером может служить распад дочернего продукта урана торий-234 до протактиний-234:

В приведенной выше реакции бета-распада ν представляет собой антинейтрино.Здесь количество протонов увеличивается на один в реакции, но общий заряд остается прежним, потому что также создается электрон с отрицательным зарядом.

.

определение радиоактивности по The Free Dictionary

ra · di · o · ac · tiv · i · ty

(rā′dē-ō-ăk-tĭv′ĭ-tē) n.

1. Спонтанное излучение либо непосредственно от нестабильных атомных ядер, либо в результате ядерной реакции.

2. Излучение, включая альфа-частицы, нуклоны, электроны и гамма-лучи, испускаемое радиоактивным веществом.

радиоактивность

(ˌreɪdɪəʊækˈtɪvɪtɪ) n

(ядерная физика) спонтанное излучение атомных ядер.Излучение может состоять из альфа, бета и гамма-излучения

ra • di • o • ac • tiv • i • ty

(ˌreɪ di oʊ ækˈtɪv ɪ ti)

n.

явление, свойство определенных элементов, спонтанного испускания излучения в результате изменений ядер атомов элемента.

радиоактивность

(rā′dē-ō-ăk-tĭv′ĭ-tē)

Излучение нестабильных атомных ядер, подвергающихся радиоактивному распаду.

Знаете ли вы? Внутри ядер стабильных атомов, таких как атомы свинца, сила, связывающая протоны и нейтроны друг с другом по отдельности, достаточно велика, чтобы удерживать ядра вместе как целое.В ядрах других атомов, особенно тяжелых, таких как атомы урана, этой энергии недостаточно, и ядра нестабильны. Нестабильное ядро ​​испускает частицы и энергию в процессе, известном как радиоактивность . Когда выделяется достаточно частиц и энергии, чтобы создать новое стабильное ядро ​​(часто ядро ​​совершенно другого элемента), радиоактивность прекращается. Например, уран 238, очень нестабильный элемент, проходит 18 различных стадий распада, прежде чем, наконец, превратиться в стабильный изотоп свинца, свинец 206.(Некоторые из промежуточных стадий включают более тяжелые элементы торий, радий, радон и полоний.) Все известные элементы с атомным номером больше 83 (висмут) радиоактивны, и многие изотопы элементов с более низким атомным номером также радиоактивны.

радиоактивность

Спонтанное излучение, как правило, альфа- или бета-частиц, часто сопровождаемое гамма-лучами, из ядер нестабильного изотопа.

радиоактивность

состояние, собственность или процесс радиоактивности.

См. Также: Радиация

радиоактивность

1. Эмиссия лучей и субатомных частиц из ядер одних элементов, распадающихся на другие, особенно уран и продукты его распада, вплоть до свинца, но исключая его. Радиоактивность ядерных бомб и установок и даже некоторых горных пород может повредить живые ткани.

2. Спонтанный распад определенных изотопов, сопровождающийся излучением (a-лучи, b-лучи, c-лучи).

3. Эмиссия субатомных частиц и лучей в результате распада атомных ядер определенных изотопов некоторых элементов.

.

Что такое радиоактивность?

Ник Туран, 01.02.2009. Обновлено 22.02.2020
Radioactivity

Радиоактивные атомы содержат энергию, которая спонтанно изливается в виде энергетических субатомных атомов. частицы или электромагнитные волны. Выбросы называются радиацией . радиоактивное материал существует естественным образом в Земле (отчасти поэтому внутренняя часть Земли теплый) и постоянно производится в атмосфере космическими лучами. Люди делают радиоактивный материал, вызывая ядерные реакции в ядерных реакторах и ускорителях частиц.

Некоторые радиоактивные материалы выделяют свою энергию быстро, а другие выливают медленно. Скорость высвобождения энергии определяется количественно через период полураспада материала , то есть время, по истечении которого половина исходных атомов высвободили свою энергию. Например, если вы начнете со 100 радиоактивных атомов с периодом полураспада 1 минуту, 50 из них излучают свою энергию через 1 минуту. Через 2 минуты там останется 25 и так далее.

Graph of atoms vs. time for different half-lives

Иллюстрация распада vs.различные периоды полураспада

Что касается ядерной энергетики, многие материалы создаваемые при работе реактора радиоактивны. Распадаясь, они испускают излучение. Энергия, переносимая этим излучением, равна часто достаточно, чтобы вызвать повреждение биологических клеток и, следовательно, представляет опасность для здоровья. Таким образом, радиация является основной причиной как отходов, так и проблем безопасности связанных с ядерной энергетикой.

Радиация очень похожа на тепло, за исключением того, что вы не можете почувствовать его или увидеть, есть ли огонь.Поскольку все вокруг нас от природы немного теплое, мир тоже немного теплый. радиоактивны. Космические лучи падают из космоса 24/7. Газ радон вырвался из скалы на миллиарды лет. Тепло внутри Земли составляет около 50% из-за радиоактивных распад первичного урана и торий.

Никто не пострадает от вещей, которые немного теплые (до 75 ° F / 24 ° C), и никто не получит пострадавшие от естественной радиации (около 3 мЗв / год в США).

Есть части мира, где жарче, чем обычно (например, Флорида), и люди живут там просто отлично.Точно так же в мире есть места с более высоким естественным радиоактивность из-за местной геологии, например, Рамсарский Иран с более 100 мЗв / год или Денвер Колорадо, где космические лучи дают в 2 раза большую дозу, чем жизнь на уровне моря. Люди живут там тоже хорошо.

Очень горячие вещи опасны. Кипяток может нас обжечь. В контролируемых сценарии, горячие штучки по-прежнему полезны. Мы используем контролируемый высокий нагрев для производства стали и бетон, готовить, делать керамику. Врачи могут использовать высокую температуру в очень локализованной части нашу кожу, чтобы прижечь бородавку.

Точно так же мы можем использовать высокие дозы радиации для многих полезных вещей. Рентген обеспечивает медицинское диагностика, спасающая жизни. Радиоактивные изотопы вдохновили глубоководную науку эксперименты, марсоходы, космические зонды и кардиостимуляторы в сердцах. Ионизирующее излучение было используется для открытия двойной спирали нашей собственной ДНК. Атомные электростанции производят больше более половины безуглеродного электричества в США, которым питаются миллионы домов. Врачи регулярно использовать радиацию в определенных частях нашего тела, чтобы убить раковые опухоли и спасти жизни.

Быть охваченным пламенем огня может искалечить и убить нас. Мы используем пожарный код, пламя антипирены, пожарная сигнализация, пожарные и больницы для защиты от этой опасности. Точно так же дозы облучения всего тела свыше 4000 мЗв могут нанести вред и убить. Мы использовать правила, системы безопасности, детекторы излучения, физиков и больницы для защищайтесь от этих аналогичных опасностей.

Аналогичным образом мощность дозы, которая будет вызвана предлагаемым выбросом воды Фукусимы, составляет 0.0006 мЗв / год. Это более чем в 1000 раз меньше естественного фона. Это безопасно.

Dose range chart from DOE График DOE многих порядков радиации.

Это Информация листов содержит прекрасное описание единиц доз облучения и относительных значений. Наша доза страница содержит больше обсуждения.

Если вы ищете математику, посмотрите страницу «Математика, лежащая в основе радиоактивного распада».

Есть несколько типов частиц или волн, которые могут вылетать из радиоактивного ядра.Альфа частицы, бета-частицы, гамма-лучи и нейтроны являются наиболее распространенными формами ионизации (т.е. опасными) излучение.

Альфа-частицы

Названные альфа , потому что они были открыты первыми, эти частицы состоят из 2 протонов. и 2 нейтрона: ядро ​​гелия. Часто большие атомы распадаются с испусканием энергичной альфа-частицы. Эти частицы относительно большие и положительно заряжены, поэтому не проникают через очень хорошо.Тонкий лист бумаги может остановить практически любую альфа-частицу. Однако частицы вызывают сильное повреждение материалов, в которых они останавливаются, смещая атомы при их замедлении. Бумага под длительное альфа-облучение ухудшится.

Бета-частицы

Бета-частицы - это энергичные электроны, испускаемые ядром. Они рождаются, когда нейтрон распадается на протон. Поскольку нейтроны - нейтральные частицы, а протоны - положительные, для сохранения заряда необходимо испустить отрицательно заряженный электрон.Некоторые изотопы распадаются, превращая протон в нейтрон, испуская позитрон (антиэлектрон). Эти частицы могут проникать в вещество больше, чем альфа-частицы, и для этого требуется небольшая алюминиевая пластина чтобы остановить большинство бета-частиц.

Гамма-лучи

Гамма-лучи - это фотоны, испускаемые ядром. Часто атом в возбужденном состояние будет выводить из возбуждения, испуская гамма-лучи. Гамма-лучи похожи на световые волны и рентгеновские лучи, за исключением того, что они обычно намного более высокочастотные и, следовательно, более энергичные.Это излучение не имеет заряда и может легко проникать в большинство веществ, для чего требуются свинцовые кирпичи. для экранирования.

Техногенное излучение

Детекторы дыма
A smoke detector.

Детекторы дыма используют изотоп Америций-241. Этот изотоп испускает альфа-частицы с энергиями выше до 5,4 МэВ. Энергичные альфа-частицы используются для ионизации воздуха. Когда воздух ионизируется, небольшой ток проходит через это. Когда дым попадает в камеру, ток испытывает увеличение сопротивления и цепь подает сигнал тревоги.

Угольные электростанции

Уголь является загрязненным топливом и обычно содержит 1,3 частей на миллион урана и 3,4 частей на миллион тория (не для упомяните мышьяк, ртуть и серу). Когда уголь горит, эти изотопы выбрасываются в атмосферу, где они входят в нашу экосистему. Это приводит к поразительному факту, что эффективная доза для населения эквивалент угольных станций в 100 раз больше, чем атомных станций.

Взрывы ядерного оружия

Сотни испытаний ядерного оружия в атмосфере, которые произошли до того, как они были запрещены Договор 1963 года об ограниченном запрещении ядерных испытаний оставил в атмосфере долгоживущие радиоизотопы.Некоторые из них все еще в атмосфере и составляет часть нашей дневной дозы.

Естественная радиация

газ радон Этот природный газ поступает из почвы и встречается во всем мире. Он испускает альфа частицы, и поэтому могут повредить ДНК и привести к раку при вдыхании. EPA рекомендует вы проверяете свой дом на радон.

Космические лучи

Космические лучи - это энергетические частицы, которые возникают вне Земли, на Солнце, в далеких звездах, галактики и сверхновые.Большинство из них протоны. Атмосфера защищает нас от большинства космические лучи, но во время путешествия по воздуху будет накапливаться гораздо более высокая доза. не поверь в это? Посетите нашу страницу «Излучение на рейсах».

A NIM-bin.

Посмотрите видео, в котором некоторые из нас обнаруживают излучение от предметов домашнего обихода.

Background reading in Ann Arbor.

Для класса в 2005 году, в пределах досягаемости которого не было радиоактивных источников, мы измерили длительное (30 минут +) считывание с помощью детектора гамма-излучения из высокочистого германия (HPGe).Затем мы определили источник каждой вершины. Спектр показан на рисунке. Щелкните его для идентификации. Детекторы HPGe известны отличным разрешением, и, как вы можете видеть, хорошо видны многие пики. Каждый представляет собой специфическую ядерную реакцию. На рисунке выделены некоторые основные гамма-лучи. Таллий-208 является продуктом распада тория-232, который естественно присутствует в почве. Протактиний-234 является результатом естественного альфа-распада урана-238. Калий-40 содержится повсюду, в том числе в бананах и заменителях соли в продуктовых магазинах.

,

определение радиоактивности по The Free Dictionary

ra · di · o · ac · tiv · i · ty

(rā′dē-ō-ăk-tĭv′ĭ-tē) n.

1. Спонтанное излучение либо непосредственно от нестабильных атомных ядер, либо в результате ядерной реакции.

2. Излучение, включая альфа-частицы, нуклоны, электроны и гамма-лучи, испускаемое радиоактивным веществом.

радиоактивность

(ˌreɪdɪəʊækˈtɪvɪtɪ) n

(ядерная физика) спонтанное излучение атомных ядер.Излучение может состоять из альфа, бета и гамма-излучения

ra • di • o • ac • tiv • i • ty

(ˌreɪ di oʊ ækˈtɪv ɪ ti)

n.

явление, свойство определенных элементов, спонтанного испускания излучения в результате изменений ядер атомов элемента.

радиоактивность

(rā′dē-ō-ăk-tĭv′ĭ-tē)

Излучение нестабильных атомных ядер, подвергающихся радиоактивному распаду.

Знаете ли вы? Внутри ядер стабильных атомов, таких как атомы свинца, сила, связывающая протоны и нейтроны друг с другом по отдельности, достаточно велика, чтобы удерживать ядра вместе как целое.В ядрах других атомов, особенно тяжелых, таких как атомы урана, этой энергии недостаточно, и ядра нестабильны. Нестабильное ядро ​​испускает частицы и энергию в процессе, известном как радиоактивность . Когда выделяется достаточно частиц и энергии, чтобы создать новое стабильное ядро ​​(часто ядро ​​совершенно другого элемента), радиоактивность прекращается. Например, уран 238, очень нестабильный элемент, проходит 18 различных стадий распада, прежде чем, наконец, превратиться в стабильный изотоп свинца, свинец 206.(Некоторые из промежуточных стадий включают более тяжелые элементы торий, радий, радон и полоний.) Все известные элементы с атомным номером больше 83 (висмут) радиоактивны, и многие изотопы элементов с более низким атомным номером также радиоактивны.

радиоактивность

Спонтанное излучение, как правило, альфа- или бета-частиц, часто сопровождаемое гамма-лучами, из ядер нестабильного изотопа.

радиоактивность

состояние, собственность или процесс радиоактивности.

См. Также: Радиация

радиоактивность

1. Эмиссия лучей и субатомных частиц из ядер одних элементов, распадающихся на другие, в частности уран и продукты его распада, вплоть до свинца, но исключая его. Радиоактивность ядерных бомб и установок и даже некоторых горных пород может повредить живые ткани.

2. Спонтанный распад определенных изотопов, сопровождающийся излучением (a-лучи, b-лучи, c-лучи).

3. Эмиссия субатомных частиц и лучей в результате распада атомных ядер определенных изотопов некоторых элементов.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *