Kas ir radionuklīds? No šī vārda nav jābaidās: tas vienkārši nozīmē radioaktīvos izotopus. Dažreiz runā var dzirdēt vārdus "radionukleīds", vai vēl mazāk literāro versiju - "radionukleotīds". Pareizais termins ir radionuklīds. Bet kas ir radioaktīvā sabrukšana? Kādas ir dažādu starojuma veidu īpašības un kā tās atšķiras? Par visu - kārtībā.
Definīcijas radioloģijā
Kopš pirmās atombumbas eksplozijas daudzi radioloģijas jēdzieni ir mainījušies. Frāzes "atomu katls" vietā ir pieņemts teikt "kodolreaktors". Frāzes "radioaktīvie stari" vietā tiek lietots izteiciens "jonizējošais starojums". Frāze "radioaktīvais izotops" tika aizstāts ar "radionuklīds".
Ilgi un īslaicīgi radionuklīdi
Alfa, beta un gamma starojums pavada atoma kodola sabrukšanas procesu. Kas ir periodsPus dzīve? Radionuklīdu kodoli nav stabili – tas tos atšķir no citiem stabiliem izotopiem. Noteiktā brīdī sākas radioaktīvās sabrukšanas process. Pēc tam radionuklīdi tiek pārvērsti citos izotopos, kuru laikā izstaro alfa, beta un gamma starus. Radionuklīdiem ir dažāds nestabilitātes līmenis – daži no tiem sadalās simtiem, miljonu un pat miljardu gadu laikā. Piemēram, visi dabā sastopamie urāna izotopi ir ilgmūžīgi. Ir arī radionuklīdi, kas sadalās dažu sekunžu, dienu, mēnešu laikā. Tos sauc par īslaicīgiem.
Alfa, beta un gamma daļiņu izdalīšanās nav saistīta ar sabrukšanu. Bet patiesībā radioaktīvo sabrukšanu pavada tikai alfa vai beta daļiņu izdalīšanās. Dažos gadījumos šis process notiek kopā ar gamma stariem. Tīrs gamma starojums dabā nenotiek. Jo augstāks ir radionuklīda sabrukšanas ātrums, jo augstāks ir tā radioaktivitātes līmenis. Daži uzskata, ka dabā pastāv alfa, beta, gamma un delta sabrukšana. Tā nav taisnība. Delta sabrukšana nepastāv.
Radioaktivitātes vienības
Tomēr kā šī vērtība tiek mērīta? Radioaktivitātes mērījumi ļauj sabrukšanas ātrumu izteikt skaitļos. Radionuklīdu aktivitātes mērvienība ir bekerels. 1 bekerels (Bq) nozīmē, ka 1 sabrukšana notiek 1 sekundē. Kādreiz šajos mērījumos tika izmantota daudz lielāka mērvienība - Kirī (Ci): 1 kirijs=37 miljardi bekerelu.
Protamsjāsalīdzina vienas un tās pašas vielas masas, piemēram, 1 mg urāna un 1 mg torija. Radionuklīda noteiktas masas vienības aktivitāti sauc par specifisko aktivitāti. Jo garāks pussabrukšanas periods, jo zemāka ir īpatnējā radioaktivitāte.
Kuri radionuklīdi ir visbīstamākie?
Šis ir diezgan provokatīvs jautājums. No vienas puses, īslaicīgie ir bīstamāki, jo ir aktīvāki. Bet galu galā pēc to sabrukšanas pati radiācijas problēma zaudē savu aktualitāti, savukārt ilgmūžīgie rada briesmas daudzus gadus.
Radionuklīdu specifisko aktivitāti var salīdzināt ar ieročiem. Kurš ierocis būtu bīstamāks: tas, kurš izšauj piecdesmit šāvienus minūtē, vai tas, kurš izšauj reizi pusstundā? Uz šo jautājumu nevar atbildēt - viss atkarīgs no ieroča kalibra, ar ko tas ir pielādēts, vai lode sasniegs mērķi, kādi būs bojājumi.
Atšķirības starp starojuma veidiem
Alfa, gamma un beta starojuma veidus var attiecināt uz ieroču "kalibru". Šiem starojumiem ir gan kopīgs, gan atšķirīgs. Galvenā kopīgā īpašība ir tāda, ka tie visi ir klasificēti kā bīstams jonizējošais starojums. Ko šī definīcija nozīmē? Jonizējošā starojuma enerģija ir ārkārtīgi spēcīga. Kad viņi ietriecas citam atomam, viņi izsit elektronu no orbītas. Izdaloties daļiņai, mainās kodola lādiņš – tas rada jaunu vielu.
Alfa staru daba
Un kopīgais starp tiem ir tas, ka gamma, beta un alfa starojumam ir līdzīgs raksturs. visvairākalfa stari bija pirmie, kas tika atklāti. Tie veidojušies smago metālu – urāna, torija, radona sabrukšanas laikā. Jau pēc alfa staru atklāšanas tika noskaidrota to būtība. Tie izrādījās hēlija kodoli, kas lidoja lielā ātrumā. Citiem vārdiem sakot, tās ir smagas 2 protonu un 2 neitronu "kopas", kurām ir pozitīvs lādiņš. Gaisā alfa stari veic ļoti nelielu attālumu – ne vairāk kā dažus centimetrus. Papīrs vai, piemēram, epiderma pilnībā aptur šo starojumu.
Beta starojums
Beta daļiņas, kas tika atklātas pēc tam, izrādījās parastie elektroni, bet ar lielu ātrumu. Tās ir daudz mazākas nekā alfa daļiņas, un tām ir arī mazāks elektriskais lādiņš. Beta daļiņas var viegli iekļūt dažādos materiālos. Gaisā tie veic attālumu līdz vairākiem metriem. Tos var aizkavēt šādi materiāli: apģērbs, stikls, plānas metāla loksnes.
Gamma staru īpašības
Šim starojuma veidam ir tāds pats raksturs kā ultravioletajam starojumam, infrasarkanajiem stariem vai radioviļņiem. Gamma stari ir fotonu starojums. Tomēr ar ārkārtīgi lielu fotonu ātrumu. Šāda veida starojums ļoti ātri iekļūst materiālos. Lai to aizkavētu, parasti izmanto svinu un betonu. Gamma stari var ceļot tūkstošiem kilometru.
Bīstamības mīts
Salīdzinot alfa, gamma un beta starojumu, cilvēki parasti uzskata gamma starus par visbīstamākajiem. Galu galā tie veidojas kodolsprādzienu laikā, pārvar simtiem kilometru unizraisīt staru slimību. Tas viss ir taisnība, taču tas nav tieši saistīts ar staru bīstamību. Tā kā šajā gadījumā viņi runā par viņu iespiešanās spēju. Protams, alfa, beta un gamma stari šajā ziņā atšķiras. Taču bīstamību novērtē nevis pēc iespiešanās spēka, bet gan pēc absorbētās devas. Šo rādītāju aprēķina džoulos uz kilogramu (J/kg).
Tādējādi absorbētā starojuma devu mēra kā daļu. Tā skaitītājs satur nevis alfa, gamma un beta daļiņu skaitu, bet gan enerģiju. Piemēram, gamma starojums var būt ciets un mīksts. Pēdējam ir mazāk enerģijas. Turpinot analoģiju ar ieročiem, varam teikt: svarīgs ir ne tikai lodes kalibrs, svarīgi ir arī tas, no kā tiek šauts - no skrotis vai no bises.
