Contoh penggunaan fenomena radioaktiviti dan penggunaan proses nuklear. Fenomena radioaktiviti dalam alam semula jadi - abstrak

Pada tahun 1896, ahli fizik Perancis A. Becquerel memeriksa sama ada garam uranium (kalium uranil sulfat) mengeluarkan sebarang sinar di bawah pengaruh cahaya matahari (tidak lama sebelum ini, sinaran X-ray ditemui, ahli fizik mencari analog). Tetapi kemudian A. Becquerel mendapati bahawa garam uranium mengeluarkan sinaran yang tidak diketahui walaupun tanpa pencahayaan terlebih dahulu. Becquerel menetapkan bahawa keamatan sinaran hanya ditentukan oleh jumlah uranium dalam penyediaan dan tidak bergantung sepenuhnya daripada sebatian yang terkandung di dalamnya. Oleh itu, sifat ini tidak wujud dalam sebatian, tetapi dalam unsur kimia uranium. Fenomena ini kemudiannya dipanggil radioaktiviti.

Fenomena radioaktiviti (Latin: I memancarkan sinar, berkesan) ialah perubahan spontan nukleus atom yang tidak stabil kepada nukleus unsur lain, disertai dengan pancaran zarah atau sinar gamma.

Terdapat 4 jenis radioaktiviti yang diketahui: pereputan alfa, pereputan beta, pembelahan spontan nukleus atom, radioaktiviti proton. Radioaktiviti dicirikan oleh penurunan eksponen dalam bilangan nukleus dari semasa ke semasa. Radioaktiviti pertama kali ditemui oleh ahli fizik Perancis A. Becquerel (1852-1908) pada tahun 1896.

Terdapat radioaktiviti semula jadi dan buatan. Radioaktiviti semulajadi diperhatikan dalam isotop yang wujud dalam alam semula jadi, dan radioaktiviti buatan diperhatikan dalam isotop yang diperoleh hasil daripada tindak balas nuklear. Nukleus yang mengalami transformasi radioaktif dipanggil nukleus ibu, dan yang terbentuk semasa proses pereputan radioaktif dipanggil nukleus anak. Terdapat isotop stabil (stabil) dan radioaktif. Dari terkenal unsur kimia 274 stabil dan lebih 700 isotop radioaktif ditemui. Kebanyakan unsur kimia semulajadi adalah campuran isotop.

Bergantung kepada asal usulnya, semua unsur radioaktif semulajadi Bumi boleh dibahagikan kepada tiga kumpulan.

Kumpulan pertama termasuk unsur-unsur yang digabungkan menjadi tiga keluarga radioaktif. Sebagai tambahan kepada nenek moyang yang berumur panjang bagi keluarga ini - uranium, torium dan actinouranium - ini juga termasuk produk pereputan mereka, termasuk yang agak berumur pendek - radium, radon, mesothorium, dll. Bilangan unsur radioaktif kumpulan ini berkurangan secara beransur-ansur mengikut undang-undang pereputan radioaktif. Unsur yang paling meluas dalam kumpulan ini ialah uranium, yang terdapat dalam lebih banyak kuantiti di kerak bumi daripada perak atau merkuri, dan torium. Uranium semulajadi adalah campuran tiga isotop - uranium - 238 (99.28%), uranium - 235 (0.71%) dan uranium - 234 (0.006%). Uranium - 238 dan uranium - 235 (actino-uranium) adalah pengasas dua keluarga radioaktif.

Salah satu produk pereputan uranium 238 ialah radium, yang telah disebutkan di atas. Walaupun separuh hayat yang agak pendek, kandungan radium dalam kerak bumi agak stabil, kerana penurunan jumlahnya akibat pereputan dikompensasi oleh pembentukan berterusan radium baru akibat pereputan uranium.

Radium telah menemui aplikasi yang meluas dalam perubatan, bukan sahaja sebagai sumber sinar gamma untuk penyinaran pesakit (di kawasan ini ia digantikan dengan bahan radioaktif tiruan yang jauh lebih murah), tetapi juga sebagai sumber radon untuk mandian radon, sering digunakan oleh ahli terapi fizikal.

Kumpulan kedua unsur radioaktif Bumi terdiri daripada isotop radioaktif unsur-unsur yang bukan sebahagian daripada keluarga radioaktif. Mereka juga timbul semasa pembentukan Bumi, dan bilangan mereka secara beransur-ansur berkurangan disebabkan oleh pereputan radioaktif.

Daripada unsur-unsur kumpulan ini nilai tertinggi mempunyai kalium, radioaktiviti yang ditemui pada tahun 1906. Kalium adalah salah satu unsur yang paling biasa. Bahagiannya ialah 1.1% jumlah nombor atom yang membentuk kerak bumi. Kalium diperlukan untuk perkembangan normal tumbuhan, dan juga merupakan sebahagian daripada mana-mana organisma hidup, termasuk manusia. Kalium semulajadi adalah campuran tiga isotop K 39, K 40 dan K 41, yang mana hanya satu adalah radioaktif - K 40. Jumlah isotop ini dalam campuran semula jadi adalah kecil - hanya 0.0119%; Dalam 1 g kalium semulajadi, kira-kira 30 perpecahan berlaku sesaat. Walaupun aktiviti yang kelihatan tidak penting ini berbanding dengan radium dan uranium, kalium, kerana banyaknya, memainkan peranan yang besar dalam alam semula jadi.

Daripada unsur radioaktif lain dari kumpulan kedua, rubidium Rb patut diberi perhatian, kerana ia cenderung terkumpul di beberapa tumbuhan (1 liter jus anggur mengandungi 1 mg rubidium). Walau bagaimanapun, aktiviti yang disebabkan olehnya adalah kurang daripada K 40.

Kumpulan ketiga bahan radioaktif semulajadi yang membentuk biosfera dibentuk oleh isotop radioaktif yang timbul di atmosfera akibat tindakan sinar kosmik. Isotop tersebut termasuk karbon radioaktif (C 14), fosforus (P 32) dan beberapa yang lain. Jumlah isotop ini secara semula jadi adalah agak kecil.

Selepas penemuan unsur radioaktif, kajian aktif sifat fizikal sinaran mereka bermula. Rutherford berjaya menemui komposisi yang kompleks sinaran radioaktif.

Pengalaman adalah seperti berikut. Dadah radioaktif diletakkan di bahagian bawah saluran sempit silinder plumbum, dan plat fotografi diletakkan bertentangan. Sinaran yang keluar dari saluran dipengaruhi oleh medan magnet. Dalam kes ini, keseluruhan pemasangan berada dalam vakum.

Dalam medan magnet, rasuk berpecah kepada tiga bahagian. Dua komponen sinaran primer telah dipesongkan oleh sisi bertentangan, yang menunjukkan bahawa mereka mempunyai dakwaan tanda yang bertentangan. Komponen ketiga mengekalkan kelinearan pembiakan. Sinaran dengan cas positif dipanggil sinar alfa, negatif - sinar beta, neutral - sinar gamma.

Semasa mengkaji sifat sinaran alfa, Rutherford menjalankan eksperimen berikut. Dalam laluan zarah alfa, dia meletakkan pembilang Geiger, yang mengukur bilangan zarah yang dipancarkan dalam masa tertentu. Selepas ini, menggunakan elektrometer, dia mengukur cas zarah yang dipancarkan pada masa yang sama. Mengetahui jumlah cas zarah alfa dan bilangannya, Rutherford mengira cas satu zarah tersebut. Ia ternyata sama dengan dua yang rendah.

Dengan pesongan zarah dalam medan magnet, dia menentukan nisbah casnya kepada jisim. Ternyata untuk satu caj asas terdapat dua unit atom jisim.

Oleh itu, didapati bahawa dengan cas yang sama dengan dua elemen asas, zarah alfa mempunyai empat unit jisim atom. Ia berikutan daripada ini bahawa sinaran alfa adalah aliran nukleus helium.

Pada tahun 1920, Rutherford mencadangkan bahawa harus ada zarah dengan jisim jisim yang sama proton, tetapi tidak mempunyai cas elektrik - neutron. Bagaimanapun, dia tidak dapat mengesan zarah sedemikian. Kewujudannya telah dibuktikan secara eksperimen oleh James Chadwick pada tahun 1932.

Di samping itu, Rutherford memperhalusi nisbah cas elektron kepada jisimnya sebanyak 30%.

Dalam sangat dalam erti kata yang luas perkataan, sinaran(Latin "radiance", "radiation") ialah proses perambatan tenaga dalam ruang dalam bentuk pelbagai gelombang dan zarah. Ini termasuk: inframerah (terma), ultraviolet, kelihatan sinaran cahaya, serta pelbagai jenis sinaran mengion. Kepentingan terbesar dari sudut pandangan kesihatan dan keselamatan hidup ialah sinaran mengion, i.e. jenis sinaran yang boleh menyebabkan pengionan bahan yang mempengaruhinya. Khususnya, dalam sel hidup, sinaran mengion menyebabkan pembentukan radikal bebas, pengumpulan yang membawa kepada pemusnahan protein, kematian atau degenerasi sel, dan akhirnya boleh menyebabkan kematian makroorganisma (haiwan, tumbuhan, manusia). Itulah sebabnya dalam kebanyakan kes istilah sinaran biasanya bermaksud sinaran mengion. Ia juga bernilai memahami perbezaan antara istilah seperti sinaran dan radioaktiviti. Jika yang pertama boleh digunakan untuk sinaran mengion yang terletak di ruang bebas, yang akan wujud sehingga ia diserap oleh beberapa objek (bahan), maka radioaktiviti adalah keupayaan bahan dan objek untuk memancarkan sinaran mengion, i.e. menjadi sumber sinaran. Bergantung pada sifat objek dan asalnya, istilah dibahagikan: radioaktiviti semula jadi dan radioaktiviti buatan. Radioaktiviti semula jadi mengiringi pereputan spontan nukleus jirim dalam alam semula jadi dan merupakan ciri unsur "berat" jadual berkala (dengan nombor siri lebih daripada 82). Keradioaktifan buatan dimulakan oleh seseorang secara sengaja dengan bantuan pelbagai tindak balas nuklear. Di samping itu, ia bernilai menyerlahkan apa yang dipanggil radioaktiviti "aruh". apabila beberapa bahan, objek atau bahkan organisma selepas impak yang kuat sinaran mengion dia sendiri menjadi sumber sinaran berbahaya disebabkan ketidakstabilan nukleus atom. Sumber radiasi yang kuat boleh berbahaya kepada kehidupan dan kesihatan manusia sebarang bahan atau objek radioaktif. Tidak seperti kebanyakan jenis bahaya lain, sinaran tidak kelihatan tanpa peralatan khas, yang menjadikannya lebih menakutkan. Sebab keradioaktifan sesuatu bahan ialah nukleus tidak stabil yang merupakan sebahagian daripada atom, yang semasa pereputan dilepaskan ke dalam persekitaran sinaran atau zarah yang tidak kelihatan. Bergantung pada pelbagai sifat (komposisi, keupayaan menembusi, tenaga), hari ini banyak jenis sinaran mengion dibezakan, yang mana yang paling ketara dan meluas ialah: . Sinaran alfa. Sumber sinaran di dalamnya adalah zarah dengan cas positif dan berat yang agak besar. Zarah alfa (2 proton + 2 neutron) agak besar dan oleh itu mudah ditangguhkan walaupun oleh halangan kecil: pakaian, kertas dinding, langsir tingkap, dsb. Walaupun sinaran alfa mengenai orang yang berbogel, tiada apa yang perlu dibimbangkan; ia tidak akan melepasi lapisan cetek kulit. Walau bagaimanapun, walaupun keupayaan penembusannya rendah, sinaran alfa mempunyai pengionan yang kuat, yang amat berbahaya jika bahan yang menjadi sumber zarah alfa masuk terus ke dalam badan manusia, contohnya, ke dalam paru-paru atau saluran penghadaman. . Sinaran beta. Ia adalah aliran zarah bercas (positron atau elektron). Sinaran sedemikian mempunyai kuasa penembusan yang lebih besar daripada zarah alfa ia boleh disekat oleh pintu kayu, kaca tingkap, badan kereta, dll. Ia berbahaya bagi manusia apabila terdedah kepada kulit yang tidak dilindungi, serta apabila bahan radioaktif ditelan. . Sinaran gamma dan berdekatan dengan sinaran X-ray. Satu lagi jenis sinaran mengion, yang berkaitan fluks bercahaya, tetapi dengan keupayaan yang lebih baik untuk menembusi objek sekeliling. Dengan sifatnya ia adalah gelombang pendek bertenaga tinggi radiasi elektromagnetik. Untuk menyekat sinaran gamma, dalam beberapa kes dinding beberapa meter plumbum atau beberapa puluh meter konkrit bertetulang padat mungkin diperlukan. Bagi manusia, sinaran sedemikian adalah yang paling berbahaya. Sumber utama sinaran jenis ini di alam semula jadi ialah Matahari, namun sinaran maut tidak sampai kepada manusia kerana lapisan pelindung atmosfera.

Skim pembentukan pelbagai jenis sinaran Sinaran semula jadi dan radioaktiviti Dalam persekitaran kita, tidak kira sama ada di bandar atau luar bandar, terdapat sumber sinaran semula jadi. Biasanya, sinaran mengion asal semula jadi jarang menimbulkan bahaya kepada manusia; nilainya biasanya dalam julat yang boleh diterima. Tanah, air, atmosfera, beberapa makanan dan benda, banyak objek angkasa. Sumber utama sinaran semula jadi dalam banyak kes ialah sinaran Matahari dan tenaga pereputan unsur-unsur tertentu kerak bumi. Malah manusia sendiri mempunyai radioaktiviti semula jadi. Di dalam badan setiap daripada kita terdapat bahan seperti rubidium-87 dan kalium-40, yang mencipta latar belakang radiasi peribadi. Sumber sinaran boleh menjadi bangunan, bahan binaan, atau barangan rumah yang mengandungi bahan dengan nukleus atom yang tidak stabil. Perlu diingat bahawa tahap sinaran semula jadi tidak sama di mana-mana. Oleh itu, di beberapa bandar yang terletak tinggi di pergunungan, tahap sinaran melebihi itu pada ketinggian lautan dunia hampir lima kali ganda. Terdapat juga zon permukaan bumi, di mana sinaran jauh lebih tinggi disebabkan oleh lokasi bahan radioaktif di dalam perut bumi. Sinaran buatan dan radioaktiviti Tidak seperti semula jadi, radioaktiviti buatan adalah akibatnya Aktiviti manusia. Sumber sinaran buatan ialah: loji kuasa nuklear, peralatan tentera dan awam yang menggunakan reaktor nuklear, tapak perlombongan dengan nukleus atom yang tidak stabil, kawasan ujian nuklear, tapak pengebumian dan kebocoran bahan api nuklear, tanah perkuburan sisa nuklear, beberapa peralatan diagnostik dan terapeutik, serta radioaktif. isotop dalam perubatan.
Bagaimana untuk mengesan sinaran dan radioaktiviti? Satu-satunya yang tersedia untuk orang biasa Satu cara untuk menentukan tahap sinaran dan radioaktiviti adalah dengan menggunakan peranti khas - dosimeter (radiometer). Prinsip pengukuran adalah untuk merekod dan menganggar bilangan zarah sinaran menggunakan pembilang Geiger-Muller. Dosimeter peribadi Tiada siapa yang kebal daripada kesan sinaran. Malangnya, apa-apa objek di sekeliling kita boleh menjadi sumber sinaran maut: wang, makanan, alatan, bahan binaan, pakaian, perabot, pengangkutan, tanah, air, dll. Dalam dos yang sederhana, badan kita mampu menahan kesan radiasi tanpa akibat yang berbahaya, tetapi hari ini jarang sesiapa yang memberi perhatian yang mencukupi keselamatan sinaran, meletakkan dirinya dan keluarganya pada risiko maut setiap hari. Betapa bahayanya radiasi kepada manusia? Seperti yang diketahui, kesan radiasi pada tubuh manusia atau haiwan boleh terdiri daripada dua jenis: dari dalam atau dari luar. Tiada satu pun daripada mereka menambah kesihatan. Di samping itu, sains tahu bahawa pengaruh dalaman bahan sinaran lebih berbahaya daripada pengaruh luaran. Selalunya, bahan radiasi memasuki badan kita bersama-sama dengan air dan makanan yang tercemar. Untuk mengelakkan pendedahan dalaman kepada radiasi, cukup untuk mengetahui makanan mana yang menjadi sumbernya. Tetapi dengan pendedahan radiasi luaran semuanya sedikit berbeza. Sumber sinaran Latar belakang sinaran dikelaskan kepada semula jadi dan buatan manusia. Hampir mustahil untuk mengelakkan sinaran semula jadi di planet kita, kerana sumbernya adalah Matahari dan radon gas bawah tanah. Jenis sinaran ini hampir tidak mempunyai kesan negatif ke atas badan manusia dan haiwan, kerana parasnya di permukaan Bumi berada dalam MPC. Benar, di angkasa atau bahkan pada ketinggian 10 km di atas kapal terbang sinaran suria boleh mendatangkan bahaya yang nyata. Oleh itu, radiasi dan manusia sentiasa berinteraksi. Dengan sumber radiasi buatan manusia, semuanya samar-samar. Di sesetengah kawasan industri dan perlombongan, pekerja memakai pakaian pelindung khas terhadap pendedahan kepada sinaran. Tahap sinaran latar belakang di kemudahan tersebut boleh menjadi lebih tinggi daripada piawaian yang dibenarkan.
tinggal di dunia moden, adalah penting untuk mengetahui apakah sinaran dan bagaimana ia memberi kesan kepada manusia, haiwan dan tumbuh-tumbuhan. Tahap pendedahan kepada sinaran pada tubuh manusia biasanya diukur dalam Sievertach(disingkatkan sebagai Sv, 1 Sv = 1000 mSv = 1,000,000 µSv). Ini dilakukan menggunakan peranti khas untuk mengukur sinaran - dosimeter. Di bawah pengaruh sinaran semula jadi, setiap daripada kita terdedah kepada 2.4 mSv setahun, dan kita tidak merasakan ini, kerana penunjuk ini benar-benar selamat untuk kesihatan. Tetapi dengan dos sinaran yang tinggi, akibatnya terhadap tubuh manusia atau haiwan boleh menjadi yang paling teruk. Di antara penyakit yang diketahui yang timbul akibat penyinaran tubuh manusia, terdapat seperti leukemia, penyakit radiasi dengan segala akibatnya, semua jenis tumor, katarak, jangkitan, dan ketidaksuburan. Dan dengan pendedahan yang kuat, radiasi juga boleh menyebabkan luka bakar! Gambar anggaran kesan sinaran pada pelbagai dos kelihatan seperti dengan cara berikut: . dengan dos penyinaran berkesan badan 1 Sv, komposisi darah merosot; . dengan dos penyinaran berkesan badan 2-5 Sv, kebotakan dan leukemia berlaku (yang dipanggil "penyakit radiasi"); . Dengan dos sinaran badan yang berkesan sebanyak 3 Sv, kira-kira 50 peratus orang mati dalam masa satu bulan. Iaitu, sinaran pada tahap pendedahan tertentu menimbulkan bahaya yang sangat serius kepada semua makhluk hidup. Terdapat juga banyak perbincangan tentang fakta bahawa pendedahan radiasi membawa kepada mutasi pada peringkat gen. Sesetengah saintis menganggap radiasi sebagai punca utama mutasi, manakala yang lain berpendapat bahawa transformasi gen tidak sama sekali dikaitkan dengan pendedahan kepada sinaran mengion. Walau apa pun, persoalan kesan mutagenik sinaran masih terbuka. Tetapi terdapat banyak contoh radiasi yang menyebabkan ketidaksuburan. Adakah sinaran berjangkit? Adakah berbahaya untuk bersentuhan dengan orang yang disinari? Bertentangan dengan apa yang dipercayai oleh ramai orang, radiasi tidak berjangkit. Anda boleh berkomunikasi dengan pesakit yang menghidap penyakit radiasi dan penyakit lain yang disebabkan oleh pendedahan kepada radiasi tanpa cara perlindungan diri. Tetapi hanya jika mereka tidak bersentuhan langsung dengan bahan radioaktif dan bukan sendiri sumber sinaran! Untuk siapa radiasi paling berbahaya? Sinaran mempunyai kesan yang paling besar kepada generasi muda, iaitu kepada kanak-kanak. Secara saintifik, ini dijelaskan oleh fakta bahawa sinaran mengion mempunyai kesan yang lebih kuat pada sel-sel yang berada di peringkat pertumbuhan dan pembahagian. Orang dewasa kurang terjejas kerana pembahagian sel mereka perlahan atau berhenti. Tetapi wanita hamil perlu berhati-hati dengan radiasi pada semua kos! Di atas pentas perkembangan intrauterin Sel-sel organisma yang sedang membesar amat sensitif kepada sinaran, jadi walaupun pendedahan ringan dan jangka pendek kepada sinaran boleh memberi kesan yang sangat negatif terhadap perkembangan janin. Bagaimana untuk mengenali sinaran? Hampir mustahil untuk mengesan sinaran tanpa instrumen khas sebelum masalah kesihatan muncul. Ini adalah apa yang ia semua tentang bahaya utama sinaran - ia tidak kelihatan! Pasaran moden barangan (makanan dan bukan makanan) dikawal oleh perkhidmatan khas yang memeriksa pematuhan produk dengan piawaian sinaran sinaran yang ditetapkan. Walau bagaimanapun, kemungkinan untuk membeli item atau produk makanan yang sinaran latar belakangnya tidak memenuhi piawaian masih wujud. Lazimnya, barangan tersebut dibawa dari kawasan tercemar secara haram. Adakah anda ingin memberi anak anda makanan yang mengandungi bahan radiasi? Jelas sekali tidak. Kemudian beli produk hanya di tempat yang dipercayai. Lebih baik lagi, beli peranti yang mengukur sinaran dan gunakannya untuk kesihatan anda!
Bagaimana untuk menangani radiasi? Jawapan yang paling mudah dan paling jelas untuk soalan "Bagaimana untuk mengeluarkan sinaran dari badan adalah seperti berikut: pergi ke gim! Aktiviti fizikal membawa kepada peningkatan peluh, dan bahan radiasi dikumuhkan bersama dengan peluh. Anda juga boleh mengurangkan kesan radiasi pada tubuh manusia dengan mengunjungi sauna. Ia mempunyai kesan yang hampir sama seperti latihan fizikal- membawa kepada peningkatan pengeluaran peluh. Makan sayur-sayuran dan buah-buahan segar juga boleh mengurangkan kesan radiasi terhadap kesihatan manusia. Anda perlu tahu bahawa hari ini cara perlindungan yang ideal terhadap radiasi belum lagi dicipta. Yang paling mudah dan kaedah yang berkesan Lindungi diri anda daripada kesan negatif sinaran maut - jauhi sumbernya. Jika anda tahu segala-galanya tentang sinaran dan tahu cara menggunakan instrumen dengan betul untuk mengukurnya, anda hampir boleh mengelakkan kesan negatifnya sepenuhnya. Apakah yang boleh menjadi sumber sinaran? Kami telah mengatakan bahawa hampir mustahil untuk melindungi diri anda sepenuhnya daripada kesan radiasi di planet kita. Setiap daripada kita sentiasa terdedah kepada sinaran radioaktif, semula jadi dan buatan manusia. Sumber sinaran boleh jadi apa sahaja, daripada mainan kanak-kanak yang kelihatan tidak berbahaya kepada perusahaan berdekatan. Walau bagaimanapun, item ini boleh dianggap sebagai sumber radiasi sementara yang mana anda boleh melindungi diri anda. Sebagai tambahan kepada mereka, terdapat juga latar belakang sinaran umum yang dicipta oleh beberapa sumber yang mengelilingi kita. Sinaran mengion latar belakang boleh dicipta oleh gas, pepejal dan bahan cecair untuk pelbagai tujuan. Sebagai contoh, sumber sinaran semula jadi gas yang paling meluas ialah gas radon. Ia sentiasa dikeluarkan dalam kuantiti yang kecil dari perut Bumi dan terkumpul di ruang bawah tanah, tanah rendah, di tingkat bawah premis, dll. daripada gas radioaktif Malah dinding premis tidak dapat melindungi sepenuhnya. Selain itu, dalam beberapa kes, dinding bangunan itu sendiri boleh menjadi sumber sinaran. Keadaan sinaran di dalam rumah Sinaran di dalam bilik yang dibuat oleh bahan binaan dari mana dinding dibina boleh menimbulkan ancaman serius kepada kehidupan dan kesihatan manusia. Untuk menilai kualiti premis dan bangunan dari sudut radioaktiviti, perkhidmatan khas telah dianjurkan di negara kita. Tugas mereka adalah untuk mengukur secara berkala tahap sinaran di rumah dan bangunan awam dan membandingkan keputusan yang diperoleh dengan piawaian sedia ada. Jika tahap sinaran daripada bahan binaan di dalam bilik berada dalam piawaian ini, maka suruhanjaya itu meluluskan operasi selanjutnya. DALAM sebaliknya bangunan itu mungkin perlu menjalani pembaikan, dan dalam beberapa kes, perobohan dengan pelupusan bahan binaan berikutnya. Perlu diingatkan bahawa hampir semua struktur mencipta latar belakang sinaran tertentu. Lebih-lebih lagi, semakin lama bangunan itu, semakin tinggi tahap sinaran di dalamnya. Dengan ini, apabila mengukur tahap sinaran dalam bangunan, umurnya juga diambil kira.
Perusahaan adalah sumber radiasi buatan manusia Sinaran isi rumah Terdapat kategori barangan isi rumah yang mengeluarkan sinaran, walaupun dalam had yang boleh diterima. Ini, sebagai contoh, jam tangan atau kompas, tangan yang disalut dengan garam radium, yang mana ia bersinar dalam gelap (cahaya fosforus, biasa kepada semua orang). Kita juga boleh mengatakan dengan yakin bahawa terdapat sinaran di dalam bilik di mana TV atau monitor berdasarkan CRT konvensional dipasang. Demi eksperimen, pakar membawa dosimeter ke kompas dengan jarum fosforus. Kami menerima sedikit lebihan latar belakang umum, walaupun dalam had biasa.
Sinaran dan perubatan Pendedahan radioaktif seseorang terdedah pada semua peringkat hidupnya, bekerja untuk perusahaan industri, semasa di rumah malah sedang menjalani rawatan. Contoh klasik penggunaan sinaran dalam perubatan ialah FLG. Mengikut peraturan semasa, setiap orang dikehendaki menjalani fluorografi sekurang-kurangnya sekali setahun. Semasa prosedur peperiksaan ini kita terdedah kepada sinaran, tetapi dos sinaran dalam kes sedemikian adalah dalam had keselamatan.
Produk tercemar Adalah dipercayai bahawa yang paling sumber berbahaya Radiasi yang boleh ditemui dalam kehidupan seharian ialah makanan, yang merupakan sumber radiasi. Sedikit orang tahu dari mana mereka berasal, contohnya, kentang atau buah-buahan dan sayur-sayuran lain, yang kini benar-benar memenuhi rak kedai runcit. Tetapi produk inilah yang boleh menimbulkan ancaman serius kepada kesihatan manusia, mengandungi isotop radioaktif dalam komposisinya. Makanan sinaran mempunyai kesan yang lebih kuat pada badan daripada sumber sinaran lain, kerana ia masuk terus ke dalamnya. Oleh itu, kebanyakan objek dan bahan mengeluarkan dos sinaran tertentu. Perkara lain ialah berapa magnitud dos sinaran ini: adakah ia berbahaya kepada kesihatan atau tidak. Anda boleh menilai bahaya bahan tertentu dari sudut sinaran menggunakan dosimeter. Seperti yang diketahui, dalam dos yang kecil, radiasi hampir tidak memberi kesan kepada kesihatan. Segala sesuatu yang mengelilingi kita mencipta latar belakang sinaran semula jadi: tumbuhan, bumi, air, tanah, cahaya matahari. Tetapi ini tidak bermakna seseorang itu tidak perlu takut sama sekali terhadap sinaran mengion. Sinaran hanya selamat apabila ia normal. Jadi apakah piawaian yang dianggap selamat? Piawaian keselamatan sinaran am untuk premis Premis dari sudut sinaran latar belakang dianggap selamat jika kandungan zarah torium dan radon di dalamnya tidak melebihi 100 Bq setiap meter padu. Di samping itu, keselamatan sinaran boleh dinilai dengan perbezaan dos sinaran berkesan di dalam dan di luar rumah. Ia tidak boleh melebihi 0.3 μSv sejam. Ukuran yang serupa Sesiapa sahaja boleh menjalankannya - anda hanya perlu membeli dosimeter peribadi. Tahap sinaran latar belakang dalam premis sangat dipengaruhi oleh kualiti bahan yang digunakan dalam pembinaan dan pengubahsuaian bangunan. Itulah sebabnya, sebelum menjalankan kerja pembinaan, perkhidmatan kebersihan khas menjalankan pengukuran yang sesuai terhadap kandungan radionuklid dalam bahan binaan (contohnya, mereka menentukan aktiviti radionuklid yang berkesan khusus). Bergantung pada kategori objek yang dimaksudkan untuk menggunakan bahan binaan ini atau itu, piawaian aktiviti khusus yang dibenarkan berbeza-beza dalam had yang agak luas: . Bagi bahan binaan yang digunakan dalam pembinaan kemudahan awam dan kediaman ( saya kelas) aktiviti spesifik yang berkesan tidak boleh melebihi 370 Bq/kg. . Dalam bahan untuk bangunan kelas II, iaitu perindustrian, serta untuk pembinaan jalan raya di kawasan berpenduduk, ambang aktiviti khusus radionuklid yang dibenarkan hendaklah pada 740 Bq/kg dan ke bawah. . Jalan raya di luar kawasan berpenduduk berkaitan dengan kelas III mesti dibina menggunakan bahan yang aktiviti spesifik radionuklidnya tidak melebihi 1.5 kBq/kg. . Untuk pembinaan objek kelas IV bahan dengan aktiviti khusus komponen sinaran tidak lebih daripada 4 kBq/kg boleh digunakan. Pakar tapak mendapati hari ini bahan binaan dengan kandungan radionuklid yang lebih tinggi tidak dibenarkan untuk digunakan. Apakah jenis air yang boleh anda minum? Piawaian maksimum yang dibenarkan untuk kandungan radionuklid juga telah ditetapkan untuk air minuman. Air dibenarkan untuk minum dan memasak jika aktiviti khusus radionuklid alfa di dalamnya tidak melebihi 0.1 Bq/kg, dan radionuklid beta - 1 Bq/kg. Piawaian penyerapan sinaran Adalah diketahui bahawa setiap objek mampu menyerap sinaran mengion apabila terletak di kawasan pengaruh sumber sinaran. Manusia tidak terkecuali - badan kita menyerap radiasi tidak lebih buruk daripada air atau bumi. Selaras dengan ini, piawaian untuk zarah ion yang diserap untuk manusia telah dibangunkan: . Bagi populasi umum, dos berkesan yang dibenarkan setiap tahun ialah 1 mSv (mengikut ini, kuantiti dan kualiti prosedur perubatan diagnostik yang mempunyai kesan radiasi pada manusia adalah terhad). . Untuk kakitangan kumpulan A, penunjuk purata mungkin lebih tinggi, tetapi setahun tidak boleh melebihi 20 mSv. . Bagi kakitangan kumpulan B yang bekerja, dos tahunan berkesan sinaran mengion yang dibenarkan hendaklah secara purata tidak melebihi 5 mSv. Terdapat juga piawaian untuk dos sinaran setara setiap tahun untuk organ individu badan manusia: kanta mata (sehingga 150 mSv), kulit (sehingga 500 mSv), tangan, kaki, dsb. Piawaian sinaran am Sinaran semula jadi tidak diseragamkan, kerana bergantung pada lokasi geografi dan masa, penunjuk ini boleh berbeza-beza dalam julat yang sangat luas. Contohnya, ukuran terkini sinaran latar belakang di jalanan ibu negara Rusia menunjukkan bahawa tahap latar belakang di sini adalah antara 8 hingga 12 mikroroentgen sejam. Di puncak gunung, di mana sifat perlindungan atmosfera lebih rendah daripada di penempatan yang terletak lebih dekat dengan paras lautan dunia, tahap sinaran mengion boleh menjadi 5 kali lebih tinggi daripada nilai Moscow! Juga, paras sinaran latar belakang mungkin melebihi purata di tempat di mana udara terlalu tepu dengan habuk dan pasir dengan kandungan torium dan uranium yang tinggi. Anda boleh menentukan kualiti keadaan di mana anda tinggal atau hanya akan hidup dari segi keselamatan sinaran menggunakan dosimeter-radiometer isi rumah. Peranti kecil ini boleh dikuasakan oleh bateri dan membolehkan anda menilai keselamatan sinaran bahan binaan, baja, makanan, yang penting dalam keadaan sudah ekologi buruk di dunia. Walaupun bahaya tinggi yang ditimbulkan oleh hampir semua sumber sinaran, kaedah perlindungan sinaran masih wujud. Semua kaedah perlindungan terhadap pendedahan sinaran boleh dibahagikan kepada tiga jenis: masa, jarak dan skrin khas. Perlindungan masa Tujuan kaedah perlindungan sinaran ini adalah untuk meminimumkan masa yang dihabiskan berhampiran sumber sinaran. Semakin sedikit masa seseorang berada berhampiran sumber sinaran, semakin kurang bahaya yang akan ditimbulkannya kepada kesihatan. Kaedah perlindungan ini digunakan, sebagai contoh, semasa pembubaran kemalangan di loji kuasa nuklear Chernobyl. Kepada pelikuidasi akibat letupan loji kuasa nuklear hanya beberapa minit diperuntukkan untuk melakukan kerja mereka di kawasan yang terjejas dan kembali ke wilayah yang selamat. Melebihi masa membawa kepada peningkatan dalam tahap radiasi dan boleh menjadi permulaan kepada perkembangan penyakit radiasi dan akibat lain yang boleh disebabkan oleh radiasi. Perlindungan mengikut jarak Jika anda menjumpai objek berhampiran anda yang merupakan sumber sinaran - yang boleh mendatangkan bahaya kepada kehidupan dan kesihatan, anda mesti beralih daripadanya ke jarak di mana sinaran latar belakang dan sinaran berada dalam had yang boleh diterima. Ia juga mungkin untuk mengalihkan sumber sinaran ke kawasan yang selamat atau untuk pengebumian. Skrin anti-radiasi dan pakaian pelindung Dalam sesetengah situasi, adalah perlu untuk menjalankan sebarang aktiviti di kawasan dengan sinaran latar belakang yang meningkat. Contohnya ialah menghapuskan akibat kemalangan di loji tenaga nuklear atau bekerja di perusahaan perindustrian yang terdapat sumber sinaran radioaktif. Berada di kawasan sedemikian tanpa menggunakan peralatan pelindung diri adalah berbahaya bukan sahaja untuk kesihatan, tetapi juga untuk kehidupan. Peralatan perlindungan sinaran peribadi telah dibangunkan terutamanya untuk kes sedemikian. Ia adalah skrin yang diperbuat daripada bahan yang menghalang jenis lain sinaran sinaran dan pakaian khas. Saman perlindungan terhadap sinaran Produk perlindungan sinaran diperbuat daripada apa? Seperti yang anda ketahui, sinaran dikelaskan kepada beberapa jenis bergantung kepada sifat dan cas zarah sinaran. Untuk menahan jenis sinaran tertentu, peralatan perlindungan terhadapnya dibuat menggunakan pelbagai bahan: . Lindungi orang daripada radiasi alfa, sarung tangan getah, "penghalang" kertas atau bantuan alat pernafasan biasa.
. Jika kawasan tercemar dikuasai oleh sinaran beta, maka untuk melindungi badan daripada kesan berbahayanya, anda memerlukan skrin yang diperbuat daripada kaca, kepingan aluminium nipis atau bahan seperti kaca plexiglass. Untuk melindungi daripada sinaran beta sistem pernafasan, alat pernafasan konvensional tidak lagi mencukupi. Anda memerlukan topeng gas di sini.
. Perkara yang paling sukar adalah untuk melindungi diri anda daripada sinaran gamma. Seragam yang mempunyai kesan perisai daripada sinaran jenis ini diperbuat daripada plumbum, besi tuang, keluli, tungsten dan logam jisim tinggi yang lain. Ia adalah pakaian utama yang digunakan semasa bekerja di loji kuasa nuklear Chernobyl selepas kemalangan itu.
. Semua jenis penghalang yang diperbuat daripada polimer, polietilena dan juga air berkesan melindungi daripada kesan berbahaya zarah neutron.
Pemakanan tambahan terhadap radiasi Selalunya, bersama-sama dengan pakaian pelindung dan perisai, ia digunakan untuk memberikan perlindungan terhadap sinaran. nutrisi tambahan. Ia diambil secara lisan sebelum atau selepas memasuki kawasan dengan tahap radiasi yang meningkat dan dalam banyak kes boleh mengurangkan kesan toksik radionuklid pada badan. Selain itu, kurangkan kesan berbahaya Sesetengah makanan membenarkan pendedahan kepada sinaran mengion. Eleutherococcus mengurangkan kesan sinaran pada badan 1) Produk makanan yang mengurangkan kesan sinaran. Malah kacang, roti putih, gandum, dan lobak sedikit sebanyak boleh mengurangkan kesan pendedahan radiasi pada manusia. Hakikatnya ialah ia mengandungi selenium, yang menghalang pembentukan tumor yang boleh disebabkan pendedahan sinaran. Bioaditif berasaskan alga (kelp, chlorella) juga sangat baik dalam memerangi radiasi. Malah bawang dan bawang putih sebahagiannya boleh menyingkirkan badan nuklida radioaktif yang telah menembusi ke dalamnya. ASD - ubat untuk perlindungan terhadap sinaran 2) Persediaan herba farmaseutikal terhadap sinaran. Ubat "Ginseng Root", yang boleh dibeli di mana-mana farmasi, mempunyai kesan yang berkesan terhadap radiasi. Ia digunakan dalam dua dos sebelum makan dalam jumlah 40-50 titis pada satu masa. Juga, untuk mengurangkan kepekatan radionuklid dalam badan, disyorkan untuk mengambil ekstrak Eleutherococcus dalam jumlah suku hingga setengah sudu teh setiap hari bersama-sama dengan teh yang diminum pada waktu pagi dan pada waktu makan tengah hari. Leuzea, zamanika, dan lungwort juga tergolong dalam kategori ubat radioprotektif, dan ia boleh dibeli di farmasi.
Kit pertolongan cemas peribadi dengan ubat-ubatan untuk melindungi daripada radiasi Tetapi, kami ulangi, tiada ubat yang dapat menahan sepenuhnya kesan radiasi. Paling banyak Cara yang paling baik perlindungan daripada sinaran - sama sekali tidak bersentuhan dengan objek tercemar dan jangan tinggal di tempat yang mempunyai sinaran latar belakang yang tinggi. Dosimeter adalah alat pengukur untuk anggaran berangka dos sinaran radioaktif atau kadar dos ini setiap unit masa. Pengukuran dibuat menggunakan kaunter Geiger-Muller terbina dalam atau disambungkan secara berasingan: ia mengukur dos sinaran dengan mengira bilangan zarah pengion yang melalui ruang kerjanya. Unsur sensitif inilah yang merupakan bahagian utama mana-mana dosimeter. Data yang diperoleh semasa pengukuran ditukar dan dikuatkan oleh elektronik yang dibina ke dalam dosimeter, dan bacaan dipaparkan pada dail atau angka, selalunya kristal cecair, penunjuk. Berdasarkan dos sinaran mengion, yang biasanya diukur dengan dosimeter isi rumah dalam julat dari 0.1 hingga 100 μSv/j (microsievert sejam), tahap keselamatan sinaran sesuatu wilayah atau objek boleh dinilai. Untuk menguji bahan (kedua-dua cecair dan pepejal) untuk mematuhi piawaian sinaran, anda memerlukan peranti yang membolehkan anda mengukur kuantiti seperti mikro-roentgen. Kebanyakan dosimeter moden boleh mengukur nilai ini dalam julat dari 10 hingga 10,000 μR/j, dan itulah sebabnya peranti sedemikian sering dipanggil dosimeter-radiometer. Jenis-jenis dosimeter Semua dosimeter dikelaskan kepada profesional dan individu (untuk digunakan dalam keadaan domestik). Perbezaan di antara mereka terletak terutamanya pada had pengukuran dan magnitud ralat. Tidak seperti dosimeter isi rumah, dosimeter profesional mempunyai julat ukuran yang lebih luas (biasanya dari 0.05 hingga 999 μSv/j), manakala dosimeter peribadi untuk sebahagian besar tidak mampu menentukan dos yang lebih besar daripada 100 μSv sejam. Juga, peranti profesional berbeza daripada peranti isi rumah dalam nilai ralat: untuk peranti isi rumah ralat pengukuran boleh mencapai 30%, dan untuk peranti profesional ia tidak boleh melebihi 7%.
Dosimeter moden boleh dibawa bersama anda ke mana-mana! Fungsi kedua-dua dosimeter profesional dan isi rumah mungkin termasuk penggera boleh didengar, yang dihidupkan pada ambang tertentu dos sinaran yang diukur. Nilai di mana penggera dicetuskan boleh ditetapkan oleh pengguna dalam sesetengah peranti. Ciri ini memudahkan untuk mencari objek yang berpotensi berbahaya. Tujuan dosimeter profesional dan isi rumah: 1. Dosimeter profesional bertujuan untuk digunakan pada kemudahan industri, atom kapal selam dan di tempat lain yang serupa di mana terdapat risiko menerima dos sinaran yang tinggi (ini menerangkan hakikat bahawa dosimeter profesional umumnya mempunyai julat ukuran yang lebih luas). 2. Dosimeter isi rumah boleh digunakan oleh penduduk untuk menilai sinaran latar belakang di apartmen atau rumah. Juga, dengan bantuan dosimeter sedemikian, anda boleh menyemak bahan binaan untuk tahap sinaran dan wilayah di mana bangunan itu dirancang untuk dibina, semak "ketulenan" buah-buahan, sayur-sayuran, beri, cendawan, baja, dll yang dibeli. .
Dosimeter profesional padat dengan dua kaunter Geiger-Muller mempunyai bersaiz kecil dan jisim. Beroperasi, sebagai peraturan, daripada bateri atau bateri. Anda boleh membawanya ke mana-mana, contohnya, semasa pergi ke hutan untuk memetik cendawan atau pun ke kedai runcit. Fungsi radiometri, yang terdapat dalam hampir semua dosimeter isi rumah, membolehkan anda menilai dengan cepat dan berkesan keadaan produk dan kesesuaiannya untuk penggunaan manusia. Dosimeter tahun lalu menyusahkan dan menyusahkan Hampir semua orang boleh membeli dosimeter hari ini. Tidak lama dahulu mereka boleh didapati hanya untuk perkhidmatan khas, telah kos yang tinggi dan dimensi yang besar, ini sangat merumitkan penggunaannya oleh penduduk. Kemajuan moden dalam elektronik telah memungkinkan untuk mengurangkan saiz dosimeter isi rumah dengan ketara dan menjadikannya lebih berpatutan. Peranti yang dikemas kini tidak lama lagi mendapat pengiktirafan di seluruh dunia dan hari ini adalah satu-satunya penyelesaian yang berkesan untuk menganggarkan dos sinaran mengion. Tiada siapa yang selamat daripada perlanggaran dengan sumber sinaran. Anda boleh mengetahui bahawa tahap sinaran telah melebihi hanya dengan bacaan dosimeter atau dengan tanda amaran khas. Biasanya, papan tanda sedemikian dipasang berhampiran sumber sinaran buatan manusia: kilang, loji tenaga nuklear, tapak pengebumian sisa radioaktif dan sebagainya. Sudah tentu, anda tidak akan menemui tanda sedemikian di pasar atau di kedai. Tetapi ini tidak bermakna tidak boleh ada sumber radiasi di tempat-tempat tersebut. Terdapat kes yang diketahui di mana sumber radiasi adalah makanan, buah-buahan, sayur-sayuran dan juga ubat-ubatan. Bagaimana radionuklid boleh berakhir dalam barangan pengguna adalah persoalan lain. Perkara utama ialah mengetahui cara berkelakuan dengan betul jika sumber sinaran dikesan. Mana boleh jumpa barang radioaktif? Memandangkan di kemudahan perindustrian kategori tertentu kemungkinan untuk menemui sumber sinaran dan menerima dos adalah sangat tinggi, dosimeter dikeluarkan kepada hampir semua kakitangan. Di samping itu, pekerja menjalani kursus latihan khas, yang menerangkan kepada orang ramai cara berkelakuan sekiranya berlaku ancaman sinaran atau apabila objek berbahaya ditemui. Juga, banyak perusahaan yang bekerja dengan bahan radioaktif dilengkapi dengan penggera cahaya dan bunyi, yang, apabila dicetuskan, segera memindahkan seluruh kakitangan perusahaan. Secara amnya, pekerja industri sangat mengetahui cara bertindak balas terhadap ancaman sinaran. Perkara berbeza sama sekali apabila sumber sinaran ditemui di rumah atau di jalanan. Ramai di antara kita tidak tahu bagaimana untuk bertindak dalam situasi sedemikian dan apa yang perlu dilakukan. Tanda amaran radioaktif Bagaimana untuk berkelakuan apabila sumber sinaran dikesan? Apabila objek sinaran dikesan, adalah penting untuk mengetahui cara berkelakuan supaya penemuan sinaran tidak membahayakan anda atau orang lain. Sila ambil perhatian: jika anda mempunyai dosimeter di tangan anda, ini tidak memberi anda hak untuk cuba menghapuskan sumber sinaran yang dikesan secara bebas. Perkara terbaik yang boleh anda lakukan dalam situasi sedemikian ialah bergerak ke jarak yang selamat dari objek dan memberi amaran kepada orang yang lalu-lalang tentang bahaya. Semua kerja lain mengenai pelupusan objek harus diamanahkan kepada pihak berkuasa yang berkaitan, contohnya, polis. Pencarian dan pelupusan item sinaran dijalankan oleh perkhidmatan yang berkaitan Kami telah mengatakan lebih daripada sekali bahawa sumber sinaran boleh dikesan walaupun di kedai runcit. Dalam situasi sedemikian, anda juga tidak boleh berdiam diri atau cuba "menyelesaikan" penjual sendiri. Adalah lebih baik untuk memberi amaran dengan sopan kepada pentadbiran kedai dan menghubungi Perkhidmatan Penyeliaan Sanitari dan Epidemiologi. Jika anda tidak membuat pembelian berbahaya, ini tidak bermakna orang lain tidak akan membeli item radiasi itu!

Perbandaran institusi pendidikan"Sekolah menengah Pobedinskaya" daerah Shegarsky, wilayah Tomsk

PERSIJILAN NEGERI (AKHIR) LEPASAN KELAS IX

ABSTRAK FIZIK

FENOMENA RADIOAKTIVITI. KEPENTINGANNYA DALAM SAINS, TEKNOLOGI, PERUBATAN

Selesai: Dadaev Aslan, pelajar darjah 9

Penyelia: Gagarina Lyubov Alekseevna, guru fizik

Pobeda 2010

1. Pendahuluan………………………………………………………………muka surat 1

2. Fenomena keradioaktifan………..…………………………………….muka surat 2

2.1.Penemuan radioaktiviti…………………………………………………….muka surat 2

2.2. Sumber sinaran…………………………………………………….. muka surat 6

3. Penghasilan dan penggunaan isotop radioaktif……………..muka surat 8

3.1.Penggunaan isotop dalam perubatan………………………………..muka surat 8

3.2. Isotop radioaktif dalam pertanian……………muka surat 10

3.3.Kronometri sinaran…………………………………………p.11

3.4. Penggunaan isotop radioaktif dalam industri...ms 12

3.5. Penggunaan isotop dalam sains…………………………….halaman 12

4. Kesimpulan…………………………………………………………muka surat 13

5. Kesusasteraan………………………………………………………..halaman 14

PENGENALAN

Idea atom sebagai tidak berubah zarah-zarah kecil ah bahan telah dimusnahkan oleh penemuan elektron, serta fenomena pereputan radioaktif semula jadi, ditemui oleh ahli fizik Perancis A. Becquerel. Sumbangan penting kepada kajian fenomena ini telah dibuat oleh ahli fizik Perancis yang cemerlang Maria Sklodowska-Curie dan Pierre Curie.

Radioaktiviti semulajadi telah wujud selama berbilion-bilion tahun dan benar-benar ada di mana-mana. Sinaran mengion wujud di Bumi jauh sebelum asal usul kehidupan di atasnya dan telah wujud di angkasa sebelum kemunculan Bumi itu sendiri. Bahan radioaktif telah menjadi sebahagian daripada Bumi sejak ia dilahirkan. Setiap orang adalah sedikit radioaktif: dalam tisu badan manusia Salah satu sumber utama sinaran semula jadi ialah kalium - 40 dan rubidium - 87, dan tidak ada cara untuk menyingkirkannya.

Dengan menjalankan tindak balas nuklear dengan mengebom nukleus atom aluminium dengan zarah-a, ahli fizik Perancis terkenal Frederic dan Irene Curie-Joliot berjaya mencipta nukleus radioaktif secara buatan pada tahun 1934. Radioaktiviti buatan pada asasnya tidak berbeza dengan radioaktiviti semula jadi dan mematuhi undang-undang yang sama.

Pada masa ini, isotop radioaktif tiruan dihasilkan cara yang berbeza. Yang paling biasa ialah penyinaran sasaran (ubat radioaktif masa depan) dalam reaktor nuklear. Adalah mungkin untuk menyinari sasaran dengan zarah bercas dalam pemasangan khas di mana zarah dipercepatkan kepada tenaga tinggi.

Sasaran: mengetahui di mana bidang kehidupan fenomena radioaktiviti digunakan.

Tugasan:

· Mengkaji sejarah penemuan radioaktiviti.

· Ketahui apa yang berlaku kepada bahan semasa sinaran radioaktif.

· Ketahui cara mendapatkan isotop radioaktif dan di mana ia akan digunakan.

· Membangunkan kemahiran dalam bekerja dengan sastera tambahan.

· Melakukan pembentangan bahan berasaskan komputer.

BAHAGIAN UTAMA

2. Fenomena radioaktiviti

2.1.Penemuan radioaktiviti

cerita radioaktiviti bermula dengan kerja ahli fizik Perancis Henri Becquerel mengenai luminescence dan X-ray pada tahun 1896.

Penemuan radioaktiviti, bukti yang paling ketara tentang struktur kompleks atom .

Mengulas tentang penemuan Roentgen, saintis membuat hipotesis bahawa X-ray dipancarkan semasa phosphorescence tanpa mengira kehadiran sinar katod. A. Becquerel memutuskan untuk menguji hipotesis ini. Membungkus plat fotografi dengan kertas hitam, dia meletakkan di atasnya plat logam berbentuk pelik yang disalut dengan lapisan garam uranium. Selepas membenarkan pendedahan empat jam cahaya matahari, Becquerel membangunkan plat fotografi dan melihat padanya siluet tepat figura logam. Dia mengulangi eksperimen dengan variasi yang besar, mendapatkan cetakan syiling dan kunci. Semua eksperimen mengesahkan hipotesis sedang diuji, yang dilaporkan Becquerel pada 24 Februari pada mesyuarat Akademi Sains. Walau bagaimanapun, Becquerel tidak menghentikan percubaan, menyediakan lebih banyak pilihan baharu.

Henri Becquerel Welhelm Conrad Roentgen

Pada 26 Februari 1896, cuaca di Paris merosot dan plat fotografi yang disediakan dengan kepingan garam uranium terpaksa diletakkan di dalam laci meja gelap sehingga matahari muncul. Ia muncul di Paris pada 1 Mac, dan percubaan boleh diteruskan. Mengambil rekod, Becquerel memutuskan untuk membangunkannya. Setelah membangunkan plat, saintis melihat siluet sampel uranium pada mereka. Tidak memahami apa-apa, Becquerel memutuskan untuk mengulangi eksperimen rawak.

Dia meletakkan dua pinggan di dalam kotak kalis cahaya, menuangkan garam uranium ke atasnya, setelah meletakkan kaca pada salah satu daripadanya dan plat aluminium pada satu lagi. Semua ini berada di dalam bilik gelap selama lima jam, selepas itu Becquerel membangunkan plat fotografi. Dan juga, siluet sampel kelihatan jelas sekali lagi. Ini bermakna bahawa beberapa sinar terbentuk dalam garam uranium. Ia kelihatan seperti sinar-X, tetapi dari mana ia datang? Satu perkara yang jelas: tiada kaitan antara sinar-X dan pendarfluor.

Dia melaporkan ini pada mesyuarat Akademi Sains pada 2 Mac 1896, benar-benar mengelirukan semua ahlinya.

Becquerel juga menetapkan bahawa keamatan sinaran daripada sampel yang sama tidak berubah dari semasa ke semasa dan sinaran baharu itu mampu menyahcas badan berelektrik.

Kebanyakan ahli Akademi Paris selepas laporan Becquerel seterusnya pada mesyuarat pada 26 Mac, mereka percaya bahawa dia betul.

Fenomena yang ditemui oleh Becquerel dipanggil radioaktiviti, atas cadangan Maria Skłodowska-Curie.

Maria Skłodowska – Curie

Keradioaktifan - keupayaan atom beberapa unsur kimia untuk memancarkan secara spontan.

Pada tahun 1897, Maria, semasa meneruskan disertasi kedoktorannya, setelah memilih topik untuk penyelidikan - penemuan Becquerel (Pierre Curie menasihati isterinya untuk memilih topik ini), memutuskan untuk mencari jawapan kepada soalan: apakah sumber uranium yang sebenar sinaran? Untuk tujuan ini, dia memutuskan untuk memeriksa sejumlah besar sampel mineral dan garam dan mengetahui sama ada hanya uranium yang mempunyai sifat memancar. Bekerja dengan sampel torium, dia mendapati bahawa, seperti uranium, ia menghasilkan sinar yang sama dan keamatan yang sama. Ini bermakna fenomena ini ternyata menjadi harta bukan sahaja uranium, dan ia perlu diberi nama khas. Uranium dan torium dipanggil unsur radioaktif. Kerja diteruskan dengan mineral baru.

Pierre, sebagai ahli fizik, merasakan kepentingan kerja dan, meninggalkan kajian kristal buat sementara waktu, mula bekerja bersama isterinya. Hasil kerja bersama ini, unsur radioaktif baru ditemui: polonium, radium, dll.

Pada November 1903, Persatuan Diraja menganugerahkan Pierre dan Marie Curie salah satu anugerah saintifik tertinggi England, Pingat Davy.

Pada 13 November, Curies, pada masa yang sama dengan Becquerel, menerima telegram dari Stockholm mengenai anugerah kepada mereka bertiga. hadiah Nobel dalam fizik untuk penemuan cemerlang dalam bidang radioaktiviti.

Kerja yang dimulakan oleh Curies telah diambil oleh pelajar mereka, antaranya ialah anak perempuan Irene dan menantu lelaki Frédéric Joliot, yang menjadi pemenang Hadiah Nobel untuk penemuan itu pada tahun 1935 radioaktiviti buatan .

Irene dan Frederic Curie - Joliot

ahli fizik Inggeris E. Rutherford Dan F. Sodi Telah terbukti bahawa dalam semua proses radioaktif, transformasi bersama nukleus atom unsur kimia berlaku. Kajian tentang sifat sinaran yang mengiringi proses ini dalam medan magnet dan elektrik menunjukkan bahawa ia terbahagi kepada zarah-a, zarah-b dan sinar-g (sinaran elektromagnet dengan panjang gelombang yang sangat pendek).

E. Rutherford F. Sodi

Beberapa ketika kemudian, hasil kajian tentang pelbagai ciri fizikal dan sifat zarah ini (cas elektrik, jisim, dsb.), adalah mungkin untuk menentukan bahawa zarah b ialah elektron, dan zarah a ialah atom terion sepenuhnya bagi unsur kimia helium (iaitu, atom helium yang telah kehilangan kedua-dua elektron).

Di samping itu, ternyata begitu radioaktiviti ialah keupayaan beberapa nukleus atom untuk secara spontan berubah menjadi nukleus lain dengan pelepasan zarah.

Sebagai contoh, beberapa jenis atom uranium ditemui: dengan jisim nuklear lebih kurang sama dengan 234 amu, 235 amu, 238 amu. dan 239 amu Selain itu, semua atom ini mempunyai sifat kimia yang sama. Mereka masuk dengan cara yang sama tindak balas kimia, membentuk sebatian yang sama.

Untuk beberapa tindak balas nuklear sinaran menembusi kuat berlaku. Sinar ini menembusi lapisan plumbum setebal beberapa meter. Sinaran ini adalah aliran zarah bercas neutral. Zarah ini dinamakan neutron.

Sesetengah tindak balas nuklear menghasilkan sinaran yang sangat menembusi. Sinar ini datang dalam pelbagai jenis dan mempunyai kuasa penembusan yang berbeza. Sebagai contoh, fluks neutron menembusi lapisan plumbum setebal beberapa meter.

2.2. Sumber sinaran

Sinaran sangat banyak dan pelbagai, tetapi kita boleh membezakannya tujuh sumber utamanya.

Sumber pertama adalah Bumi kita. Sinaran ini dijelaskan oleh kehadiran unsur radioaktif di Bumi, kepekatannya tempat berbeza berbeza-beza secara meluas.

Sumber kedua sinaran - ruang, dari mana aliran zarah tenaga tinggi sentiasa jatuh ke Bumi. Sumber pendidikan sinaran kosmik adalah letupan bintang di Galaksi dan suar suria.

Sumber ketiga Sinaran ialah bahan semula jadi radioaktif yang digunakan oleh manusia untuk pembinaan premis kediaman dan perindustrian. Secara purata, kadar dos di dalam bangunan adalah 18% - 50% lebih besar daripada di luar. Seseorang menghabiskan tiga perempat daripada hidupnya di dalam rumah. Seseorang yang sentiasa tinggal di dalam bilik yang dibina daripada granit boleh menerima - 400 mrem/tahun, dari bata merah – 189 mrem/tahun, dari konkrit – 100 mrem/tahun, dari kayu – 30 mrem/tahun.

Keempat Sumber radioaktiviti kurang diketahui oleh penduduk, tetapi tidak kurang berbahaya. Ini adalah bahan radioaktif yang digunakan manusia dalam aktiviti seharian.

Dakwat untuk mencetak cek bank termasuk karbon radioaktif, yang memastikan pengecaman mudah dokumen palsu.

Uranium digunakan untuk menghasilkan cat atau enamel pada seramik atau barang kemas.

Uranium dan torium digunakan dalam pengeluaran kaca.

Gigi porselin tiruan diperkukuh dengan uranium dan serium. Pada masa yang sama, sinaran pada membran mukus yang bersebelahan dengan gigi boleh mencapai 66 rem/tahun, manakala kadar tahunan untuk seluruh badan tidak boleh melebihi 0.5 rem (iaitu 33 kali lebih banyak)

Skrin TV memancarkan 2-3 mrem/tahun bagi setiap orang.

Kelima sumber – perusahaan untuk pengangkutan dan pemprosesan bahan radioaktif.

Keenam Sumber sinaran adalah loji kuasa nuklear. Di loji tenaga nuklear,

Selain sisa pepejal, terdapat juga cecair (air tercemar daripada litar penyejukan reaktor) dan sisa gas yang terkandung dalam karbon dioksida yang digunakan untuk penyejukan.

Ketujuh Sumber sinaran radioaktif adalah pemasangan perubatan. Walaupun kesamaan penggunaannya dalam amalan harian, bahaya sinaran daripadanya jauh lebih besar daripada semua sumber yang dibincangkan di atas dan kadangkala mencecah puluhan rem. Salah satu kaedah diagnostik yang biasa ialah mesin X-ray. Jadi, dengan radiografi gigi - 3 rem, dengan fluoroskopi perut - sama, dengan fluorografi - 370 mrem.

Apakah yang berlaku kepada jirim semasa sinaran radioaktif?

Pertama sekali, ketekalan yang menakjubkan dengan unsur radioaktif memancarkan sinaran. Sepanjang hari, bulan, tahun, keamatan sinaran tidak berubah dengan ketara. Ia tidak terjejas oleh pemanasan atau peningkatan tekanan; tindak balas kimia yang memasuki unsur radioaktif juga tidak menjejaskan keamatan sinaran.

Kedua, radioaktiviti disertai dengan pembebasan tenaga, dan ia dibebaskan secara berterusan selama beberapa tahun. Dari mana datangnya tenaga ini? Apabila bahan menjadi radioaktif, ia mengalami beberapa perubahan yang mendalam. Diandaikan bahawa atom itu sendiri mengalami transformasi.

Mempunyai yang sama sifat kimia bermakna semua atom ini mempunyai bilangan elektron yang sama dalam petala elektron, dan oleh itu cas nuklear yang sama.

Jika cas nukleus atom adalah sama, maka atom-atom ini tergolong dalam unsur kimia yang sama (walaupun terdapat perbezaan jisimnya) dan mempunyai nombor atom yang sama dalam jadual D.I. Mendeleev. Varieti unsur kimia yang sama yang berbeza dalam jisim nukleus atom dipanggil isotop .

3. Pengeluaran dan penggunaan isotop radioaktif

Isotop radioaktif yang terdapat di alam semula jadi dipanggil semula jadi. Tetapi banyak unsur kimia berlaku dalam alam semula jadi hanya dalam keadaan stabil (iaitu, radioaktif).

Pada tahun 1934, saintis Perancis Irène dan Frédéric Joliot-Curie mendapati bahawa isotop radioaktif boleh dicipta secara buatan hasil daripada tindak balas nuklear. Isotop ini dipanggil tiruan .

Reaktor dan pemecut nuklear biasanya digunakan untuk menghasilkan isotop radioaktif tiruan. zarah asas. Terdapat industri yang mengkhusus dalam pengeluaran unsur-unsur tersebut.

Selepas itu, isotop tiruan semua unsur kimia diperolehi. Secara keseluruhan, kira-kira 2000 isotop radioaktif diketahui pada masa ini, dan 300 daripadanya adalah semula jadi.

Pada masa ini, isotop radioaktif digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang aktiviti saintifik dan praktikal: teknologi, perubatan, pertanian, komunikasi, ketenteraan dan beberapa yang lain. Dalam kes ini, apa yang dipanggil kaedah atom bertanda.

3.1.Penggunaan isotop dalam perubatan

Penggunaan isotop Salah satu kajian paling cemerlang yang dijalankan menggunakan "atom bertanda" ialah kajian metabolisme dalam organisma.

Dengan bantuan isotop, mekanisme pembangunan (patogenesis) beberapa penyakit telah didedahkan; Mereka juga digunakan untuk mengkaji metabolisme dan mendiagnosis banyak penyakit.

Isotop dimasukkan ke dalam tubuh manusia dalam kuantiti yang sangat kecil (selamat untuk kesihatan) dan tidak mampu menyebabkan sebarang perubahan patologi. Mereka diedarkan secara tidak sekata ke seluruh badan melalui darah. Sinaran yang dihasilkan semasa pereputan isotop direkodkan oleh instrumen (pembilang zarah khas, fotografi) yang terletak berhampiran badan manusia. Hasilnya, anda boleh mendapatkan imej mana-mana organ dalaman. Daripada imej ini seseorang boleh menilai saiz dan bentuk organ ini, peningkatan atau penurunan kepekatan isotop dalam

pelbagai bahagiannya. Anda juga boleh menilai keadaan fungsi (iaitu, kerja) organ dalaman dengan kadar pengumpulan dan penyingkiran radioisotop.

Oleh itu, keadaan peredaran jantung, halaju aliran darah, dan imej rongga jantung ditentukan menggunakan sebatian termasuk isotop natrium, iodin, dan teknetium; isotop teknetium dan xenon digunakan untuk mengkaji pengudaraan pulmonari dan penyakit saraf tunjang; makroagregat albumin serum manusia dengan isotop iodin digunakan untuk mendiagnosis pelbagai proses keradangan dalam paru-paru, tumor dan pelbagai penyakit kelenjar tiroid.

Penggunaan isotop dalam perubatan

Kepekatan dan fungsi perkumuhan hati dikaji menggunakan cat mawar Bengal dengan isotop iodin dan emas. Imej usus dan perut diperoleh menggunakan isotop teknetium; limpa diperoleh menggunakan sel darah merah dengan isotop teknetium atau kromium; Penyakit pankreas didiagnosis menggunakan isotop selenium. Semua data ini membolehkan kami membuat diagnosis penyakit yang betul.

Menggunakan kaedah "atom berlabel", pelbagai keabnormalan dalam fungsi sistem peredaran darah juga dikaji dan tumor dikesan (kerana di dalamnya terdapat beberapa radioisotop terkumpul). Terima kasih kepada kaedah ini, didapati bahawa secara relatifnya masa yang singkat badan manusia hampir diperbaharui sepenuhnya. Satu-satunya pengecualian ialah besi, yang merupakan sebahagian daripada darah: ia mula diserap oleh badan daripada makanan hanya apabila rizabnya habis.

Apabila memilih isotop, isu penting termasuk sensitiviti kaedah analisis isotop, serta jenis pereputan radioaktif dan tenaga sinaran.

Dalam bidang perubatan, isotop radioaktif digunakan bukan sahaja untuk diagnosis, tetapi juga untuk rawatan penyakit tertentu, seperti kanser, penyakit Graves, dll.

Disebabkan penggunaan dos radioisotop yang sangat kecil, pendedahan radiasi kepada badan semasa diagnostik dan rawatan sinaran tidak mendatangkan bahaya kepada pesakit.

3.2. Isotop radioaktif dalam pertanian

Isotop radioaktif semakin digunakan dalam pertanian. Penyinaran benih tumbuhan (kapas, kubis, lobak, dll.) dengan dos kecil sinar gamma daripada ubat radioaktif membawa kepada peningkatan hasil yang ketara. Dos sinaran yang besar menyebabkan mutasi pada tumbuhan dan mikroorganisma, yang dalam beberapa kes membawa kepada kemunculan mutan dengan sifat berharga baru ( pemilihan radio). Beginilah cara varieti gandum, kekacang dan tanaman lain yang berharga dibangunkan, dan mikroorganisma yang sangat produktif yang digunakan dalam pengeluaran antibiotik diperolehi.

Sinaran gamma daripada isotop radioaktif juga digunakan untuk memerangi serangga berbahaya dan untuk pemuliharaan produk makanan. "Atom bertanda" digunakan secara meluas dalam teknologi pertanian. Sebagai contoh, untuk mengetahui baja fosforus yang lebih baik diserap oleh tumbuhan, pelbagai baja dilabelkan dengan fosforus radioaktif. Dengan memeriksa tumbuhan untuk radioaktiviti, adalah mungkin untuk menentukan jumlah fosforus yang telah diserap daripada pelbagai jenis baja.

Kaedah karbon radioaktif telah menerima aplikasi yang menarik untuk menentukan umur objek purba asal organik (kayu, arang, kain, dll.). Tumbuhan sentiasa mengandungi isotop radioaktif beta karbon dengan separuh hayat T = 5700 tahun. Ia terbentuk dalam jumlah yang kecil di atmosfera Bumi daripada nitrogen di bawah pengaruh neutron. Yang terakhir timbul akibat tindak balas nuklear yang disebabkan oleh zarah cepat yang memasuki atmosfera dari angkasa ( sinaran kosmik). Menggabungkan dengan oksigen, karbon ini membentuk karbon dioksida, yang diserap oleh tumbuhan, dan melalui mereka, oleh haiwan.

Isotop digunakan secara meluas untuk menentukan ciri-ciri fizikal tanah

dan rizab unsur makanan tumbuhan di dalamnya, untuk mengkaji interaksi tanah dan baja, proses penyerapan nutrien oleh tumbuhan, dan kemasukan makanan mineral ke dalam tumbuhan melalui daun. Isotop digunakan untuk mengenal pasti kesan racun perosak pada organisma tumbuhan, yang memungkinkan untuk menentukan kepekatan dan masa rawatan mereka terhadap tanaman. Menggunakan kaedah isotop, sifat biologi yang paling penting bagi tanaman pertanian dikaji (semasa menilai dan memilih bahan pembiakan) hasil, masak awal, dan rintangan sejuk.

DALAM penternakan mengkaji proses fisiologi yang berlaku dalam badan haiwan, menganalisis makanan untuk kandungan bahan toksik(dos kecil yang sukar ditentukan dengan kaedah kimia) dan unsur mikro. Dengan bantuan isotop, teknik sedang dibangunkan untuk mengautomasikan proses pengeluaran, contohnya, mengasingkan tanaman akar daripada batu dan ketulan tanah apabila menuai dengan gabungan pada tanah berbatu dan berat.

3.3.Kronometri sinaran

Beberapa isotop radioaktif boleh berjaya digunakan untuk menentukan umur pelbagai fosil ( kronometri sinaran). Kaedah kronometri sinaran yang paling biasa dan berkesan adalah berdasarkan pengukuran radioaktiviti bahan organik, yang disebabkan oleh karbon radioaktif (14C).

Penyelidikan telah menunjukkan bahawa untuk setiap gram karbon dalam mana-mana organisma, 16 pereputan beta radioaktif berlaku setiap minit (lebih tepat, 15.3 ± 0.1). Selepas 5730 tahun, dalam setiap gram karbon hanya 8 atom seminit akan mereput, selepas 11,460 tahun - 4 atom.

Satu gram karbon daripada sampel hutan muda mengeluarkan kira-kira lima belas zarah beta sesaat. Selepas kematian organisma, penambahannya dengan karbon radioaktif terhenti. Jumlah tersedia isotop ini berkurangan disebabkan oleh radioaktiviti. Dengan menentukan peratusan karbon radioaktif dalam sisa organik, adalah mungkin untuk menentukan umur mereka jika ia terletak dalam julat dari 1000 hingga 50,000 dan bahkan sehingga 100,000 tahun.

Bilangan pereputan radioaktif, iaitu, radioaktiviti sampel yang dikaji, diukur oleh pengesan sinaran radioaktif.

Oleh itu, dengan mengukur bilangan pereputan radioaktif seminit dalam jumlah berat tertentu bahan sampel yang dikaji dan mengira semula nombor ini bagi setiap gram karbon, kita boleh menentukan umur objek dari mana sampel itu diambil. Kaedah ini digunakan untuk menentukan umur mumia Mesir, sisa kebakaran prasejarah, dsb.

3.4. Penggunaan radioaktif isotop dalam industri

Satu contoh ialah kaedah berikut untuk memantau haus gelang omboh dalam enjin pembakaran dalaman. Dengan menyinari cincin omboh dengan neutron, ia menyebabkan tindak balas nuklear di dalamnya dan menjadikannya radioaktif. Apabila enjin beroperasi, zarah bahan cincin memasuki minyak pelincir. Dengan memeriksa tahap radioaktiviti dalam minyak selepas masa tertentu operasi enjin, haus cincin ditentukan. Isotop radioaktif membolehkan untuk menilai resapan logam, proses dalam relau letupan, dsb. Sinaran gamma yang kuat daripada sediaan radioaktif digunakan untuk mengkaji struktur dalaman tuangan logam untuk mengesan kecacatan padanya.

Isotop juga digunakan dalam peralatan fizik nuklear untuk pembuatan pembilang neutron, yang memungkinkan untuk meningkatkan kecekapan pengiraan lebih daripada 5 kali ganda, dan dalam tenaga nuklear sebagai penyederhana dan penyerap neutron.

3.5. Penggunaan isotop dalam sains

Penggunaan isotop dalam biologi membawa kepada semakan idea terdahulu tentang sifat fotosintesis, serta tentang mekanisme yang memastikan asimilasi oleh tumbuhan bahan tak organik karbonat, nitrat, fosfat, dll. Dengan bantuan isotop, pergerakan populasi dalam biosfera dan individu dalam populasi tertentu, penghijrahan mikrob, serta sebatian individu dalam badan. Dengan memperkenalkan label ke dalam organisma dengan makanan atau suntikan, adalah mungkin untuk mengkaji kelajuan dan laluan penghijrahan banyak serangga (nyamuk, lalat, belalang), burung, tikus dan haiwan kecil lain dan mendapatkan data tentang saiz populasi mereka.

Di kawasan fisiologi dan biokimia tumbuhan menggunakan isotop, beberapa teori dan masalah yang diterapkan: laluan kemasukan telah dijelaskan galian, cecair dan gas ke dalam tumbuhan, serta peranan pelbagai unsur kimia, termasuk unsur surih, dalam kehidupan tumbuhan. Telah ditunjukkan, khususnya, bahawa karbon memasuki tumbuhan bukan sahaja melalui daun, tetapi juga melalui sistem akar, laluan dan kelajuan pergerakan beberapa bahan dari sistem akar ke batang dan daun dan dari organ ini ke; akar telah terbentuk.

Di kawasan fisiologi dan biokimia haiwan dan manusia kadar kemasukan pelbagai bahan ke dalam tisu mereka telah dikaji (termasuk kadar penggabungan besi ke dalam hemoglobin, fosforus ke dalam tisu saraf dan otot, kalsium ke dalam tulang). Penggunaan makanan "berlabel" membawa kepada pemahaman baru tentang kadar penyerapan dan pengedaran nutrien, "nasib" mereka dalam badan dan membantu memantau pengaruh faktor dalaman dan luaran (kebuluran, asfiksia, kerja berlebihan, dll.) pada metabolisme.

KESIMPULAN

Ahli fizik Perancis yang cemerlang Maria Sklodowska-Curie dan Pierre Curie, anak perempuan mereka Irene dan menantu lelaki Frédéric Joliot dan ramai saintis lain bukan sahaja memberi sumbangan besar kepada pembangunan fizik nuklear, tetapi merupakan pejuang yang bersemangat untuk keamanan. Mereka menjalankan kerja penting mengenai penggunaan tenaga atom secara aman.

Di Kesatuan Soviet, teruskan tenaga atom bermula pada tahun 1943 di bawah pimpinan saintis Soviet yang cemerlang I.V. Dalam keadaan sukar perang yang belum pernah terjadi sebelumnya, saintis Soviet menyelesaikan masalah saintifik dan teknikal yang paling kompleks yang berkaitan dengan penguasaan tenaga atom. Pada 25 Disember 1946, di bawah pimpinan I.V Kurchatov, reaksi berantai telah dilakukan buat kali pertama di benua Eropah dan Asia. Bermula di Kesatuan Soviet era atom damai.

Dalam perjalanan kerja saya, saya mendapati bahawa isotop radioaktif yang diperoleh secara buatan telah menemui aplikasi yang meluas dalam sains, teknologi, pertanian, industri, perubatan, arkeologi dan bidang lain. Ini disebabkan oleh sifat isotop radioaktif berikut:

· bahan radioaktif secara berterusan mengeluarkan jenis zarah tertentu dan keamatan tidak berubah dari semasa ke semasa;

· sinaran mempunyai keupayaan menembusi tertentu;

· radioaktiviti disertai dengan pembebasan tenaga;

· di bawah pengaruh sinaran, perubahan boleh berlaku pada bahan yang disinari;

· sinaran boleh dikesan dengan cara yang berbeza: dengan pembilang zarah khas, fotografi, dsb.

KESUSASTERAAN

1. F.M. Diaghilev "Dari sejarah fizik dan kehidupan penciptanya" - M.: Pendidikan, 1986.

2. A.S. Enokhin, O.F. Kabardin dan lain-lain "Antologi Fizik" - M.: Pendidikan, 1982.

3. P.S. Kudryavtsev. "Sejarah Fizik" - M.: Pendidikan, 1971.

4. G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev "Fizik gred ke-11." - M.: Pendidikan, 2004.

5. A.V. Peryshkin, E.V. Gutnik "Fizik gred 9." - M.: Bustard, 2005.

6. Sumber Internet.

Semakan

untuk esei peperiksaan dalam fizik “Fenomena radioaktiviti. Kepentingannya dalam sains, teknologi, perubatan."

Penulis melihat perkaitan topik yang dipilih dalam kemungkinan menggunakan tenaga nuklear untuk tujuan aman. Isotop radioaktif yang diperoleh secara buatan telah menemui aplikasi luas dalam pelbagai bidang aktiviti saintifik dan praktikal: sains, teknologi, pertanian, industri, perubatan, arkeologi, dll.

Walau bagaimanapun, bahagian "Pengenalan" tidak menunjukkan kaitan dan minat pengarang dalam topik abstrak yang dipilih.

Penemuan radioaktiviti dijelaskan dengan cara yang logik dan mudah diakses; penyelidikan yang dijalankan menggunakan "atom bertanda".

Pemformatan abstrak tidak dalam semua kes memenuhi keperluan:

· Halaman tidak bernombor;

· Setiap bahagian tidak dicetak dari halaman baharu;

· Tiada rujukan kepada ilustrasi dalam teks;

· Bahagian “Sastera” tidak menyenaraikan tapak sumber Internet.

Secara umum, walaupun terdapat kekurangan kecil dalam penyusunan dan reka bentuk, kita boleh mengatakan bahawa abstrak “Fenomena Radioaktiviti. Kepentingannya dalam sains, teknologi dan perubatan patut mendapat penarafan "baik".

Guru fizik, Institusi Pendidikan Perbandaran "Sekolah Menengah Pobedinskaya": ___________/L.A. Gagarin/

Esei

dalam disiplin "Ekologi"

mengenai topik: “Fenomena radioaktiviti dalam alam semula jadi"

Dilaksanakan:

Pelajar kumpulan M-081d

Kosotukhina Nadezhda

Fenomena radioaktiviti dalam alam semula jadi

Radioaktiviti ialah keupayaan nukleus atom untuk berubah secara spontan kepada nukleus lain dengan pancaran pelbagai jenis sinaran radioaktif dan zarah asas.

Radioaktiviti boleh dibahagikan kepada dua jenis: semula jadi dan buatan. Semulajadi, boleh diperhatikan dalam isotop tidak stabil yang wujud di alam semula jadi. Radioaktiviti tiruan diperhatikan dalam isotop yang diperoleh hasil daripada tindak balas nuklear.

Terdapat tiga jenis sinaran radioaktif:

a-radiasi - sinaran ini dicirikan oleh elektrik dan medan magnet. Ia mempunyai keupayaan pengionan yang tinggi. Ia juga dicirikan oleh keupayaan penembusan yang rendah. Pada terasnya, ia adalah aliran nukleus helium.

sinaran b - sama seperti sinaran-a, sinaran ini dipesongkan oleh medan elektrik dan magnet. Jika kita meneruskan perbandingan, keupayaan mengionnya adalah jauh lebih rendah (dengan kira-kira dua urutan magnitud), dan keupayaan penembusannya jauh lebih besar daripada zarah-a. sinaran b ialah aliran elektron pantas.

g-radiasi - tidak seperti dua sebelumnya, tidak dipesongkan oleh medan elektrik dan magnet. Kapasiti mengion adalah rendah. Tetapi keupayaan menembusi adalah sangat besar. sinaran-g ialah sinaran elektromagnet gelombang pendek, yang panjang gelombangnya tidak panjang. Akibat daripada ini adalah sifat korpuskular yang dinyatakan.

Penyakit radiasi akut dan kronik. Sinaran terbakar.

Jika senjata nuklear pemusnah besar-besaran digunakan, maka sumber pemusnahan nuklear berlaku. Wilayah ini menjadi tidak sesuai untuk didiami. Segala-galanya akan musnah kerana faktor-faktor seperti udara gelombang kejutan, sinaran cahaya, sinaran menembusi dan pencemaran radioaktif di kawasan tersebut.

Faktor kerosakan yang paling penting ialah gelombang kejutan udara. Ia terbentuk kerana peningkatan pesat dalam jumlah produk letupan nuklear di bawah pengaruh sejumlah besar haba dan mampatan, dan kemudian jarang berlaku lapisan udara di sekelilingnya. Kawasan yang terjejas oleh gelombang letupan sangat ketara! Segala yang hidup dan tidak bernyawa yang datang dengan caranya musnah.

Sinaran penembusan ialah sinar gamma dan fluks neutron. Mereka datang dari zon letupan nuklear. Mereka mempunyai keupayaan untuk merebak ke beribu-ribu metro, mereka tidak dihentikan oleh mana-mana medium, dan ia juga menyebabkan pengionan atom dan molekul. Apabila terdedah kepada sinaran, proses biologi dan fungsi organ dan tisu terganggu dalam badan. Akibatnya adalah penyakit radiasi.

Melecur pada hampir keseluruhan permukaan badan berlaku akibat pendedahan badan kepada sinaran cahaya. Untuk perlindungan di kawasan terbuka, pakaian dan cermin mata khas digunakan, tetapi secara umum adalah dinasihatkan untuk berlindung di tempat perlindungan bom.

Atom radioaktif mencipta penjerapan tanah dan menyebabkan pencemaran radioaktif di kawasan tersebut.

Bahaya utama bagi orang di kawasan tercemar ialah sinaran beta-gamma luaran dan kemasukan produk letupan nuklear ke dalam badan dan ke kulit.

Penyakit radiasi (atau penyakit radiasi akut) ialah kecederaan kepada semua organ dan sistem badan yang berlaku serta-merta. Perubahan yang paling ketara berlaku dalam struktur keturunan pembahagi sel, terutamanya sel hematopoietik sumsum tulang, sistem limfa, epitelium saluran gastrousus dan kulit, sel hati, paru-paru dan organ lain. Ini berlaku kerana pendedahan kepada sinaran mengion.

tidak peranan terakhir Kadar dos sinaran radioaktif memainkan peranan: jumlah tenaga sinaran yang sama yang diserap oleh sel menyebabkan lebih banyak kerosakan pada struktur biologi, semakin pendek tempoh penyinaran. Jika pendedahan dilanjutkan dari masa ke masa, maka ia menyebabkan kerosakan yang jauh lebih sedikit daripada dos yang sama yang diserap dalam tempoh masa. jangka pendek.

Perbezaannya adalah berkaitan dengan keupayaan untuk memulihkan badan yang rosak akibat sinaran. Apabila kadar dos meningkat, kepentingan proses pemulihan berkurangan.

Dos sinaran yang diserap diukur dengan tenaga sinaran mengion yang dipindahkan ke jisim bahan yang disinari. Unit dos yang diserap ialah kelabu (Gy), bersamaan dengan 1 joule yang diserap oleh 1 kg bahan (1 Gy = 1 J/kg = 100 rad).

Kerosakan organ dan pergantungan manifestasi pada dos tisu:

Sindrom klinikal	Dos minimum, rad
Hematologi: tanda-tanda pertama sitopenia (trombositopenia ke 10*10 4 dalam 1 µl pada hari ke-29 – ke-30).	200 atau lebih
agranulositosis (penurunan dalam leukosit di bawah 1*10 3 dalam 1 μl), trombositopenia teruk.	lebih 250 – 300
Epilasi: awal, kekal.	500, lebih kerap 800 – 1000
Usus: gambar enteritis, perubahan ulseratif-nekrotik dalam membran mukus rongga mulut, oropharynx, nasofaring.
Lesi kulit: eritema (awal dan lewat), radioemepidermatitis kering, radioepidermatitis eksudatif, dermatitis necrotizing ulseratif	2500 atau lebih

Untuk menilai kerosakan kepada kesihatan manusia akibat penyinaran yang tidak sekata, konsep dos setara yang berkesan telah diperkenalkan, yang digunakan dalam menilai kemungkinan kesan stokastik - neoplasma malignan.

Untuk menilai kerosakan daripada kesan stokastik sinaran mengion ke atas kakitangan atau populasi, dos setara kolektif digunakan, sama dengan produk dos setara individu dengan bilangan orang yang terdedah kepada sinaran. Unit dos setara kolektif ialah man-sievert (man-Sv).

Sejurus selepas penyinaran seseorang, gambaran klinikal ternyata buruk, kadang-kadang tidak ada gejala sama sekali. Itulah sebabnya pengetahuan tentang dos sinaran seseorang memainkan peranan yang menentukan dalam diagnosis dan prognosis awal perjalanan penyakit radiasi akut, dalam menentukan taktik terapeutik sebelum perkembangan gejala utama penyakit.

Selaras dengan dos pendedahan radiasi, penyakit radiasi akut biasanya dibahagikan kepada empat darjah keterukan:

Keterukan ARS,		Limfosit 48 – 72 jam selepas penyinaran (dalam 1 µl)	Leukosit pada hari ke-7 - ke-9 selepas penyinaran (dalam 1 µl)	Platelet pada hari ke-20 selepas penyinaran (dalam 1 µl)	Tempoh kemasukan ke hospital
Amat berat	10 – 30 min. Pelbagai			Kurang daripada 80000
	dalam 30 minit – 3 jam, 2 kali atau lebih
	tidak atau lewat daripada 3 jam, dos tunggal			Lebih daripada 80000	Tidak perlu

Pembezaan penyakit radiasi akut mengikut keterukan bergantung kepada manifestasi tindak balas utama:

Keterukan dan dos (rad)	Tanda tidak langsung
	kelemahan	sakit kepala keadaan kesedaran	Suhu	Hiperemia kulit dan suntikan skleral
Cahaya (100 – 200)		Jangka pendek sakit kepala, kesedaran adalah jelas	Biasalah	Suntikan skleral ringan
Sederhana (200 – 400)	Sederhana	Sakit kepala, kesedaran yang jelas	Demam tahap rendah	Hiperemia yang berbeza pada kulit dan suntikan skleral
Berat (400 – 600)	Diungkapkan	Sakit kepala yang teruk kadang-kadang, kesedaran yang jelas	Demam tahap rendah	Hiperemia kulit yang teruk dan suntikan skleral
Sangat berat (lebih daripada 600)	Yang paling tajam	Sakit kepala teruk yang berterusan, kesedaran mungkin keliru	Mungkin	Hiperemia tajam pada kulit dan suntikan skleral

Penyakit radiasi akut adalah penyakit bebas yang berkembang akibat kematian sel-sel badan yang kebanyakannya membahagikan di bawah pengaruh pendedahan jangka pendek (sehingga beberapa hari) kepada sinaran mengion pada kawasan besar badan. Punca penyakit radiasi akut boleh menjadi sama ada kemalangan atau penyinaran keseluruhan badan untuk tujuan terapeutik - semasa pemindahan sumsum tulang, dalam rawatan pelbagai tumor.

Gambar klinikal penyakit radiasi akut adalah sangat pelbagai; ia bergantung kepada dos sinaran dan masa berlalu selepas penyinaran. Dalam perkembangannya, penyakit ini melalui beberapa peringkat. Dalam jam pertama selepas penyinaran, tindak balas utama muncul (muntah, demam, sakit kepala serta-merta selepas penyinaran). Selepas beberapa hari (lebih cepat, semakin tinggi dos sinaran), pengurangan sumsum tulang berkembang, agranulositosis dan trombositopenia berkembang dalam darah. Pelbagai proses berjangkit, stomatitis, dan pendarahan muncul. Antara tindak balas utama dan ketinggian penyakit, pada dos radiasi kurang daripada 500-600 rad, tempoh kesejahteraan luaran diperhatikan - tempoh terpendam. Pembahagian penyakit radiasi akut ke dalam tempoh tindak balas utama, terpendam, ketinggian dan pemulihan adalah tidak tepat: manifestasi luaran penyakit semata-mata tidak menentukan keadaan sebenar.

Penyakit radiasi kronik adalah penyakit yang disebabkan oleh penyinaran berulang badan dalam dos yang kecil, berjumlah lebih daripada 100 rad. Perkembangan penyakit ini tidak hanya ditentukan oleh jumlah dos, tetapi juga oleh kuasanya, iaitu, tempoh pendedahan di mana dos radiasi diserap dalam badan. Dalam keadaan perkhidmatan radiologi yang teratur di negara ini, kes penyakit sinaran kronik tidak diperhatikan. Kawalan yang lemah ke atas sumber sinaran dan pelanggaran peraturan keselamatan oleh kakitangan apabila bekerja dengan unit terapi sinar-x membawa kepada kes penyakit sinaran kronik.

Gambar klinikal penyakit radiasi kronik ditentukan terutamanya oleh sindrom asthenik dan perubahan sitopenik sederhana dalam darah. Perubahan dalam darah itu sendiri bukanlah sumber bahaya bagi pesakit, walaupun ia mengurangkan keupayaan mereka untuk bekerja.

Dengan penyakit radiasi kronik, tumor sangat kerap timbul - hemoblastosis dan kanser. Dengan pemeriksaan klinikal yang teratur, pemeriksaan onkologi yang teliti sekali setahun dan ujian darah dua kali setahun, adalah mungkin untuk mencegah perkembangan bentuk kanser lanjutan, dan jangka hayat pesakit sedemikian mendekati normal.

Bersama-sama dengan penyakit radiasi akut dan kronik, bentuk subakut boleh dibezakan, yang berlaku akibat penyinaran berulang berulang dalam dos sederhana selama beberapa bulan, apabila jumlah dos dalam tempoh masa yang agak singkat mencapai 500 - 600 rad. Gambar klinikal penyakit ini menyerupai penyakit radiasi akut.

Perlindungan anti-radiasi penduduk. Pencegahan perubatan dan pertolongan cemas untuk kecederaan radiasi.

Menurut isyarat amaran Pertahanan Awam "Bahaya Radiasi," penduduk mesti berlindung di dalam struktur perlindungan. Seperti yang diketahui, mereka dengan ketara (beberapa kali) melemahkan kesan sinaran menembusi.

Disebabkan bahaya kerosakan sinaran, adalah mustahil untuk mula memberikan pertolongan cemas kepada penduduk jika terdapat tahap radiasi yang tinggi di kawasan tersebut. Dalam keadaan ini, penyediaan bantuan diri dan bersama oleh penduduk yang terjejas itu sendiri, dan pematuhan ketat terhadap peraturan tingkah laku di kawasan yang tercemar adalah sangat penting.

Di kawasan yang tercemar dengan bahan radioaktif, anda tidak boleh makan makanan, minum air daripada sumber air yang tercemar, atau berbaring di atas tanah. Prosedur untuk menyediakan makanan dan memberi makan kepada penduduk ditentukan oleh pihak berkuasa Pertahanan Awam, dengan mengambil kira tahap pencemaran radioaktif di kawasan itu.

Apabila memberikan pertolongan cemas di kawasan yang mempunyai pencemaran radioaktif di kawasan kerosakan nuklear, pertama sekali, anda harus menjalankan langkah-langkah yang bergantung kepada pemeliharaan nyawa orang yang terjejas. Maka adalah perlu untuk menghapuskan atau mengurangkan sinaran gamma luaran, yang mana struktur pelindung digunakan: tempat perlindungan, bilik ceruk, bata, konkrit dan bangunan lain. Untuk mengelakkan pendedahan selanjutnya kepada bahan radioaktif pada kulit dan membran mukus, sanitasi separa dan dekontaminasi separa pakaian dan kasut dijalankan. separa sanitasi Ini dilakukan dengan mencuci dengan air bersih atau mengelap kawasan terbuka kulit dengan sapuan lembap. Orang yang terjejas dibasuh dengan mata dan diberi bilas mulut. Kemudian, meletakkan alat pernafasan, pembalut kapas-lembayung muda pada orang yang terjejas, atau menutup mulut dan hidungnya dengan tuala, sapu tangan, selendang, pakaiannya didekontaminasi sebahagiannya. Pada masa yang sama, arah tiupan angin diambil kira supaya habuk yang disapu dari pakaian tidak menimpa orang lain.

Jika bahan radioaktif memasuki badan, perut dibasuh dan penjerap (karbon teraktif) diberikan. Jika loya berlaku, ambil ubat antiemetik daripada peti pertolongan cemas peribadi anda. Untuk mengelakkan penyakit berjangkit yang mana orang yang disinari menjadi terdedah, disyorkan untuk mengambil agen antibakteria.

Organisma haiwan dan tumbuhan dicirikan oleh radiosensitiviti yang berbeza, sebab-sebabnya masih belum dijelaskan sepenuhnya. Sebagai peraturan, tumbuhan bersel tunggal, haiwan dan bakteria adalah yang paling kurang sensitif, dan mamalia dan manusia adalah yang paling sensitif. Perbezaan kepekaan terhadap sinaran berlaku di kalangan individu daripada spesies yang sama. Ia bergantung kepada keadaan fisiologi badan, keadaan kewujudannya dan ciri-ciri individu. Bayi baru lahir dan individu tua lebih sensitif kepada radiasi. Pelbagai jenis penyakit dan pendedahan kepada faktor berbahaya yang lain memberi kesan negatif terhadap perjalanan kerosakan sinaran.

Perubahan yang berlaku dalam organ dan tisu organisma yang disinari dipanggil somatik. Terdapat kesan somatik awal, yang dicirikan oleh pergantungan dos yang jelas, dan kesan lewat, yang termasuk peningkatan risiko mengembangkan tumor (leukemia), memendekkan jangka hayat dan pelbagai jenis disfungsi organ. Tiada neoplasma khusus yang unik kepada sinaran mengion. Terdapat hubungan rapat antara dos, hasil tumor dan tempoh latensi. Apabila dos berkurangan, kejadian tumor berkurangan dan tempoh latensi meningkat.

Dalam jangka panjang, kerosakan genetik (kecacatan kongenital, gangguan yang diwarisi) juga boleh diperhatikan, yang, bersama-sama dengan kesan tumor, adalah stokastik. Asas kesan genetik radiasi adalah kerosakan pada struktur selular yang bertanggungjawab untuk keturunan - ovari pembiakan dan testis.

Kesan sinaran, seperti yang dikatakan, bergantung pada magnitud dos yang diserap dan pengedaran spatiotemporalnya dalam badan. Penyinaran boleh menyebabkan kerosakan daripada kecil, bukan invasif gambaran klinikal, hingga membawa maut. Penyinaran tunggal akut, berpanjangan, pecahan, kronik pada dos selain sifar, mengikut konsep moden, boleh meningkatkan risiko kesan stokastik jangka panjang - kanser dan gangguan genetik.

Bilangan kematian akibat tumor dan kecacatan keturunan akibat radiasi:

Organ kritikal	penyakit	Risiko, 102 Sv	Bilangan kes, 10 4 orang-Sv.
Seluruh badan, sumsum tulang merah	Leukemia
Tiroid	Kanser tiroid
Kelenjar susu	Kanser susu
	Tumor tulang
	Tumor paru-paru
Semua organ dan tisu lain	Tumor organ lain
Semua organ dan tisu	Semua tumor malignan
Gonad	Kecacatan keturunan

Kecederaan sinaran akut 131 I tahap teruk, sederhana dan ringan boleh dijangkakan apabila kuantiti berikut memasuki badan:

Ketoksikan radionuklid semasa penyedutan adalah kira-kira 2 kali lebih tinggi, yang dikaitkan dengan kawasan penyinaran b yang lebih besar.

Apabila jumlah yang lebih kecil daripada 131 I diterima, disfungsi kelenjar tiroid diperhatikan, serta perubahan kecil dalam gambar darah dan beberapa penunjuk metabolisme dan imuniti. Penyinaran kelenjar tiroid dalam dos urutan berpuluh-puluh kelabu menyebabkan penurunan dalam aktiviti fungsinya dengan pemulihan separa pada bulan-bulan akan datang dan kemungkinan penurunan baru berikutnya. Pada dos beberapa kelabu, peningkatan dalam aktiviti fungsi kelenjar dikesan dalam tempoh segera, yang boleh digantikan oleh keadaan hipofungsi. Gangguan fungsional ditunjukkan bukan sahaja oleh penurunan dalam rembesan hormon, tetapi juga oleh penurunan dalam aktiviti biologi mereka. Kerosakan pada kelenjar dikaitkan bukan sahaja dengan kesan langsung radiasi pada epitelium tiroid, tetapi juga dengan kerosakan pada saluran darah dan terutamanya gangguan radioimun.

alam semula jadi radioaktiviti dimasukkan dalam kurikulum Walaupun dibentangkan... 1. Konsep dan istilah asas Keradioaktifan(radioaktiviti) ialah sebutan untuk menakjubkan fenomena alam semula jadi, ditemui oleh Becquerel pada akhirnya...

Pembukaan fenomena radioaktiviti dan teori kuantum

Abstrak >> Sejarah

Pengenalan 3 1. Keradioaktifan 4 1.1. Sejarah penemuan fenomena radioaktiviti 4 1.2. Jenis radioaktif penjelmaan nukleus atom 6 1.3. Hartanah radioaktif sinaran 8 ... isotop tidak ditemui dalam alam semula jadi. Keradioaktifan dicirikan bukan sahaja dari rupa...

Keradioaktifan dan momen daya. Konsep noosfera

Ujian >> Fizik

...)? Bagaimana nak guna fenomena radioaktiviti membenarkan impian ahli alkimia menjadi kenyataan? Keradioaktifan(dari lat... sama radioaktif). Semulajadi radioaktiviti- pereputan spontan nukleus unsur yang terdapat dalam alam semula jadi. tiruan radioaktiviti - ...

Keradioaktifan dan sinaran nuklear

Abstrak >> Fizik

Dan mengubah keadaan fizikal atom-atom di dalamnya. Fenomena radioaktiviti telah ditemui oleh ahli fizik Perancis A. Becquerel... hasil fotosintesis dan mengambil bahagian dalam kitaran bahan dalam alam semula jadi. Telah ditetapkan bahawa kepekatan keseimbangan dalam pelbagai...

Atom terdiri daripada nukleus yang dikelilingi oleh awan zarah yang dipanggil elektron(lihat gambar). Nukleus atom - zarah terkecil dari mana semua bahan tersusun - mengandungi bekalan yang ketara. Tenaga inilah yang dibebaskan dalam bentuk sinaran semasa pereputan unsur radioaktif. Sinaran berbahaya kepada kehidupan, tetapi tindak balas nuklear boleh digunakan untuk menghasilkan. Radiasi juga digunakan dalam perubatan.

Keradioaktifan

Radioaktiviti ialah sifat nukleus atom yang tidak stabil untuk memancarkan tenaga. Kebanyakan atom berat tidak stabil, tetapi atom yang lebih ringan mempunyai radioisotop, i.e. isotop radioaktif. Sebab radioaktiviti ialah atom cenderung menjadi stabil (lihat artikel ““). Terdapat tiga jenis sinaran radioaktif: sinar alfa, sinar beta Dan sinar gama. Mereka dinamakan sempena tiga huruf pertama abjad Yunani. Pada mulanya, nukleus memancarkan sinar alfa atau beta, dan jika ia masih tidak stabil, nukleus mengeluarkan sinar gamma juga. Dalam gambar anda melihat tiga nukleus atom. Mereka tidak stabil, dan setiap daripada mereka mengeluarkan satu daripada tiga jenis sinar. Zarah beta ialah elektron dengan tenaga yang sangat tinggi. Mereka timbul daripada pereputan neutron. Zarah alfa terdiri daripada dua proton dan dua neutron. Nukleus atom helium mempunyai komposisi yang sama. Sinar gamma ialah sinaran elektromagnet bertenaga tinggi yang bergerak pada kelajuan cahaya.

Zarah alfa bergerak perlahan, dan lapisan jirim yang lebih tebal daripada sehelai kertas memerangkapnya. Mereka tidak berbeza dengan nukleus atom helium. Para saintis percaya bahawa helium di Bumi adalah hasil radioaktiviti semula jadi. Zarah alfa terbang kurang daripada 10 cm, dan sehelai kertas tebal akan menghalangnya. Zarah beta terbang kira-kira 1 meter di udara. Sehelai kuprum setebal 1 milimeter boleh menahannya. Keamatan sinar gamma berkurangan separuh apabila melalui lapisan plumbum 13 milimeter atau lapisan 120 meter.

Bahan radioaktif diangkut dalam bekas plumbum berdinding tebal untuk mengelakkan kebocoran sinaran. Pendedahan kepada radiasi menyebabkan luka bakar, katarak, dan kanser pada manusia. Tahap sinaran diukur menggunakan kaunter Geiger. Peranti ini mengeluarkan bunyi klik apabila ia mengesan sinaran radioaktif. Setelah mengeluarkan zarah, nukleus memperoleh nombor atom baru dan bertukar menjadi nukleus unsur lain. Proses ini dipanggil pereputan radioaktif. Jika elemen baharu juga tidak stabil, proses pereputan berterusan sehingga nukleus yang stabil terbentuk. Sebagai contoh, apabila atom plutonium-2 (jisimnya ialah 242) mengeluarkan zarah alfa yang jisim atom relatifnya ialah 4 (2 proton dan 2 neutron), ia bertukar menjadi atom uranium - 238 (jisim atom 238). Separuh hayat- ini adalah masa di mana separuh daripada semua atom dalam sampel bahan tertentu mereput. Yang berbeza mempunyai separuh hayat yang berbeza. Separuh hayat radium-221 ialah 30 saat, manakala uranium ialah 4.5 bilion tahun.

Tindak balas nuklear

Terdapat dua jenis tindak balas nuklear: gabungan nuklear Dan pembelahan (pemecahan) nukleus. "Sintesis" bermaksud "gabungan"; Dalam pelakuran nuklear, dua nukleus digabungkan dan satu adalah besar. Pelaburan nuklear hanya boleh berlaku pada suhu yang sangat tinggi. Fusion membebaskan sejumlah besar tenaga. Dalam pelakuran nuklear, dua nukleus digabungkan menjadi satu yang besar. Pada tahun 1992, satelit KOBE ditemui di angkasa lepas jenis istimewa sinaran, yang mengesahkan teori bahawa ia terbentuk sebagai hasil daripada apa yang dipanggil letupan Besar . Daripada istilah pembelahan, jelas bahawa nukleus berpecah, membebaskan tenaga nuklear. Ini mungkin apabila nukleus dihujani dengan neutron dan berlaku dalam bahan radioaktif atau dalam peranti khas yang dipanggil pemecut zarah. Nukleus membahagi, memancarkan neutron dan membebaskan tenaga yang sangat besar.

Kuasa nuklear

Tenaga yang dibebaskan daripada tindak balas nuklear boleh digunakan untuk menghasilkan tenaga elektrik dan sebagai sumber kuasa dalam kapal selam nuklear dan kapal pengangkut pesawat. Operasi loji tenaga nuklear adalah berdasarkan pembelahan nuklear dalam reaktor nuklear. Batang diperbuat daripada bahan radioaktif, seperti uranium, dihujani dengan neutron. Nukleus uranium berpecah, memancarkan tenaga. Ini mengeluarkan neutron baharu. Proses ini dipanggil tindakbalas berantai . Loji janakuasa menghasilkan lebih banyak tenaga per unit jisim bahan api daripada mana-mana loji janakuasa lain, tetapi langkah berjaga-jaga keselamatan dan pelupusan sisa radioaktif adalah sangat mahal.

Senjata nuklear

Tindakan senjata nuklear adalah berdasarkan fakta bahawa pelepasan sejumlah besar tenaga nuklear yang tidak terkawal membawa kepada letupan yang dahsyat. Pada akhir Perang Dunia II, Amerika Syarikat menggugurkan bom atom di bandar Hiroshima dan Nagasaki Jepun. Beratus-ratus ribu orang mati. Bom atom adalah berdasarkan tindak balas pembelahan, hidrogen - hidup tindak balas sintesis. Gambar menunjukkan bom atom, dijatuhkan di Hiroshima.

Kaedah radiokarbon

Kaedah radiokarbon menentukan masa yang telah berlalu sejak kematian organisma. Benda hidup mengandungi sejumlah kecil karbon-14, isotop radioaktif karbon. Separuh hayatnya ialah 5,700 tahun. Apabila organisma mati, rizab karbon-14 dalam tisu akan habis, isotop mereput, dan jumlah yang selebihnya boleh digunakan untuk menentukan berapa lama organisma itu mati. Terima kasih kepada kaedah pentarikhan radiokarbon, anda boleh mengetahui berapa lama dahulu letusan itu berlaku. Untuk melakukan ini, mereka menggunakan serangga dan debunga beku dalam lava.

Bagaimana lagi radioaktiviti digunakan?

Dalam industri, sinaran digunakan untuk menentukan ketebalan helaian kertas atau plastik (lihat artikel ““). Dengan keamatan sinar beta yang melalui helaian, walaupun sedikit heterogen dalam ketebalannya boleh dikesan. Produk makanan - buah-buahan, daging - disinari dengan sinar gamma untuk memastikan ia segar. Menggunakan radioaktiviti, doktor mengesan laluan bahan dalam badan. Sebagai contoh, untuk menentukan cara gula diagihkan dalam badan pesakit, doktor mungkin menyuntik sedikit karbon-14 ke dalam molekul gula dan memantau pelepasan bahan itu semasa ia memasuki badan. Radioterapi, iaitu, menyinari pesakit dengan bahagian radiasi yang ketat, membunuh sel-sel kanser - sel-sel badan yang terlalu besar.