Читайте также:
|
Ядра деяких радіоактивних речовин мають дуже довгий термін життя (більше ніж 108 років) і тому вони ще не встигли повністю розпастися за час існування нашого Всесвіту. До таких радіоактивних речовин відносяться ізотопи Урану-235, Торію-232, Калію-40, та інших. Всього в природі існує близько 20 таких ізотопів.
Так, період напіврозпаду урана-235 складає 713 міліонів років, а плутонія-239 – більше 24 тисячоліть, цезію – 33 роки, стронцію – 28 років.
Окрім довгоживучих радіоактивних ізотопів в природних умовах зустрічаються елементи з порівнянно малим терміном життя. Це пояснюється тим, що вид таких ізотопів постійно відновлюється за рахунок розпаду більш довгоживучих ізотопів, а також за рахунок ядерних ланцюгових реакцій, що отримуються в природних умовах.
Вид елементарних частинок що випромінюються (продукти розпаду)
Атом будь якого хімічного елемента має складну будову. В центрі атома знаходиться ядро, яке має в своєму складі позитивно заряджені протони і нейтрально заряджені нейтрони, а навколо ядра обертаються легкі негативно заряджені електрони. Кожен атом будь якої хімічної речовини має одинакову кількість протонів та електронів, в результаті чого у звичайних умовах цей атом знаходиться у статистичній рівновазі. Але атоми різних хімічних елементів відрізняються один від одного кількістю електронів. Наприклад, навколо ядра атома водню рухається лише один електрон, у гелія – 2, у літія – 3, а навколо ядра атома урана – 92 електрона. Кількість електронів у буль якого атома рівняється порядковому номеру даного елемента Періодичної системи елементів Д.І.Мєндєлєєва.
Найпростішу будову має ядро хімічного елементу водню, до складу якого входить лише один протон. Більш складну побудову має ядро гелію, до складу якого входить два протона і два нейтрона. Саме ядра гелію становлять основу побудови будь якої іншої речовини, в тому числі і радіоактивної. А окремо взятий протон, електрон або нейтрон відносяться до елементарних частинок, що випромінюються в навколишнє середовище в процесі розпаду ядер хімічних речовин.
При цьому, випромінювання будь яких елементарно заряджених частинок супроводжується утворенням специфічного поля гама-променя (γ).
Таким чином, в навколишнє середовище під час розпаду ядер радіоактивних речовин випромінюються:
а) в процесі природнього розчеплення радіоактивних ядер:
- альфа-частинки (α - частинки);
- бета-частинки (β - частинки);
- гама-промені (γ), породжені випромінюванням α і β -частинок;
б) в процесі вимушеного розчеплення радіоактивних ядер:
- потік нейтронів (n);
- гама-промені (γ), що породжені розповсюдженням нейтронів (n).
Основними характеристиками радіаційних випромінювань є:
– проникаюча здібність – визначається глибиною їх проникнення в іншому середовищі;
– іонізуюча здатність – їх можливість іонізувати інші атоми даного середовища, в яке вони проникають.
Альфа-частинки (α- частинки) уявляють собою потік тяжких ядер гелію. Вони, в порівняні з іншими елементарними частинками, мають значну масу, і томувипромінюються з ядер атомів зі швидкість близькою до 20000 км/сек. при зіткненні з зустрічними частинками середовища їх швидкість бистро понижується, в результаті чого α- частинки пробігають в повітрі всього 7–9 см. В іншому середовищі їх шлях пробігу ще меньший. Наприклад, звичайний листок паперу повністю поглинає всі α-частинки.
Бета-частинки ( β- частинки) становлять потік легких електронів, а від того вони мають початкову швидкість близьку до швидкості світла. Тому їх проникаюча здібність більша ніж у α-частинок. Швидкі β-частинки пролітають в повітрі до 20 м, у воді – до 2,6 см, а в свинцю – до 0,3 см.
Гама-промені (γ-промені) за своїми властивостями східні з рентгенівськими променями. Вони розповсюджуються зі швидкістю світла таволодіють виключно великою проникаючою здібністю. Щоб послабити вдвічі потік γ -променей необхідний слой сталі товщиною 1,8 см., а їх дліна пробігу в повітрі становить сотні метрів.
Потік нейтронів (n) виникає під час вимушеного розчеплення ядер радіоактивних елементів в результаті ланцюгової ядерної реакції при ядерному вибухові. Це ті нейтрони які в момент ядерного вибуху вийшли за межі критичної маси і не приймають участі в подальшій ланцюговій реакції ядерного розчіплення (дивися заняття 4 тема №2.2 Ядерна зброя та її уражаючі фактори).
Такі нейтрони здатні розповсюджуватися у повітряному просторі на відстань до 3 км, а їх рух знову ж таки супроводжується утворенням гама-променей (γ-променей).
В залежності від дії променів розрізняються наступні види радіації:
- проникаюча радіація;
- наведена радіація;
Проникаюча радіація – це потік нейтронів (n) та гама-променів (γ) з радіаційної хмари, що утворюється при ядерному вибуху. При цьому, час дії проникаючої радіації складає декілька секунд і визначається терміном підйому хмари вибуху на таку висоту, при якій γ-промені поглинаються товщей повітря і практично не досягають поверхні землі.
Наведена радіація – це утворення радіоактивності в грунті та інших предметах, на які діяла проникаюча радіація.
При наведеній радіації утворюються головним чином такі радіоактивні ізотопи як Mn-56m, Al-28, Na-24. Кількість цих ізотопів пропорційна виходу нейтронів при ядерному вибухові.
Дата добавления: 2014-12-20; просмотров: 37 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |