Альфа, гамма, бета-сәуле. Альфа, гамма, бета бөлшектерінің қасиеттері

Радионуклид дегеніміз не? Осы сөзбен қорқаңыз: радиоактивті изотоптар. Кейде сөзде «радионуклеинді» немесе одан да аз әдеби нұсқасы - «радионуклеотид» деген сөздерді естисіз. Дұрыс термин - бұл радионуклид. Бірақ радиоактивті ыдырау дегеніміз не? Әр түрлі сәулеленудің қасиеттері қандай және олар қалай ерекшеленеді? Барлық туралы - тәртіппен.

Радиологиядағы анықтамалар

Бірінші атом бомбасының жарылысынан кейін радиологиядан көптеген ұғымдар өзгерді. «Атомдық қазандық» деген сөздің орнына «ядролық реактор» деп айтқан жөн. «Радиоактивті сәулелер» деген сөздің орнына «иондаушы сәуле» деген сөзді қолданыңыз. «Радиоактивті изотоп» деген сөз «радионуклидтермен» ауыстырылады.

Ұзақ өмір сүретін және қысқа радионуклидтер

Атом ядросының ыдырауы альфа, бета және гамма-сәулеленумен бірге жүреді. Жарты өмір қандай? Радионуклидтердің ядролары тұрақты емес, сондықтан олар басқа тұрақты изотоптардан ерекшеленеді. Бір кездері радиоактивті ыдырау процесі басталады. Радионуклидтер альфа, бета және гамма сәулелері шығарылатын басқа изотоптарға айналдырылады. Радионуклидтердің тұрақсыздығының әр түрлі деңгейі бар - олардың кейбіреулері жүздеген, миллиондаған және тіпті миллиардтаған жылдар бойы бөлінеді. Мысалы, табиғатта кездесетін уранның барлық изотоптары ұзаққа созылған. Сондай-ақ секунд ішінде, күндерде, айларда ыдырайтын радионуклидтер бар. Олар қысқа мерзімді деп аталады.

Альфа, бета және гамма бөлшектерінің эмиссиясы ешқандай ыдырау емес. Бірақ, шын мәнінде, радиоактивті ыдырау альфа немесе бета-бөлшектердің шығарылуы арқылы ғана жүреді. Кейбір жағдайларда бұл процесс гамма сәулелерімен бірге жүреді. Табиғатта таза гамма-сәулелену болмайды. Радионуклидтің ыдырау жылдамдығы қаншалықты жоғары болса, оның радиоактивтілік деңгейі де соғұрлым жоғары болады. Кейбіреулер табиғатта альфа, бета, гамма және дельта ыдырауы бар деп санайды. Бұл дұрыс емес. Дельта-ыдырауы жоқ.

Радиоактивтіліктің өлшем бірліктері

Бірақ бұл мән қалай өлшенеді? Радиоактивтіліктің өлшемі цифрларда ыдыраудың қарқындылығын көрсетуге мүмкіндік береді. Радионуклидті өлшеуге арналған құрылғы Becquerel болып табылады. 1 becquerel (Bq) 1 секундта 1 ыдыраудың пайда болуын білдіреді. Осы өлшемдер үшін біршама үлкен өлшем бірлігі қолданылды: curie (Ki): 1 curie = 37 миллиардқа жуық.

Әрине, материяның бір массасын, мысалы, 1 мг уранды және 1 мг торийді салыстыру қажет. Радионуклид массасының қабылданған бөлігінің қызметі белгілі бір әрекет деп аталады. Жарты өмір сүру ұзағырақ болса , нақты радиоактивтіліктің неғұрлым төмен болуы.

Қандай радионуклидтер үлкен қауіп болып табылады?

Бұл өте қызықтыратын мәселе. Бір жағынан, қысқа мерзімді адамдар қауіпті, себебі олар белсендірек. Бірақ олардың ыдырағаннан кейін радиацияның мәселесі өзектілігін жоғалтады, ал ұзақ уақыт бойы өмір сүретін адамдар көптеген жылдар бойы қауіп төндіреді.

Радионуклидтердің нақты белсенділігін қарумен салыстыруға болады. Қандай қару қауіпті болады: бұл минутына елу кадр түсіреді немесе жарты сағатта бір рет ататын не болады? Бұл сұраққа жауап беру мүмкін емес - бәрі қарудың өлшеміне, жүктелгеніне, оқ ату мақсатқа жететініне, бұл қандай залалға байланысты.

Шығарындылардың түрлері арасындағы айырмашылық

Альфа, гамма және бета-сәулелену түрлері қару-жарақтың «калибріне» жатқызылуы мүмкін. Бұл шығарындылар жалпыға бірдей және айырмашылықтарға ие. Негізгі жалпы қасиеті - олардың барлығы қауіпті иондаушы сәуле ретінде жіктеледі. Бұл анықтама нені білдіреді? Иондаушы сәулеленудің энергиясы керемет күшке ие. Басқа атомға енгенде, олар орбитадан электронды сындырады. Бөлшектену кезінде ядро зарядталады - жаңа зат құрылады.

Альфа сәулелерінің сипаты

Олардың арасында ортақ нәрсе - гамма, бета және альфа радиациясының ұқсас сипаты бар. Альфа сәулелері бірінші болып табылды. Олар ауыр металлдардың ыдырауы кезінде пайда болды - уран, торий, радон. Альфа сәулелерінің ашылғаннан кейін олардың табиғаты анықталды. Олар үлкен жылдамдықпен ұшатын гелий ядролары болып шықты. Басқаша айтқанда, бұл 2 «протон» және «2» нейтрондардың ауыр зарядтары. Ауадағы альфа сәулелері өте аз қашықтықты - бірнеше сантиметрден аспайды. Қағаз немесе, мысалы, эпидермис осы радиацияны толығымен тоқтатады.

Бета радиациясы

Төменде анықталған бета бөлшектері қарапайым электрондар болды, бірақ олар өте үлкен жылдамдыққа ие. Олар альфа бөлшектерінен әлдеқайда кішкентай, сонымен қатар кіші электр заряды бар. Бета-бөлшектер түрлі материалдарға оңай енеді. Ауа-райында олар бірнеше метр қашықтықты жабады. Оларды мынадай материалдармен ұстауға болады: киім, шыны, жұқа металл парақ.

Гамма сәулесінің қасиеттері

Радиацияның бұл түрі ультракүлгін сәуле, инфрақызыл сәулелер немесе радио толқындары сияқты табиғатқа ие. Гамма сәулелері - фотонды сәулелену. Алайда фотонды өте жоғары жылдамдықпен. Радиацияның бұл түрі материалдар арқылы өте тез енеді. Оны тұтқындау үшін әдетте қорғасын мен бетон қолданылады. Гамма сәулелері мыңдаған шақырым жүре алады.

Қауіпті аңыз

Альфа, гамма және бета сәулеленуін салыстыра отырып, адамдар гамма сәулелерін ең қауіпті деп санайды. Өйткені, олар ядролық жарылыстар кезінде пайда болады, жүздеген шақырым жолдардан өтіп, радиациялық ауруды тудырады. Мұның бәрі шындық, бірақ ол сәулелену қаупіне тікелей байланысты емес. Өйткені бұл жағдайда олардың ену қабілеті туралы айтады. Әрине, альфа, бета және гамма сәулелері осыған байланысты ерекшеленеді. Алайда, қауіп-қатер ену қабілетінен емес, сіңіретін дозадан анықталады. Бұл көрсеткіш килограммға арналған джоулдарда есептеледі (J / кг).

Осылайша, сіңірілетін сәуле дозасы фракциямен өлшенеді. Оның нөмірінде альфа, гамма және бета-бөлшектердің саны емес, энергия. Мысалы, гамма-сәуле қатты және жұмсақ болуы мүмкін. Соңғы энергия аз. Қару-жарақпен ұқсастығын жалғастыра отырып, айта аласыз: маңыздылығы тек оқтың калибрі ғана емес, маңыздысы және ату қалай жасалуы - егу немесе қару-жарақ.