Was ist ein Radionuklid? Lassen Sie sich von diesem Wort nicht einschüchtern: Es bedeutet einfach radioaktive Isotope. Manchmal hört man in der Sprache die Worte "Radionukleotid" oder noch weniger literarische Version - "Radionukleotid". Der richtige Begriff ist genau Radionuklid. Aber was ist radioaktiver Zerfall? Was sind die Eigenschaften verschiedener Strahlungsarten und wie unterscheiden sie sich? Alles in Ordnung.
Definitionen in der Radiologie
Seit der ersten ExplosionBei der Atombombe haben sich viele Konzepte aus der Radiologie geändert. Anstelle des Ausdrucks "Atomkessel" ist es üblich, "Atomreaktor" zu sagen. Verwenden Sie anstelle des Ausdrucks "radioaktive Strahlen" den Ausdruck "ionisierende Strahlung". Der Ausdruck "radioaktives Isotop" wurde durch "Radionuklid" ersetzt.
Langlebige und kurzlebige Radionuklide
Alpha, Beta und Gammastrahlung begleitender Prozess des Zerfalls eines Atomkerns. Was ist Halbwertszeit? Die Kerne der Radionuklide sind nicht stabil - so unterscheiden sie sich von anderen stabilen Isotopen. Zu einem bestimmten Zeitpunkt beginnt der Prozess des radioaktiven Zerfalls. Radionuklide werden in andere Isotope umgewandelt, bei denen Alpha-, Beta- und Gammastrahlen emittiert werden. Radionuklide weisen unterschiedliche Instabilitätsgrade auf - einige von ihnen zerfallen über Hunderte, Millionen und sogar Milliarden von Jahren. Beispielsweise sind alle in der Natur vorkommenden Uranisotope langlebig. Es gibt auch solche Radionuklide, die innerhalb von Sekunden, Tagen, Monaten zerfallen. Sie werden kurzlebig genannt.
Die Freisetzung von Alpha-, Beta- und Gammapartikeln geht einherkein Verfall. In Wirklichkeit geht der radioaktive Zerfall jedoch nur mit der Freisetzung von Alpha- oder Betateilchen einher. In einigen Fällen wird dieser Prozess von Gammastrahlen begleitet. Reine Gammastrahlung kommt in der Natur nicht vor. Je höher die Zerfallsrate eines Radionuklids ist, desto höher ist seine Radioaktivität. Einige Leute glauben, dass Alpha, Beta, Gamma und Delta Zerfall in der Natur existieren. Das ist nicht wahr. Delta-Zerfall existiert nicht.
Maßeinheiten der Radioaktivität
Wie wird dieser Wert jedoch gemessen? Durch Messen der Radioaktivität kann die Zerfallsrate in Zahlen ausgedrückt werden. Die Einheit zur Messung der Aktivität eines Radionuklids ist Becquerel. 1 Becquerel (Bq) bedeutet, dass 1 Zerfall in 1 Sekunde auftritt. Es war einmal eine viel größere Maßeinheit für diese Messungen - Curie (Ci): 1 Curie = 37 Milliarden Becquerel.
Natürlich ist es notwendig, dasselbe zu vergleichendie Masse der Substanz, zum Beispiel 1 mg Uran und 1 mg Thorium. Die Aktivität einer gegebenen Masseeinheit eines Radionuklids wird als spezifische Aktivität bezeichnet. Je länger die Halbwertszeit ist, desto geringer ist die spezifische Radioaktivität.
Welche Radionuklide sind am gefährlichsten?
Dies ist eine ziemlich provokative Frage.Einerseits sind kurzlebige gefährlicher, weil sie aktiver sind. Aber nach ihrem Zerfall verliert das Problem der Strahlung seine Relevanz, während langlebige für viele Jahre eine Gefahr darstellen.
Die spezifische Aktivität von Radionukliden kann verglichen werdenmit Waffe. Welche Waffe wäre gefährlicher: eine, die fünfzig Schüsse pro Minute abfeuert, oder eine, die alle halbe Stunde abfeuert? Diese Frage kann nicht beantwortet werden - alles hängt vom Kaliber der Waffe ab, mit was sie geladen ist, ob die Kugel das Ziel erreicht und wie hoch der Schaden sein wird.
Unterschiede zwischen den Strahlungsarten
Alpha, Gamma und Beta Arten von Strahlung können seindem "Kaliber" der Waffe zugeschrieben. Diese Strahlungen haben sowohl Gemeinsamkeiten als auch Unterschiede. Die wichtigste gemeinsame Eigenschaft ist, dass alle von ihnen als gefährliche ionisierende Strahlung eingestuft werden. Was bedeutet diese Definition? Die Energie ionisierender Strahlung ist extrem stark. Sie fallen in ein anderes Atom und schlagen ein Elektron aus seiner Umlaufbahn aus. Wenn ein Teilchen emittiert wird, ändert sich die Ladung des Kerns - und es entsteht neue Materie.
Die Natur der Alphastrahlen
Und was sie gemeinsam haben, ist das Gamma,Beta und Alpha-Strahlung sind von Natur aus ähnlich. Alphastrahlen waren die ersten, die entdeckt wurden. Sie entstanden beim Zerfall von Schwermetallen - Uran, Thorium, Radon. Bereits nach der Entdeckung der Alphastrahlen wurde ihre Natur geklärt. Es stellte sich heraus, dass es sich um Heliumkerne handelte, die mit großer Geschwindigkeit flogen. Mit anderen Worten, dies sind schwere "Sätze" von 2 Protonen und 2 Neutronen mit einer positiven Ladung. In der Luft bewegen sich Alphastrahlen über eine sehr kleine Strecke - nicht mehr als einige Zentimeter. Papier oder beispielsweise die Epidermis stoppen diese Strahlung vollständig.
Beta-Strahlung
Die als nächstes entdeckten Beta-Partikel erwiesen sich alsgewöhnliche Elektronen, aber mit enormer Geschwindigkeit. Sie sind viel kleiner als Alpha-Partikel und haben auch weniger elektrische Ladung. Beta-Partikel können leicht in verschiedene Materialien eindringen. In der Luft legen sie eine Entfernung von bis zu mehreren Metern zurück. Die folgenden Materialien können sie zurückhalten: Kleidung, Glas, dünnes Metallblech.
Gammastrahleneigenschaften
Diese Art von Strahlung ist von der gleichen Art wieultraviolette Strahlung, Infrarotstrahlen oder Radiowellen. Gammastrahlen sind Photonenstrahlung. Allerdings mit einer extrem hohen Photonengeschwindigkeit. Diese Art von Strahlung dringt sehr schnell in Materialien ein. Blei und Beton werden üblicherweise verwendet, um dies zu verhindern. Gammastrahlen können Tausende von Kilometern zurücklegen.
Der Mythos der Gefahr
Vergleich von Alpha-, Gamma- und Betastrahlung beim MenschenGammastrahlen gelten allgemein als die gefährlichsten. Schließlich entstehen sie bei nuklearen Explosionen, legen Hunderte von Kilometern zurück und verursachen Strahlenkrankheit. All dies ist wahr, aber nicht direkt mit der Gefahr von Strahlen verbunden. Da sie in diesem Fall über ihre Durchdringungsfähigkeit sprechen. Natürlich unterscheiden sich Alpha-, Beta- und Gammastrahlen in dieser Hinsicht. Die Gefahr wird jedoch nicht durch die Penetrationsfähigkeit, sondern durch die absorbierte Dosis beurteilt. Dieser Indikator wird in Joule pro Kilogramm (J / kg) berechnet.
Somit ist die Dosis der absorbierten Strahlunggemessen in Bruchteilen. Sein Zähler enthält nicht die Anzahl der Alpha-, Gamma- und Betateilchen, sondern Energie. Zum Beispiel können Gammastrahlen hart und weich sein. Letzteres hat weniger Energie. Wenn wir die Analogie mit Waffen fortsetzen, können wir sagen: Es kommt nicht nur auf das Kaliber der Kugel an, sondern es ist auch wichtig, ob der Schuss von einer Schleuder oder von einer Schrotflinte abgefeuert wird.
