Radiobiologian syntyminen johtuu kolmesta suuresta löydöstä, jotka kruunasivat edellisen vuosisadan lopun:

1895 - Wilhelm Conrad Roentgen löysi röntgensäteet;

1896 - Henri Becquerel löysi uraanin luonnollisen radioaktiivisuuden;

1898 – Curie-pariskunta, Maria Skłodowska ja Pierre, löysivät poloniumin ja radiumin radioaktiivisista ominaisuuksista.

Wilhelm Conrad Roentgen oli 50-vuotias suuren löytönsä aikaan. Sitten hän johti fysiikan instituuttia ja fysiikan laitosta Würzburgin yliopistossa. 8. marraskuuta 1895 Roentgen, kuten tavallista, lopetti kokeet laboratoriossa myöhään illalla. Sammutettuaan valon huoneesta, hän huomasi pimeydessä vihertävän hehkun, joka säteili pöydälle hajallaan olevista suolakiteistä. Kävi ilmi, että hän unohti katkaista jännitteen katodiputkesta, jonka kanssa hän työskenteli sinä päivänä. Hehku lakkasi heti, kun virta katkaistiin, ja ilmestyi heti kun se kytkettiin päälle. Tutkiessaan mystistä ilmiötä Roentgen teki loistavan johtopäätöksen: kun virta kulkee putken läpi, siihen syntyy tuntematonta säteilyä. Juuri tämä saa kiteet hehkumaan. Koska hän ei tiennyt tämän säteilyn luonnetta, hän kutsui sitä röntgensäteiksi.

Syntynyt hype ja tarut eivät voineet heikentää kiinnostusta suurta löytöä kohtaan. Röntgensäteistä tuli välittömästi paitsi syvällisen tutkimuksen kohteena kaikkialla maailmassa, vaan myös nopeasti käytännön sovelluksia. Lisäksi ne toimivat suorana sysäyksenä uuden ilmiön - luonnollisen radioaktiivisuuden - löytämiselle, joka järkytti maailmaa alle kuusi kuukautta röntgensäteiden löytämisen jälkeen.

Röntgensäteistä ei tullut heti syvällisen tutkimuksen kohteena kaikkialla maailmassa, vaan ne myös löysivät nopeasti käytännön sovelluksia. Lisäksi ne toimivat sysäyksenä uuden ilmiön - luonnollisen radioaktiivisuuden - löytämiselle, joka järkytti maailmaa alle kuusi kuukautta röntgensäteiden löytämisen jälkeen. Yksi "kaikkien läpäisevien" röntgensäteiden luonteesta kiinnostuneista oli fysiikan professori Henri Becquerel Pariisin luonnonhistoriallisesta museosta. Kerran kehitettyään pöydälle jätetyn mustaan ​​paperiin käärityn valokuvalevyn Becquerel huomasi, että se oli valaistu vain siinä paikassa, johon uraanisuolaa kaadettiin. Toistamalla havaintoja useita kertoja aurinkoisella ja pilvisellä säällä, tiedemies tuli siihen tulokseen, että uraani lähettää mielivaltaisesti, riippumatta auringonsäteilystä, "uraanisäteitä" silmälle näkymättömissä.

Kymmenet tutkijat etsivät Röntgenin löydön jälkeen uusia salaperäisiä säteilyjä. Mutta vain utelias ja lahjakas A. Becquerel onnistui erottamaan uraanin tunkeutuvan säteilyn spontaanin emission auringonvalon aiheuttamasta luminesenssista.

Kymmenet tutkijat etsivät Röntgenin löydön jälkeen uusia salaperäisiä säteilyjä. Tämän ilmiön tutkimuksesta tuli suuren puolalaisen tiedemiehen Marie Skłodowska-Curien ja pian hänen miehensä, yhtä loistavan ranskalaisen tutkijan Pierre Curien intohimoisten etsintöjen aihe.

18. heinäkuuta 1898 Curiet ilmoitti löytäneensä uuden radioaktiivisen alkuaineen - polonium nimetty M. Curien kotimaan - Puolan - mukaan, ja 26. joulukuuta M. Curie ja J. Bemont - toisen radioaktiivisen alkuaineen - radiumin - löydöstä.

Radioaktiivisuuden tutkimustyö jatkoi nopeaa kehitystä. Vuonna 1899 M. Curie havaitsi, että radiumyhdisteiden ympärillä oleva ilma muuttuu sähkövirran johtimeksi, ja vuonna 1900 saksalainen kemisti E. Dorn ilmoitti löytäneensä uuden radiumvalmisteista vapautuvan kaasumaisen radioaktiivisen alkuaineen. Hän nimesi tämän elementin radoniksi. . Samana vuonna Englannissa E. Rutherford ja R. Owen havaitsivat, että torium emittoi radioaktiivista kaasua, jota he kutsuivat emanaatioksi (thoron), radioaktiivista kaasua vapautuu myös. Samana vuonna kanadalainen J. McLennon havaitsi, että stabiili radium-G (RaG) muodostuu radiumin radioaktiivisten muunnosten seurauksena, ja O. Hahn ja L. Meitner löysivät toriumin muuntumisen lopputuotteen - stabiilin torium-D:n ( ThD).

Vuonna 1900 englantilainen tiedemies V. Crooks ja hänestä riippumatta
MUTTA.

Becquerel eristi uraanista uuden radioaktiivisen alkuaineen uraani-X (UX), ja vuonna 1902 E. Rutherford ja F. Soddy havaitsivat, että toriumin hajoaminen emanaatioksi tapahtuu välituotteen kautta, jota he kutsuivat torium-X:ksi (ThX). Vuonna 1904 E. Rutherford analysoi radonin, toronin ja aktinonin hajoamisesta syntyneen radioaktiivisen jäännöksen, josta hän löysi useita radioaktiivisia alkuaineita: radium-A (RaA), radium-B (RaB), radium-C (RaC). ), radium-D (RaD), radium-F (RaF), radium-E (RaE), torium-B (ThB), torium-C (ThC), aktinium-B (AcB), aktinium-C (AcC) ; Vuonna 1905 T. Godlevsky Kanadassa ja hänestä riippumatta F. Gisel eristivät aktiniumista radioaktiivisen alkuaineen - aktinium-X (AcX) ja O. Hahn Saksassa havaitsivat, että toriumin muuttuminen emanaatioksi etenee muodostumisen kautta. radiotoriumia (RdTh). Vuonna 1906 hän totesi aktinium-X:n (AcX) muodostumisen radioaktiniumista, ja vuonna 1907 hän havaitsi, että RdTh:n muodostuminen toriumista etenee välimesotoriumin (MsTh) kautta. Vuonna 1908 B. Boltwood Yhdysvalloissa eristi uraanimalmista ioniumia (Io), radiumin esiastetta, ja O. Gan totesi, että mesotorium on seos kahdesta radioaktiivisesta alkuaineesta: mesotorium-1 ja mesotorium-2. Yhdessä L. Meitnerin kanssa O. Hahn löysi aktinium-C "(AcC") aktinonin hajoamistuotteista.

Vuonna 1911 K. Fajans päätti, että RaC:n radioaktiivinen muutos etenee kahdella tavalla: radium-C / (RaC) ja radium-C "(RaC") muodostumisen myötä. Samana vuonna venäläinen tiedemies G.N.

Antonov Rutherfordin laboratoriossa havaitsi UX:n hajoamiskäyrästä, että se sisältää radioaktiivista epäpuhtautta - alkuainetta, jota hän kutsui ypan-Y:ksi (UY). Vuonna 1913 F. Soddy ja saksalainen tiedemies O. Goering löysivät uraani-X 2:n (UX 2) uraanin hajoamistuotteista, joita kutsutaan briumiksi, ja britit E. Marsden ja R. Wilson löysivät toriumin hajoamisen kaksinaisuuden. -C torium-C:ksi "(ThC") ja torium-D:ksi (ThD). G. McCoy ja S. Viol Yhdysvalloissa tutkivat Kemiallisia ominaisuuksia radioaktiiviset alkuaineet - toriumin hajoamistuotteet. Seuraavaksi O. Gan ja
L. Meitner ja heistä riippumatta F. Soddy ja J. Cranston eristivät uraanimalmeista uuden radioaktiivisen alkuaineen, protaktiiniumin (Ra), aktiniumin esiasteen.

Äskettäin löydettyjen radioaktiivisten alkuaineiden määrä lisääntyi katastrofaalisesti, mikä oli ristiriidassa alkuaineiden jaksollisen järjestelmän kanssa
DI. Mendelejev. Useimmilla heistä ei ollut paikkaa tässä järjestelmässä. Samaan aikaan, kuten olemme nähneet, kerääntyi tietoa joidenkin radioaktiivisten alkuaineiden muuttumisesta toisiksi, niiden keskinäisestä suhteesta. M. Curie suoritti kaikki nämä uusien elementtien löydöt syrjäisellä radalla - kantajien menetelmällä.

Professori Wilhelm Conrad Roentgen löysi vuoden 1985 lopulla säteitä, jotka kulkevat puun, pahvin ja muiden esineiden läpi, jotka eivät läpäise näkyvää valoa. Myöhemmin näitä säteitä kutsuttiin röntgensäteiksi.

Vuonna 1896 ranskalainen tiedemies Henri Becquerel löysi radioaktiivisuuden ilmiön. Tiedeakatemian kokouksessa hän kertoi, että tietyt aineet lähettävät hänen havaitsemaansa säteet, jotka tunkeutuvat röntgensäteiden tavoin valolle läpäisemättömien esineiden läpi. Joten havaittiin, että uraania sisältävät aineet lähettävät uusia säteitä. Becquerel kutsui äskettäin löydettyjä säteitä uraanisäteiksi.

Äskettäin löydettyjen säteiden myöhempi historia liittyy läheisesti puolalaisen fyysikon Maria Sklodowskan ja hänen aviomiehensä ranskalaisen Pierre Curien nimiin, jotka tutkivat näitä löytöjä yksityiskohtaisesti ja kutsuivat niitä radioaktiivisuudeksi.

Radioaktiivisuus- Tämä on useiden kemiallisten alkuaineiden kyky hajota spontaanisti ja lähettää näkymätöntä säteilyä.

Sitten tiede totesi, että radioaktiivinen säteily on monimutkaista säteilyä, joka sisältää kolmen tyyppisiä säteitä, jotka eroavat toisistaan ​​​​läpäisykyvyssään.

alfasäteet () - näiden säteiden läpäisykyky on hyvin pieni. Ilmassa ne voivat kulkea 2-9 cm, biologisessa kudoksessa - 0,02-0,06 mm; ne imeytyvät kokonaan paperiarkkiin. Suurin vaara ihmisille on alfahiukkasten joutuminen kehoon ruoan, veden ja ilman mukana (käytännössä ne eivät poistu elimistöstä). Alfahiukkaset ovat positiivisesti varautuneita heliumytimiä. Alfahajoaminen on ominaista raskaille alkuaineille (uraani, plutonium, torium jne.).
beetasäteet () – näiden säteiden läpäisykyky on paljon suurempi kuin alfahiukkasten. Beetahiukkaset voivat kulkea ilmassa jopa 15 m, vedessä ja biologisessa kudoksessa jopa 12 mm ja alumiinissa jopa 5 mm. Biologisessa kudoksessa ne aiheuttavat atomien ionisaatiota, mikä johtaa proteiinisynteesin rikkomiseen, koko kehon toiminnan rikkomiseen. Ihmiskehoon joutuneiden beetahiukkasten määrä poistuu 50 %:lla 60 päivän kuluessa siitä, kun ihminen on puhtaalla alueella (strontium -90; jodi-131; cesium-137).

gammasäteet () - näiden säteiden läpäisykyky on erittäin korkea. Joten esimerkiksi radioaktiivisen koboltin gammasäteilyn vaimentamiseksi puoleen on tarpeen asentaa suoja 1,6 cm:n paksuiselta lyijykerrokselta tai 10 cm:n paksuiselta betonikerrokselta.

Nieltynä ihmiskeho vaikuttaa immuunijärjestelmä, vaurioittaa DNA-rakennetta (myöhemmin 10-15 vuoden kuluttua, onkologiset sairaudet, biologiset muutokset kehossa), cesium 137.

Siten läpäisevä säteily ymmärretään gamma(?)-säteiden ja neutronien vuona.

Nyt jokainen koululainen tietää, että säteily tuhoaa ihmiskehon, voi aiheuttaa eriasteista säteilysairautta. Säteilyn aiheuttama vahinko elävälle organismille on sitä suurempi, mitä enemmän se siirtää energiaa kudoksiin.
Annos - kehoon siirtyneen energian määrä.
Röntgenkuva (R) otetaan annosyksikkönä
1 röntgen (P) - tämä on sellainen annos? - säteily, jolla 1 cm3 kuivaa ilmaa lämpötilassa 00 ° C ja paineessa 760 mm Hg. Art. 2,08 miljardia ioniparia muodostuu
(2,08 x 109).
Kaikki säteilyenergia ei vaikuta ihmiskehoon, vaan vain absorboitunut energia.

Imeytynyt annos kuvaa tarkemmin ionisoivien säteiden vaikutusta biologisiin kudoksiin ja mitataan ei-systeemisinä yksiköinä ns. iloinen.

On tarpeen ottaa huomioon se tosiasia, että samalla absorboituneella annoksella alfasäteily on paljon vaarallisempaa (20 kertaa) kuin beeta- ja gammasäteily. Jokaisella ihmisen elimellä on oma kynnys ionisoivalle säteilylle alttiudelle, joten henkilön tietyn kudoksen (elimen) säteilyannos tulisi kertoa kertoimella, joka heijastaa tämän elimen säteilykapasiteettia. Tällä tavalla muunnettua annosta kutsutaan ns vastaava annos; SI:ssä se mitataan yksiköissä, joita kutsutaan sieverteiksi (Sv).

Radionuklidiaktiivisuus - tarkoittaa hajoamisten määrää sekunnissa . Yksi becquerel vastaa yhtä hajoamista sekunnissa.

Ionisoivan säteilyn dosimetriassa käytetyt määrät ja yksiköt

Fyysinen määrä ja sen symboli

järjestelmän ulkopuolella

Heidän väliset suhteet

Tehtävä (C)

Becquerel (Bq)

1 Bq = 1 disp/s = 2,7 x 10 -11 Ci
1Ci = 3,7x10 10 Bq

Imeytynyt annos (D)

1Gy=100rad=1J/kg
1rad = 10-2 Gy = 100 erg/g

Vastaava annos (N)

Sivert (Sv)

1Sv=100rem=1Gy x Q=
\u003d 1J / kg x Q1rem \u003d 10 -2 Sv \u003d
\u003d 10 -2 Gy x Q

koulutus

Kuka löysi radioaktiivisuuden ilmiön ja miten se tapahtui?

16. kesäkuuta 2016

Artikkelissa kerrotaan, kuka löysi radioaktiivisuusilmiön, milloin se tapahtui ja missä olosuhteissa.

Radioaktiivisuus

Nykymaailma ja teollisuus eivät todennäköisesti tule toimeen ilman ydinenergiaa. Ydinreaktorit syöttävät sukellusveneitä, tuottavat sähköä kokonaisille kaupungeille, ja muita planeettoja tutkiviin keinotekoisiin satelliitteihin ja robotteihin asennetaan erityisiä radioaktiiviseen hajoamiseen perustuvia energialähteitä.

Radioaktiivisuus löydettiin 1800-luvun lopulla. Kuitenkin, kuten monet muutkin tärkeät löydöt eri tieteenaloilla. Mutta kuka tutkijoista löysi ensimmäisenä radioaktiivisuuden ilmiön ja miten tämä tapahtui? Puhumme tästä tässä artikkelissa.

Avaaminen

Tämä tieteen kannalta erittäin tärkeä tapahtuma tapahtui vuonna 1896, ja sen teki A. Becquerel tutkiessaan mahdollista yhteyttä luminesenssin ja äskettäin löydettyjen niin kutsuttujen röntgensäteiden välillä.

Becquerelin itsensä muistelmien mukaan hän keksi, että kenties kaikkiin luminesenssiin liittyy myös röntgensäteitä? Testatakseen arvauksensa hän käytti useita kemiallisia yhdisteitä, mukaan lukien yhtä uraanisuoloja, joka hehkui pimeässä. Sitten, pitäen sitä auringonsäteiden alla, tiedemies kääri suolan tummaan paperiin ja laittoi sen kaappiin valokuvauslautaselle, joka puolestaan ​​pakettiin myös läpinäkymättömään kääreeseen. Myöhemmin sen näyttämisen jälkeen Becquerel korvasi tarkan kuvan suolapalasta. Mutta koska luminesenssi ei pystynyt voittamaan paperia, se tarkoittaa, että se oli röntgensäteily, joka valaisi levyn. Joten nyt tiedämme, kuka ensimmäisenä löysi radioaktiivisuuden ilmiön. Totta, tiedemies itse ei vielä täysin ymmärtänyt, minkä löydön hän oli tehnyt. Mutta ensin asiat ensin.

Tiedeakatemian kokous

Hieman myöhemmin samana vuonna, yhdessä Pariisin tiedeakatemian kokouksista, Becquerel teki raportin "Fosforesenssin tuottamasta säteilystä". Mutta jonkin ajan kuluttua hänen teoriaansa ja johtopäätöksiään oli tehtävä muutoksia. Joten yhden kokeen aikana, odottamatta hyvää ja aurinkoista säätä, tiedemies asetti valokuvalevylle uraaniyhdisteen, jota ei säteilytetty valolla. Siitä huolimatta sen selkeä rakenne heijastui edelleen levylle.

Saman vuoden maaliskuun 2. päivänä Becquerel esitteli tiedeakatemian kokouksessa uusi työ, joka puhui fosforoivien kappaleiden lähettämästä säteilystä. Nyt tiedämme, ketkä tutkijoista löysivät radioaktiivisuuden ilmiön.

Lisää kokeita

Radioaktiivisuusilmiön lisätutkimuksissa Becquerel kokeili monia aineita, mukaan lukien metallista uraania. Ja joka kerta valokuvalevylle jäi aina jälkiä. Ja asettamalla metalliristin säteilylähteen ja levyn väliin, tiedemies sai, kuten nyt sanotaan, röntgenkuvansa. Joten selvitimme kysymyksen siitä, kuka löysi radioaktiivisuusilmiön.

Silloin kävi selväksi, että Becquerel löysi täysin uudentyyppisiä näkymättömiä säteitä, jotka voivat kulkea minkä tahansa kohteen läpi, mutta samalla ne eivät olleet röntgensäteitä.

Lisäksi havaittiin, että radioaktiivisen säteilyn intensiteetti riippuu itse uraanin määrästä kemiallisissa valmisteissa, ei niiden tyypeistä. Becquerel jakoi tieteelliset saavutuksensa ja teoriansa puolisoidensa Pierre ja Marie Curien kanssa, jotka myöhemmin selvittivät toriumin lähettämän radioaktiivisuuden ja löysivät kaksi täysin uutta alkuainetta, joita myöhemmin kutsuttiin poloniumiksi ja radiumiksi. Ja kun analysoidaan kysymystä "kuka löysi radioaktiivisuusilmiön", monet pitävät tämän ansion usein virheellisenä Curien ansioksi.

Vaikutus eläviin organismeihin

Kun tuli tiedoksi, että kaikki uraaniyhdisteet säteilevät radioaktiivista säteilyä, Becquerel palasi vähitellen loisteaineen tutkimukseen. Mutta hän onnistui tekemään toisen tärkeän löydön - radioaktiivisten säteiden vaikutuksen biologisiin organismeihin. Joten Becquerel ei ollut vain ensimmäinen, joka löysi radioaktiivisuuden ilmiön, vaan myös se, joka totesi sen vaikutuksen eläviin olentoihin.

Yhtä luentoa varten hän lainasi radioaktiivista ainetta Curieilta ja laittoi sen taskuunsa. Luennon jälkeen palauttaessaan sen omistajilleen tiedemies huomasi voimakkaan ihon punoituksen, joka oli koeputken muotoinen. Pierre Curie, kuunneltuaan hänen arvauksiaan, päätti kokeilla - kymmenen tunnin ajan hän piti radiumia sisältävää koeputkea sidottuna käteensä. Tämän seurauksena hän sai vakavan haavan, joka ei parantunut useisiin kuukausiin.

Joten selvitimme kysymyksen siitä, kuka tiedemiehistä löysi ensimmäisenä radioaktiivisuuden ilmiön. Näin löydettiin radioaktiivisuuden vaikutus biologisiin organismeihin. Mutta tästä huolimatta Curielaiset jatkoivat säteilymateriaalien tutkimista, ja Marie Curie kuoli juuri säteilytautiin. Hänen henkilökohtaiset tavaransa säilytetään edelleen erityisessä lyijyholvissa, sillä niiden lähes sata vuotta sitten kerääntynyt säteilyannos on edelleen liian vaarallinen.

Säteilyä oli olemassa kauan ennen ihmisen ilmestymistä ja se seuraa ihmistä syntymästä kuolemaan. Yksikään aisteistamme ei pysty tunnistamaan lyhytaaltosäteilyä. Sen tunnistamiseksi ihmisen piti keksiä erityisiä laitteita, joita ilman on mahdotonta arvioida säteilyn tasoa tai sen aiheuttamaa vaaraa.

Radioaktiivisuuden tutkimuksen historia

Kaikki elämä planeetallamme syntyi, kehittyi ja on olemassa olosuhteissa, jotka ovat joskus kaukana suotuisista. Eläviin organismeihin vaikuttavat lämpötilan muutokset, sateet, ilman liikkeet, ilmanpaineen muutokset, päivän ja yön vaihtelut ja muut tekijät. Niistä erityinen paikka on ionisoivalla säteilyllä, jota muodostuu 25 luonnollisen radioaktiivisen alkuaineen, kuten uraanin, radiumin, radonin, toriumin jne. ansiosta. Luonnollinen radioaktiivisuus on hiukkasia, jotka lentävät ilmakehän läpi Auringosta ja tähdistä. Galaxy. Nämä ovat kaksi kaikkien elävien ja elottomien olioiden ionisoivan säteilyn lähdettä.

Röntgen eli γ-säteily on sähkömagneettista aaltoa, jolla on korkea taajuus ja erittäin korkea energia. Kaiken tyyppinen ionisoiva säteily aiheuttaa ionisaatiota ja säteilytettyjen esineiden muutoksia. Uskotaan, että kaikki elämä maapallolla on sopeutunut ionisoivan säteilyn toimintaan eikä reagoi niihin. On olemassa jopa hypoteesi, että luonnollinen radioaktiivisuus on evoluution moottori, jonka ansiosta on syntynyt niin suuri määrä lajeja, muodoltaan ja elämäntavoltaan monipuolisimpia organismeja, koska mutaatiot eivät ole muuta kuin uusien piirteiden ilmaantumista. organismi, joka voi johtaa täysin uuden lajin ilmestymiseen. .

XVIII-XIX vuosisatojen aikana ja erityisesti nyt, luonnollinen säteilytausta Maan päällä on lisääntynyt ja kasvaa edelleen. Syynä oli kaikkien kehittyneiden maiden asteittainen teollistuminen, jonka seurauksena metallimalmien, hiilen, öljyn, rakennusmateriaalien, lannoitteiden ja muiden mineraalien louhinnan lisääntyessä sen pintaan tulee erilaisia ​​luonnollisia radioaktiivisia alkuaineita sisältäviä mineraaleja. suuria määriä. Poltettaessa mineraalienergian lähteitä, erityisesti kuten hiiltä, ​​turvetta, öljyliusketta, paljon erilaisia ​​aineita, mukaan lukien radioaktiiviset. 1900-luvun puolivälissä löydettiin keinotekoinen radioaktiivisuus. Tämä johti atomipommin luomiseen Yhdysvalloissa ja sitten muissa maissa sekä ydinenergian kehittämiseen. Ydinräjähdysten ja ydinvoimalaitosten toiminnan aikana (erityisesti onnettomuustilanteissa) ympäristöön kertyy jatkuvan luonnollisen taustan lisäksi keinotekoista radioaktiivisuutta. Tämä johtaa pesäkkeiden ja suurten alueiden ilmaantumiseen korkeatasoinen radioaktiivisuus.

Mikä on radioaktiivisuus, kuka löysi tämän ilmiön?

Radioaktiivisuuden löysi vuonna 1896 ranskalainen fyysikko A. Becquerel. Hän totesi, että pääasiallinen säteilyaltistuksen lähde on gammasäteily sen suuren läpäisykyvyn vuoksi. Radioaktiivisuus on säteilyä, jolle ihminen altistuu jatkuvasti altistuessaan luonnollisille säteilylähteille (kosminen ja auringon säteet, maan säteily). Sitä kutsutaan luonnolliseksi taustasäteilyksi. Se on aina ollut olemassa: planeettamme muodostumishetkestä nykyaikaan. Ihminen, kuten mikä tahansa muu organismi, on jatkuvasti luonnollisen taustasäteilyn vaikutuksen alaisena. YK:n atomisäteilyn vaikutuksia käsittelevän tieteellisen komitean (UNSCEAR) mukaan ihmisen säteilyaltistus luonnollisista radioaktiivisuuden lähteistä on noin 83 % kaikesta ihmisten vastaanottamasta säteilystä. Loput 17 % ovat ihmisen aiheuttamia radioaktiivisuuden lähteitä. Ydinenergian löytäminen ja käytännön soveltaminen aiheutti monia ongelmia. Joka vuosi ihmiskunnan ja kaiken elävän ionisoivan säteilyn kontaktialue laajenee. Jo nykyään maaperän ja ilmakehän saastumisen ydinenergian radioaktiivisilla tuotteilla ja kokeellisilla ydinräjähdyksillä on levinnyt laajalle säteilyhoito ja lääketieteellinen diagnostiikka, uusien rakennusmateriaalien käyttö, säteilypaine on yli kaksinkertaistunut.

Radioaktiivisuuden tyypit

Ihmisen aiheuttama ja luonnollinen radioaktiivisuus vaikuttaa ihmisen saamiin enimmäisannoksiin. Tämä on prosessi, joka tehostaa säteilyn biologisten vaikutusten tutkimusta yhä laajemmassa ihmisjoukossa. Jokaisen tulee tietää, mikä on altistumisen annosnopeuden (ERR) ja ekvivalenttisäteilyannoksen välinen suhde, joka on ratkaiseva säteilyn henkilövahingon arvioinnissa.

β-hiukkasten energia on noin 0,01-2,3 MeV, liikkuvat valon nopeudella. Matkallaan ne luovat keskimäärin 50 paria ioneja 1 cm matkaa kohden eivätkä kuluta energiaansa yhtä nopeasti kuin α-hiukkaset. β-säteilyn viivyttämiseksi vaaditaan vähintään 3 mm:n metallin paksuus.

Aineen luonnollinen radioaktiivisuus syntyy, kun ytimet vapauttavat α-hiukkasia, joiden energia on 4-9 MeV. Ytimestä suurella alkunopeudella (jopa 20 000 km/s) poistuneet α-hiukkaset kuluttavat energiaa matkallaan kohtaamien aineatomien ionisoimiseen (keskimäärin 50 000 ioniparia per 1 cm polkua) ja lopeta.

γ-säteily kuuluu sähkömagneettiseen säteilyyn, jonka aallonpituus on alle 0,01 nm, γ-kvantin energia vaihtelee noin 0,02-2,6 MeV. Y-säteilyn fotonit absorboituvat yhdessä tai useammassa vuorovaikutuksessa aineen atomien kanssa. Toissijaiset elektronit ionisoivat ympäristön atomeja. Gammasäteilyä hidastaa osittain vain paksu lyijy (yli 200 mm paksu) tai betonilaatta.

Radioaktiivisuusilmiö on säteilyä, johon liittyy erilaisten energiamäärien vapautuminen ja erilainen tunkeutumiskyky, joten niillä on erilaisia ​​vaikutuksia eliöihin ja ekosysteemeihin kokonaisuutena. Dosimetriassa käytetään suureita, jotka kuvaavat kvantitatiivisesti aineen radioaktiivista ominaisuutta ja säteilyn vaikutuksen aiheuttamia vaikutuksia: aktiivisuus, säteilyn altistusannos, absorboitunut säteilyannos, ekvivalenttisäteilyannos. Radioaktiivisuuden löytäminen ja ytimien keinotekoisen muuntamisen mahdollisuus auttoivat kehittämään menetelmiä ja tekniikoita elementtien radioaktiivisuuden mittaamiseksi.

Säteilysairaus

Radioaktiivisuus on säteilyä, joka aiheuttaa säteilysairautta. Tällä taudilla on kroonisia ja akuutteja muotoja. Krooninen säteilysairaus alkaa kehon pitkäaikaisen säteilytyksen seurauksena pienillä (1 mSv - 5 mSv vuorokaudessa) säteilyannoksilla 0,7 ... 1,0 la:n kokonaisannoksen kertymisen jälkeen. Akuutti säteilysairaus aiheutuu kertaluonteisesta voimakkaasta altistumisesta 1-2 Sv:stä yli 6 Sat. Tehdyt ekvivalenttisäteilyannoksen laskelmat osoittavat, että annokset, jotka ihminen saa normaalioloissa kaupungissa, ovat onneksi paljon pienempiä kuin säteilysairautta aiheuttavat.

Luonnonsäteilyn aiheuttama ekvivalenttiannosnopeus on 0,44-1,75 mSv vuodessa. Lääketieteellisen diagnostiikan (röntgen, sädehoito jne.) aikana henkilö saa noin 1,4 mSv vuodessa. Lisätään, että rakennusmateriaaleissa (tiili, betoni) radioaktiivisia elementtejä on myös pieninä annoksina. Siksi säteilyannos kasvaa vielä 1,5 mSv vuoden aikana.

Radioaktiivisen säteilyn haitallisuuden tosiasialliseen arviointiin käytetään sellaista ominaisuutta kuin riski. Riskillä tarkoitetaan yleensä todennäköisyyttä aiheuttaa vahinkoa ihmisten terveydelle tai hengelle tietyn ajanjakson aikana (yleensä yhden kalenterivuoden aikana), joka lasketaan kaavalla vaarallisen satunnaisen tapahtuman esiintymistiheydestä kaikkien tapahtumien kokonaismäärässä. mahdollisia tapahtumia. Radioaktiivisen säteilyn aiheuttaman vahingon pääasiallinen ilmentymä on syöpäpotilaan sairaus.

Radiotoksisuusryhmät

Radiotoksisuus on radioaktiivisten isotooppien ominaisuus, joka aiheuttaa patologisia muutoksia, kun ne joutuvat kehoon. Isotooppien radiotoksisuus riippuu useista niiden ominaisuuksista ja tekijöistä, joista tärkeimmät ovat seuraavat:

1) aika, jolloin radioaktiiviset aineet saapuvat kehoon;

3) radioaktiivisen hajoamisen kaavio kehossa;
4) yhden hajoamistapahtuman keskimääräinen energia;
5) radioaktiivisten aineiden jakautuminen järjestelmien ja elinten mukaan;
6) reitit radioaktiivisten aineiden joutumiseen kehoon;
7) radionuklidin viipymäaika kehossa;

Kaikki radionuklidit mahdollisina sisäisen altistuksen lähteinä on jaettu neljään radiotoksisuusryhmään:

  • ryhmä A - erityisen korkea radiotoksisuus, min aktiivisuus 1 kBq;
  • ryhmä B - korkea radiotoksisuus, min aktiivisuus on enintään 10 kBq;
  • ryhmä B - keskitasoinen radiotoksisuus, min aktiivisuus on enintään 100 kBq;
  • ryhmä G - alhainen radiotoksisuus, min aktiivisuus on enintään 1000 kBq.

Radioaktiivisen vaikutuksen säätelyn periaatteet

Eläinkokeiden ja ihmisten ydinräjähdysten aiheuttamien altistumisen seurausten, ydinpolttoainekiertoyritysten onnettomuuksien, sädehoidon tuloksena pahanlaatuiset kasvaimet, samoin kuin tutkimuksia muun tyyppisestä radioaktiivisuudesta, elimistön reaktioista akuutille ja krooniselle altistukselle selvitettiin.

Ei-stokastiset tai deterministiset vaikutukset ovat annoksesta riippuvaisia ​​ja ilmaantuvat säteilytetyssä organismissa suhteellisen lyhyessä ajassa. Säteilyannoksen kasvaessa elinten ja kudosten vaurioiden aste kasvaa - asteikkovaikutus havaitaan.

Stokastiset eli todennäköiset (satunnaiset) vaikutukset viittaavat kehon säteilytyksen etävaikutuksiin. Stokastisten vaikutusten esiintyminen perustuu säteilyn aiheuttamiin mutaatioihin ja muihin solurakenteiden häiriöihin. Ne syntyvät sekä somaattisista (latinan sanasta somatos - body) että sukusoluista ja johtavat pahanlaatuisten kasvainten muodostumiseen säteilytetyssä organismissa ja jälkeläisissä - kehityshäiriöihin ja muihin periytyviin häiriöihin (geneettiset vaikutukset). On yleisesti hyväksyttyä, että säteilyn mutageeniselle vaikutukselle ei ole kynnystä, mikä tarkoittaa, ettei ole olemassa täysin turvallisia annoksia. Ionisoivan säteilyn lisävaikutuksena yhtenä monista mutageneesitekijöistä annoksella 1 cSv (1 rem) pahanlaatuisten kasvainten riski kasvaa 5 % ja geneettisten vikojen ilmeneminen - 0,4 %.

Ihmisten kuolemanriski lisäaltistumisesta ionisoivalle säteilylle näin pieninä annoksina on paljon pienempi kuin heidän kuolemansa riski turvallisimmassa tuotannossa. Mutta se on, koska ihmiskehoon kohdistuvia annoskuormia säännellään tiukasti. Tämä toiminto suoritetaan säteilyturvallisuusstandardien mukaisesti.

NRBU-97:n tarkoituksena on estää determinististen (somaattisten) vaikutusten esiintyminen ja rajoittaa stokastisten vaikutusten esiintymistä hyväksytyllä tasolla. NRBU-97:n asettamat säteilyhygieniamääräykset perustuvat seuraaviin kolmeen suojausperiaatteeseen:

perusteluperiaate;
. ylittämättä jättämisen periaate;
. optimointiperiaate.

Luonnollinen radioaktiivisuus: tasot, annokset, riskit

Biolääketieteellisen tutkimuksen tuloksiin rakennettu kansalaisten säteilysuojelujärjestelmä on muotoiltu lyhyesti seuraavasti: mahdollisen tason negatiivinen vaikutus Ihmisten terveydelle altistuminen määräytyy vain annoksen suuruuden mukaan riippumatta siitä, mistä ionisoivan säteilyn lähteestä se muodostuu - luonnollinen tai keinotekoinen. Teknologisesti tehostetut luonnonlähteet ovat kokonaisannoksen hallittavissa olevia osia, ja niiden osuutta voidaan vähentää asianmukaisin toimenpitein. Esimerkiksi sisäilman radonille ja lähteitä muodostaville pääannoksille määritellään kaksi altistustilannetta: altistuminen jo toiminnassa olevissa rakennuksissa ja uusissa, juuri käyttöön otettavissa taloissa.

Säännökset edellyttävät, että asuintalojen ekvivalen(EERA) ei ylitä 100 Bq/m3, mikä vastaa 250 Bq/m3 useimmissa Euroopan maissa käytetyllä tilavuusaktiivisuustermillä. Vertailun vuoksi IAEA:n uusissa "Perusturvallisuusstandardeissa" (BSS) radonin viitetasoksi on määritelty 300 Bq/m3.

Uusissa taloissa, lastenlaitoksissa ja sairaaloissa tämä arvo on 50 Bq/m3 (tai 125 Bq/m3 radonkaasua). Radonin radioaktiivisuuden mittaus NRBU-97:n ja muiden maailman maiden säädösasiakirjojen mukaan suoritetaan vain integraalisilla menetelmillä. Tämä vaatimus on erittäin tärkeä, koska yhden asunnon tai talon ilman radontaso voi muuttua 100 kertaa vuorokauden aikana.

Radon - 222

Venäjällä viime vuosina tehdyissä tutkimuksissa analysoitiin olemassa olevien säteilyannosten rakennetta ja suuruutta ja todettiin, että tilojen väestölle tärkein radioaktiivisuutta aiheuttava vaarallinen aine on radon. Tämän aineen pitoisuutta ilmassa voidaan helposti vähentää lisäämällä huoneen ilmanvaihtoa tai rajoittamalla kaasun virtausta tiivistämällä kellari. Säteilyhygienialaitoksen mukaan noin 23 % asuntokannasta ei täytä sisäilman radonpitoisuutta koskevia nykyisen sääntelykehyksen vaatimuksia. Jos asuntokanta saatetaan nykytasolle, tappiot voidaan puolittaa.

Miksi radon on niin haitallista? Radioaktiivisuus on luonnonuraanisarjan radionuklidien hajoamista, jossa radon-222 muuttuu kaasuksi. Samalla se muodostaa lyhytikäisiä tytärtuotteita (DPR): poloniumia, vismuttia, lyijyä, jotka pöly- tai kosteushiukkasia yhdistämällä muodostavat radioaktiivisen aerosolin. Kerran keuhkoihin tämä seos johtaa radon-222 DPR:n lyhyen puoliintumisajan kautta suhteellisen suuriin säteilyannoksiin, mikä voi lisätä keuhkosyövän riskiä.

Hygienian ja lääketieteellisen ekologian instituutin asiantuntijoiden tekemän tiettyjen alueiden asuntokannasta (28 000 taloa) tehdyn tutkimuksen mukaan väestön radonaltistuksen painotettu keskimääräinen efektiivinen vuosiannos tietyillä alueilla on 2,4 mSv / vuosi, maaseudulla. väestöstä tämä arvo on lähes kaksinkertainen ja on 4,1 mSv/vuosi. Yksittäisten alueiden radonannokset vaihtelevat melko laajalla alueella - 1,2 mSv / vuosi - 4,3 mSv / vuosi, ja väestön yksittäiset annokset voivat ylittää A-luokan ammattilaisten annosrajat (20 mSv / vuosi).

Jos arvioimme radon-222-altistuksen aiheuttamaa keuhkosyöpäkuolleisuutta maailmankäytännössä hyväksyttyjen menetelmien mukaan, niin se on noin 6000 tapausta vuodessa. On myös otettava huomioon, että radonin vaikutuksista on saatu tietoa viime vuosina. Joidenkin epidemiologisten tutkimusten mukaan on siis todettu, että radon voi aiheuttaa lasten leukemiaa. AS Evrardin mukaan lasten radonin ja leukemian välinen suhde kasvaa 20 % jokaista 100 Bq/m3 kohden. Raaschou-Nielsenin mukaan tämä lisäys on yli 34 % jokaista 100 Bq/m3 kohden.

Radioaktiivisuus ja kuonat

Kaikissa maissa radioaktiivisten metallijätteiden käsittely- ja loppusijoitusongelma on erittäin akuutti. Tämä on myös säteilyn lähde - ei vain onnettomuuksista, kuten Tšernobylin ydinvoimalassa, vaan myös olemassa olevista ydinvoimalaitoksista, joissa suunnitteilla olevia yksiköiden vaihtoja tehdään jatkuvasti. Entä vanhat metallikomponentit ja -rakenteet, joissa on korkea radioaktiivisuus? Sähköhitsausinstituutin asiantuntijat ovat kehittäneet plasmakaarisulatusmenetelmän vesijäähdytteisessä upokkaassa, joka varmistaa radioaktiivisen metallin tai metalliseoksen poistamisen kuonaksi. Tämä on turvallisimman siivouksen fysiikka. Tässä tapauksessa voidaan käyttää erilaisia ​​kuonakoostumuksia, joilla on korkea assimilaatiokyky. Tällä tavalla voidaan poistaa myös ne radioaktiiviset elementit, jotka ovat pinnan halkeamissa ja syvennyksissä. Metallijätteen leikkaamiseen suunnitellaan plasmaleikkausta ja veden alla tapahtuvaa räjähdystä, sähköhydraulista leikkausta sekä leikkausyksiköiden ja rakenteiden tiivistämistä. Nämä korkean suorituskyvyn tekniikat estävät pölyn muodostumisen käytön aikana, mikä estää ympäristön saastumisen. Kotimaisen hankkeen radioaktiivisen jätteen käsittelykustannukset ovat alhaisemmat kuin ulkomaisten kehittäjien.

Ionisoivan säteilyn umpilähteitä vastaan ​​suojautumisen perusperiaatteet

Ionisoivan säteilyn suljetut lähteet aiheuttavat vain kehon ulkoista altistumista. Suojauksen periaatteet voidaan johtaa seuraavista säteilyn jakautumisen perusmalleista ja niiden vuorovaikutuksen luonteesta aineen kanssa:

Ulkoisen altistuksen annos on verrannollinen säteilyaltistuksen aikaan ja voimakkuuteen;
. lähteestä tulevan säteilyn intensiteetti on suoraan verrannollinen hiukkasten tai kvanttien tai hiukkasten lukumäärään;
. kulkiessaan aineen läpi, se absorboi säteilyä, ja niiden alue riippuu tämän aineen tiheydestä.

Ulkoiselta altistumiselta suojaamisen perusperiaatteet perustuvat:

a) aikasuojaus;
b) määrällinen suoja;
c) suoja seuloilla (lähteiden suojaaminen materiaaleilla);
d) etäisyyssuojaus (etäisyyden lisääminen mahdollisiin maksimiarvoihin).

Suojatoimenpiteiden kokonaisuudessa tulee ottaa huomioon myös radioaktiivisten aineiden säteilytyyppi (α-, β-hiukkaset, γ-kvantit). Suojaus ulkoiselta säteilyltä α-hiukkasilla ei ole tarpeen, koska niiden alue ilmassa on 2,4-11 cm ja vedessä ja elävän organismin kudoksissa - vain 100 mikronia. Haalari suojaa niiltä täysin.

Ulkoisessa säteilyssä β-hiukkaset vaikuttavat ihon peitto ja silmien sarveiskalvo ja suurina annoksina aiheuttavat ihon kuivumista ja palovammoja, hauraita kynsiä, kaihia. Suojaamiseksi β-hiukkasilta käytetään kumikäsineitä, suojalaseja ja suojalaseja. Erityisen voimakkaiden β-hiukkasten vuotojen tapauksessa tulee käyttää ylimääräisiä suojalaseja, jotka on suunniteltu suojaamaan bremsstrahlung-säteilyltä: lyijykumista, lyijyä sisältävästä lasista valmistettuja esiliinoja ja käsineitä, seuloja, laatikoita ja vastaavia.

Suojaus ulkoiselta γ-säteilyltä voidaan saada aikaan lyhentämällä suoraan lähteiden kanssa työskentelyaikaa, käyttämällä säteilyä absorboivia suojaverkkoja ja lisäämällä etäisyyttä lähteeseen.

Edellä olevia suojausmenetelmiä voidaan käyttää erikseen tai eri yhdistelminä, mutta siten, että A-luokan henkilöiden ulkoisen fotonialtistuksen annokset eivät ylitä 7 mR:ää vuorokaudessa ja 0,04 R:a viikossa. Suojaus lyhentämällä suoran työskentelyn aikaa fotonisäteilylähteiden kanssa saavutetaan lääkkeen käsittelyn nopeudella, lyhentämällä työpäivän ja työviikon pituutta.

Ranskalainen fyysikko A. Bakkrel havaitsi 1. maaliskuuta 1896 mustattamalla valokuvalevyä näkymättömien, voimakkaan tunkeutuvan voiman säteiden lähettämisen uraanisuolasta. Pian hän huomasi, että uraanilla itsessään on myös säteilyn ominaisuus. Sitten hän löysi sellaisen ominaisuuden toriumista. Radioaktiivisuus (latinalaisesta radiosta - säteilen, radus - säde ja activus - tehokas), tämä nimi annettiin avoimelle ilmiölle, joka osoittautui D. I. Mendelejevin jaksollisen järjestelmän raskaimpien elementtien etuoikeudeksi. useita määritelmiä tälle merkittävälle ilmiölle, joista yksi antaa tällaisen muotoilun: "Radioaktiivisuus on kemiallisen alkuaineen epästabiilin isotoopin spontaani (spontaani) muuttuminen toiseksi isotoopiksi (yleensä toisen alkuaineen isotoopiksi); tällöin emittoituu elektroneja, protoneja, neutroneja tai heliumytimiä (hiukkasia) Löydetyn ilmiön ydin oli spontaani muutos atomiytimen koostumuksessa, joka on perustilassa tai virittyneessä pitkäikäisessä tilassa. .

Vuonna 1898 muut ranskalaiset tiedemiehet Maria Sklodowska-Curie ja Pierre Curie eristivät uraanimineraalista kaksi uutta ainetta, jotka olivat paljon radioaktiivisia enemmän kuin uraani ja torium. Siten löydettiin kaksi aiemmin tuntematonta radioaktiivista alkuainetta - polonium ja radium, ja Maria, lisäksi löytää (saksalaisesta fyysikon G. Schmidtistä riippumatta) toriumin radioaktiivisuuden ilmiön.

Muuten, hän oli ensimmäinen, joka ehdotti termiä radioaktiivisuus.Tutkijat tulivat siihen tulokseen, että radioaktiivisuus on spontaani prosessi, joka tapahtuu radioaktiivisten alkuaineiden atomeissa.

Nyt tämä ilmiö määritellään yhden kemiallisen alkuaineen epävakaan isotoopin spontaaniksi muuttumiseksi toisen alkuaineen isotoopiksi, ja tässä tapauksessa emittoituu elektroneja, protoneja, neutroneja tai heliumytimiä? Tässä on huomioitava, että maankuoren sisältämistä alkuaineista kaikki, joiden sarjanumero on yli 83, ovat radioaktiivisia, ts. sijaitsee jaksollisessa taulukossa vismutin jälkeen.

10 vuoden yhteisen työn aikana he ovat tehneet paljon tutkiakseen radioaktiivisuusilmiötä. Se oli epäitsekästä työtä tieteen nimissä - huonosti varustetussa laboratoriossa ja tarvittavien varojen puutteessa. Pierre totesi radiumsuolojen spontaanin lämmön vapautumisen. Tutkijat saivat tämän radiumvalmisteen vuonna 1902 0,1 g. Tätä varten he tarvitsivat 45 kuukautta kovaa työtä ja yli 10 000 kemiallista vapautumis- ja kiteytysoperaatiota. Vuonna 1903 Curie ja A. Beckerey saivat Nobelin fysiikan palkinnon löydöstään radioaktiivisuuden alalla.

Yhteensä yli 10 fysiikan ja kemian Nobel-palkintoa myönnettiin radioaktiivisuuden tutkimukseen ja käyttöön liittyvistä töistä (A. Beckerey, P. ja M. Curie, E. Fermi, E. Rutherford, F. ja I. Joliot -Curie, D.Havishi, O.Ganu, E.McMillan ja G.Seaborg, W.Libby ja muut). Curien puolisoiden kunniaksi keinotekoisesti saatu transuraanielementti, jonka sarjanumero on 96, curium, sai nimensä.

Vuonna 1898 englantilainen tiedemies E. Rutherford alkoi tutkia radioaktiivisuuden ilmiötä. tehdä sirontakokeita? – hiukkaset (heliumytimet) metallikalvolla – hiukkanen kulki ohuen kalvon (1 µm paksu) läpi ja osui sinkkisulfidiverkkoon, synnytti välähdyksen, joka havaittiin hyvin mikroskoopilla. Hajautuskokeita? - hiukkaset osoittivat vakuuttavasti, että melkein koko atomin massa on keskittynyt hyvin pieneen tilavuuteen - atomiytimeen, jonka halkaisija on noin 10 kertaa pienempi kuin atomin halkaisija.

Suurin osa? - hiukkaset lentävät massiivisen ytimen ohi osumatta siihen, mutta silloin tällöin tapahtuu törmäys? ovat hiukkasia, joissa on ydin, ja sitten se voi pomppia takaisin. Niinpä hänen ensimmäinen perustavanlaatuinen löytönsä tällä alalla oli uraanin lähettämän säteilyn epähomogeenisuuden löytäminen. - ja säteet.

Hän ehdotti myös nimiä: ? - hajoaminen ja - hiukkanen. Hieman myöhemmin löydettiin toinen säteilyn komponentti, joka on merkitty kreikkalaisten aakkosten kolmannella kirjaimella: säteet. Tämä tapahtui pian radioaktiivisuuden löytämisen jälkeen. Monta vuotta? – hiukkasista on tullut E. Rutherfordille välttämätön väline atomiytimien tutkimuksessa. Vuonna 1903 hän löytää uuden radioaktiivisen alkuaineen - toriumin emanaation. Vuosina 1901-1903 hän tekee yhdessä englantilaisen tiedemiehen F. Soddyn kanssa tutkimusta, joka johti alkuaineiden luonnollisen muuttumisen (esim. radiumin radoniksi) löytämiseen. ) ja atomien radioaktiivisen hajoamisen teorian kehittäminen.

Saksalainen fyysikko C. Faience ja F. Soddy muotoilivat itsenäisesti siirtymäsäännön, joka luonnehtii isotoopin liikettä elementtien jaksollisessa järjestelmässä erilaisten radioaktiivisten muutosten aikana. Keväällä 1934 artikkeli "Uusi tyyppi Radioaktiivisuus" ilmestyi Pariisin tiedeakatemian raporteissa ". Sen kirjoittajat Irene Joliot-Curie ja hänen miehensä Frédéric Joliot-Curie havaitsivat, että boori, magnesium ja alumiini säteilytettiin? - hiukkaset, tulevat itsestään radioaktiivisiksi ja lähettävät positroneja hajoamisen aikana.

Näin keinotekoinen radioaktiivisuus löydettiin. Ydinreaktioiden seurauksena (esim. kun eri alkuaineita säteilytetään hiukkasilla tai neutroneilla) muodostuu alkuaineiden radioaktiivisia isotooppeja, joita luonnossa ei ole. Juuri nämä keinotekoiset radioaktiiviset tuotteet muodostavat suurimman osan kaikista tunnetuista isotoopeista. tänään.

Monissa tapauksissa radioaktiivisen hajoamisen tuotteet osoittautuvat itse radioaktiivisiksi, ja sitten stabiilin isotoopin muodostumista edeltää useiden radioaktiivisten hajoamistoimien ketju. Esimerkkejä tällaisista ketjuista ovat sarjat raskaiden alkuaineiden jaksolliset isotoopit, jotka alkavat 238U, 235U, 232 nukleidilla ja päättyvät stabiileihin lyijy-isotoopeihin 206Pb, 207Pb, 208Pb. Tällä hetkellä tunnetusta noin 2000 radioaktiivisesta isotoopista noin 300 on siis luonnollisia ja loput saadaan keinotekoisesti ydinreaktioiden seurauksena.

Keinotekoisen ja luonnollisen säteilyn välillä ei ole perustavaa laatua olevaa eroa. Vuonna 1934 I. ja F. Joliot-Curie löysivät keinotekoisen säteilyn tutkimisen tuloksena uusia y-hajoamisen - positronien emission - muunnelmia, jotka alun perin ennustivat japanilaiset tiedemiehet H. Yukkawa ja S. Sakata.I. ja F. Joliot-Curie suorittivat ydinreaktion, jonka tuote oli fosforin radioaktiivinen isotooppi, jonka massaluku oli 30. Kävi ilmi, että hän lähetti positronin.

Tämän tyyppistä radioaktiivista muutosta kutsutaan?+-hajoamiseksi (joka tarkoittaa, että hajoaminen on elektronin emissio). Yksi aikamme merkittävimmistä tiedemiehistä, E. Fermi, omisti pääteoksensa keinotekoiseen radioaktiivisuuteen liittyvälle tutkimukselle. Fyysikot käyttävät tällä hetkellä alkuainehiukkasten maailman ymmärtämiseen hänen vuonna 1934 luomaansa beeta-hajoamisteoriaa. Teoreetikot ovat jo pitkään ennustaneet mahdollisuutta kaksinkertaiseen muuttumiseen kahdeksi hajoamiseksi, joissa kaksi elektronia tai kaksi positronia emittoidaan samanaikaisesti. mutta käytännössä tätä "kuoleman" polkua ei ole vielä löydetty radioaktiivista ydintä.

Mutta suhteellisen äskettäin oli mahdollista havaita erittäin harvinainen protonien radioaktiivisuuden ilmiö - protonin emissio ytimestä ja tutkijan V. I. Goldanskyn ennustaman kahden protonin radioaktiivisuuden olemassaolo todistettiin. Kaikki tämän tyyppiset radioaktiiviset muunnokset vahvistettiin vain keinotekoisilla radioisotoopeilla, eikä niitä esiinny luonnossa. Myöhemmin monet tutkijat eri maat(J.Duning, V.A.Karnaukhov, G.N.Flerov, I.V.Kurchatov ym.) löysivät monimutkaisia ​​muunnoksia, mukaan lukien y-hajoaminen, muunnoksia, mukaan lukien viivästettyjen neutronien emission.

Yksi ensimmäisistä entisen Neuvostoliiton tiedemiehistä, joka alkoi tutkia atomiytimien fysiikkaa yleensä ja erityisesti radioaktiivisuutta, oli akateemikko I. V. Kurchatov. Vuonna 1934 hän löysi neutronipommituksen aiheuttaman ydinreaktioiden haarautumisilmiön ja tutki keinotekoista radioaktiivisuutta. useita kemiallisia alkuaineita.

Vuonna 1935, kun bromia säteilytettiin neutronivirroilla, Kurchatov ja hänen työtoverinsa huomasivat, että tässä prosessissa syntyneet radioaktiiviset bromiatomit hajoavat kahdella eri nopeudella. Tällaisia ​​atomeja kutsuttiin isomeereiksi, ja tiedemiesten löytämä ilmiö isomerismi. Tiede on osoittanut, että nopeat neutronit voivat tuhota uraaniytimiä. Tällöin vapautuu paljon energiaa ja muodostuu uusia neutroneja, jotka pystyvät jatkamaan uraaniytimien fissioprosessia.Myöhemmin todettiin, että uraanin atomiytimet voidaan jakaa myös ilman neutronien apua. Joten spontaani (spontaani) uraanin fissio perustettiin.

Ydinfysiikan ja radioaktiivisuuden alan erinomaisen tiedemiehen kunniaksi Mendelejevin jaksollisen järjestelmän 104. elementti on nimetty kurchatovium. Radioaktiivisuuden löytämisellä oli valtava vaikutus tieteen ja teknologian kehitykseen. Se merkitsi intensiivisen aineiden ominaisuuksien ja rakenteen tutkimuksen aikakauden alkua. muut ydinenergian hallitsemisesta johtuvat ihmisen toiminnan osa-alueet herätettiin henkiin, kun löydettiin kemiallisten elementtien kyky spontaaneihin muutoksiin.

Radioaktiivisuuden ominaisuuksien hyödyntämisen ihmiskunnan edun mukaisten myönteisten tekijöiden ohella voidaan kuitenkin antaa esimerkkejä niiden negatiivisesta vaikutuksesta elämäämme, kuten ydinaseet kaikissa muodoissaan, upotetut alukset ja sukellusveneet ydinmoottorilla ja ydinaseilla. , ja radioaktiivisen jätteen loppusijoitus mereen ja maalle, onnettomuudet ydinvoimaloissa jne. ja suoraan Ukrainalle radioaktiivisuuden käyttö ydinenergiassa johti Tshernobylin tragediaan.

Mitä teemme saadulla materiaalilla:

Jos tämä materiaali osoittautui sinulle hyödylliseksi, voit tallentaa sen sivullesi sosiaalisissa verkostoissa: