Радиоактивность, характеристика радиоактивных излучений. Естественная и искусственная радиоактивность. Типы ядерных превращений презентация

ядерных превращений. Основная литература: 1.Радиобиология (Белов А.Д., Киршин В.А., Лысенко Н.П., Пак В.В., Рогожина Л.В.). М.Колос, 1999 г.

атомных ядер некоторых элементов самопроизвольно превращаться в ядра других элементов с испусканием особого рода излучения (называемого радиоактивным), это явление называется радиоактивным распадом. Различают радиоактивность естественную и искусственную. Естественная радиоактивность – это радиоактивные явления происходящие в природе. Искусственная радиоактивность – это радиоактивные процессы в искусственно полученных веществах.

по отклонению в электромагнитном поле (α+, β-, γ)

что в 7300 раз тяжелее электрона. Энергия 4 2α+ частиц 2-11 МэВ. Оно монохромно. В воздухе пробег 4 2α+ частиц 3-10 см, в биологических тканях в пределах 1 мкм (средний размер клетки). Движение 4 2α+ частиц прямолинейно. В воздухе на 1 см пути образуется 10-250 тыс. пар ионов. 2. Бета излучение –это поток ядерного излучения β- и β+ частиц. β- частицы обладают разной энергией, поэтому спектр их сплошной. У β- (е-) частиц пробег в воздухе до 25 метров, в биологических тканях до нескольких см. Их скорость в вакууме в пределах 0,3-0,99 С. На 1 см пути в воздухе они образуют 50-100 тыс. пар ионов.

единицами длины (мм, см, м…), однако обычно для этого используют массу в-ва, взятую в отношении к единице площади (г/см2, мг/см2, кг/м2). По энергии β- излучение разделяют на мягкое (0,015- 0,05 Мэв), жёсткое (3-12 МэВ) и излучение средних энергий.

Оно различается по энергии (Е), длине волны (λ) или частоте (ν). По своей природе γ-излучение близко тормозному рентгеновскому излучению. Е γ = λ ν. Где λ-постоянная Планка = 4,13 х10-21 МэВ/с . Параметры ядра при у-излучении не меняются, ядро лишь переходит в состояние с меньшей энергией.

МэВ, редко до 5-6 МэВ. Пробег в воздухе 100-150 м. γ -кванты лишены массы покоя. Они существуют только в движении, не имеют заряда и поэтому не отклоняются в электромагнитном поле. В вакууме распространяются равномерно и прямолинейно со скоростью света (300 тыс. км/сек). γ –излучение редко монохроматично. Обычно оно содержит набор γ-квантов разной энергии, что называется линейчатым спектром излучения. Пример: 131I→ 131Хе+ γ(0,08; 0,163; 0,364; 0,637; 0722) МэВ. 131Хе в свою очередь испускает еще 10 групп γ-квантов. 82Br излучает 11 групп γ-квантов (0,248 и 1,453 МэВ). 115Cd излучает 13 групп γ-квантов (0,248-1,28 МэВ).

неустойчивыми. Они самопроизвольно претерпевают радиоактивные превращения, испуская ионизирующее излучение. Различают: Альфа-распад, Бета-распад (β+ и β- ), электронный захват, внутренняя конверсия, спонтанное деление ядер, ядерный синтез, цепная ядерная реакция.

массового числа альфа- и бета- радиоактивный распад можно записать в виде:

при α+ - распаде ядро теряет положительный заряд (2+), и его масса убывает приблизительно на 4 а.е.м.; при β-распаде заряд ядра увеличивается на 1е+, а масса не изменяется; при β+ распаде заряд ядра уменьшается на 1е+, а масса не изменяется.

или L-орбиты атома 1 1Р + е- = 1 0n + ν-. Пример: 40 19К + е- = 40 18Ar + ν-. При этом за счет перестройки электронов на орбиталях атомов испускается характеристическое рентгеновское излучение. 4. Внутренняя конверсия: переход ядра из возбужденного состояния (вследствие радиоактивного распада) в нормальное с испусканием гамма- квантов. У некоторых изотопов избыток энергии может передаваться электронам К- L-уровней, которые покидают пределы атома (у них сплошной энергетический спектр). Это явление называют внутренней конверсией. Выход конверсионных электронов сопровождается характеристическим рентгеновским излучением.

делится на два крупных фрагмента сравнимых масс.

в несколько раз превышает удельную энергию, выделяющуюся в цепных реакциях деления ядер.

превращений из одного материнского элемента. Семейства названы по первым элементам, с которых начинаются радиоактивные превращения. Известно 3 семейства: 1). Урана ( 238 92U) – Радия (14 превр.) → 206 82Pb 2). Тория ( 232 90Th) →(10 превр.) → 208 82Pb 3). Актиния ( 235 92U) →(10 превр.) → 205 82Pb