رادیونوکلئید چیست؟ نیازی به ترس از این کلمه نیست: این کلمه به سادگی به معنای ایزوتوپ های رادیواکتیو است. گاهی اوقات در گفتار می توانید کلمات "رادیونوکلئید" یا حتی نسخه ادبی کمتر - "رادیونوکلئوتید" را بشنوید. اصطلاح صحیح رادیونوکلئید است. اما واپاشی رادیواکتیو چیست؟ خواص انواع مختلف تابش چیست و چه تفاوتی با هم دارند؟ درباره همه چیز - به ترتیب.
تعریف در رادیولوژی
از زمان انفجار اولین بمب اتمی، بسیاری از مفاهیم در رادیولوژی تغییر کرده است. به جای عبارت «دیگ اتمی» مرسوم است که «رآکتور هسته ای» می گویند. به جای عبارت "پرتوهای رادیواکتیو" از عبارت "تابش یونیزان" استفاده می شود. عبارت "ایزوتوپ رادیواکتیو" با "رادیونوکلئید" جایگزین شد.
رادیونوکلئیدهای با عمر طولانی و کوتاه مدت
پرتوهای آلفا، بتا و گاما فرآیند فروپاشی هسته اتم را همراهی می کنند. دوره چیستنیمه عمر؟ هسته های رادیونوکلئیدها پایدار نیستند - این چیزی است که آنها را از سایر ایزوتوپ های پایدار متمایز می کند. در یک نقطه خاص، فرآیند واپاشی رادیواکتیو شروع می شود. رادیونوکلئیدها سپس به ایزوتوپ‌های دیگر تبدیل می‌شوند و طی آن پرتوهای آلفا، بتا و گاما ساطع می‌شوند. رادیونوکلئیدها سطوح مختلفی از ناپایداری دارند - برخی از آنها طی صدها، میلیون ها و حتی میلیاردها سال تجزیه می شوند. به عنوان مثال، تمام ایزوتوپ های اورانیوم طبیعی عمر طولانی دارند. رادیونوکلئیدهایی نیز وجود دارند که در عرض چند ثانیه، روز، ماه تجزیه می شوند. آنها عمر کوتاهی دارند.
آزاد شدن ذرات آلفا، بتا و گاما با هیچ پوسیدگی همراه نیست. اما در واقع، تجزیه رادیواکتیو تنها با انتشار ذرات آلفا یا بتا همراه است. در برخی موارد، این فرآیند همراه با اشعه گاما رخ می دهد. تابش گامای خالص در طبیعت وجود ندارد. هر چه سرعت واپاشی یک رادیونوکلئید بیشتر باشد، سطح رادیواکتیویته آن نیز بالاتر است. برخی معتقدند که واپاشی آلفا، بتا، گاما و دلتا در طبیعت وجود دارد. این درست نیست. واپاشی دلتا وجود ندارد.
واحدهای رادیواکتیویته
با این حال، این مقدار چگونه اندازه گیری می شود؟ اندازه گیری رادیواکتیویته اجازه می دهد تا سرعت واپاشی را با اعداد بیان کنیم. واحد اندازه گیری فعالیت رادیونوکلئید بکرل است. 1 بکرل (Bq) به این معنی است که 1 پوسیدگی در 1 ثانیه اتفاق می افتد. زمانی، این اندازه‌گیری‌ها از واحد اندازه‌گیری بسیار بزرگ‌تری استفاده می‌کردند - کوری (Ci): 1 کوری=37 میلیارد بکرل.
البتهلازم است همان جرم یک ماده را با هم مقایسه کنیم، مثلاً 1 میلی گرم اورانیوم و 1 میلی گرم توریم. فعالیت یک واحد جرم معین از یک رادیونوکلئید را فعالیت خاص می گویند. هر چه نیمه عمر بیشتر باشد، رادیواکتیویته ویژه کمتر می شود.
کدام رادیونوکلئیدها خطرناک‌ترین هستند؟
این یک سوال نسبتاً تحریک آمیز است. از یک طرف، افراد کوتاه مدت خطرناک تر هستند، زیرا آنها فعال تر هستند. اما به هر حال، پس از فروپاشی آنها، مشکل تشعشعات اهمیت خود را از دست می دهد، در حالی که پرتوهای طولانی مدت برای چندین سال خطر ایجاد می کنند.
فعالیت خاص رادیونوکلئیدها را می توان با سلاح مقایسه کرد. کدام سلاح خطرناک تر است: سلاحی که پنجاه تیر در دقیقه شلیک می کند یا سلاحی که هر نیم ساعت یک بار شلیک می کند؟ به این سوال نمی توان پاسخ داد - همه چیز به کالیبر سلاح بستگی دارد، با چه چیزی پر شده است، آیا گلوله به هدف می رسد یا خیر، چه آسیبی خواهد داشت.
تفاوت بین انواع تابش
انواع تابش آلفا، گاما و بتا را می توان به "کالیبر" سلاح ها نسبت داد. این تشعشعات هم مشترک و هم تفاوت دارند. ویژگی مشترک اصلی این است که همه آنها به عنوان پرتوهای یونیزان خطرناک طبقه بندی می شوند. این تعریف به چه معناست؟ انرژی پرتوهای یونیزان بسیار قدرتمند است. هنگامی که آنها به اتم دیگری برخورد می کنند، یک الکترون را از مدار خود خارج می کنند. هنگامی که یک ذره گسیل می شود، بار هسته تغییر می کند - این یک ماده جدید ایجاد می کند.
ماهیت پرتوهای آلفا
و نکته مشترک بین آنها این است که تشعشعات گاما، بتا و آلفا ماهیت مشابهی دارند. توسط بیشترپرتوهای آلفا اولین کسانی بودند که کشف شدند. آنها در هنگام فروپاشی فلزات سنگین - اورانیوم، توریم، رادون - تشکیل شدند. پیش از این پس از کشف پرتوهای آلفا، ماهیت آنها مشخص شد. معلوم شد که آنها هسته های هلیوم هستند که با سرعت زیادی پرواز می کنند. به عبارت دیگر، اینها "مجموعه"های سنگین 2 پروتون و 2 نوترون هستند که بار مثبت دارند. در هوا، پرتوهای آلفا مسافت بسیار کوتاهی را طی می کنند - بیش از چند سانتی متر. کاغذ یا مثلاً اپیدرم این تابش را کاملاً متوقف می کند.
تابش بتا
ذرات بتا، که بعداً کشف شدند، الکترون‌های معمولی بودند، اما با سرعت زیاد. آنها بسیار کوچکتر از ذرات آلفا هستند و همچنین بار الکتریکی کمتری دارند. ذرات بتا به راحتی می توانند به مواد مختلف نفوذ کنند. در هوا مسافتی تا چند متر را پوشش می دهند. مواد زیر می توانند آنها را به تاخیر بیندازند: لباس، شیشه، ورق فلزی نازک.
خواص پرتوهای گاما
این نوع تابش ماهیت مشابه پرتوهای فرابنفش، اشعه مادون قرمز یا امواج رادیویی دارد. پرتوهای گاما تابش فوتون هستند. با این حال، با سرعت بسیار بالای فوتون ها. این نوع تابش خیلی سریع به مواد نفوذ می کند. برای به تاخیر انداختن آن معمولا از سرب و بتن استفاده می شود. پرتوهای گاما می توانند هزاران کیلومتر را طی کنند.
افسانه خطر
در مقایسه پرتوهای آلفا، گاما و بتا، مردم عموماً پرتوهای گاما را خطرناک ترین می دانند. از این گذشته ، آنها در طی انفجارهای هسته ای تشکیل می شوند ، بر صدها کیلومتر غلبه می کنند وباعث بیماری تشعشع می شود. همه اینها درست است، اما ارتباط مستقیمی با خطر اشعه ندارد. از آنجایی که در این مورد آنها از توانایی نفوذ خود صحبت می کنند. البته پرتوهای آلفا، بتا و گاما در این زمینه متفاوت هستند. با این حال، خطر نه با قدرت نفوذ، بلکه با دوز جذب شده ارزیابی می شود. این شاخص بر حسب ژول بر کیلوگرم (J / کیلوگرم) محاسبه می شود.
بنابراین، دوز تابش جذب شده به صورت کسری اندازه گیری می شود. شمارشگر آن شامل تعداد ذرات آلفا، گاما و بتا نیست، بلکه شامل انرژی است. به عنوان مثال، تابش گاما می تواند سخت و نرم باشد. دومی انرژی کمتری دارد. در ادامه قیاس با سلاح، می توان گفت: نه تنها کالیبر گلوله مهم است، بلکه مهم است که شلیک از چه چیزی شلیک می شود - از تیرکمان یا از تفنگ ساچمه ای.
