Čo je rádionuklid? Tohto slova sa netreba báť: znamená jednoducho rádioaktívne izotopy. Niekedy v reči môžete počuť slová „rádionukleid“alebo ešte menej literárna verzia – „rádionukleotid“. Správny výraz je rádionuklid. Ale čo je rádioaktívny rozpad? Aké sú vlastnosti rôznych druhov žiarenia a ako sa líšia? O všetkom - po poriadku.
Definície v rádiológii
Od výbuchu prvej atómovej bomby sa mnohé koncepcie v rádiológii zmenili. Namiesto slovného spojenia „atómový kotol“sa zvykne hovoriť „jadrový reaktor“. Namiesto výrazu „rádioaktívne lúče“sa používa výraz „ionizujúce žiarenie“. Fráza „rádioaktívny izotop“bola nahradená výrazom „rádionuklid“.
Radionuklidy s dlhou a krátkou životnosťou
Alfa, beta a gama žiarenie sprevádza proces rozpadu atómového jadra. Čo je to obdobiepolovičný život? Jadrá rádionuklidov nie sú stabilné - to ich odlišuje od iných stabilných izotopov. V určitom bode sa spustí proces rádioaktívneho rozpadu. Rádionuklidy sa potom premieňajú na iné izotopy, pričom dochádza k vyžarovaniu žiarenia alfa, beta a gama. Rádionuklidy majú rôznu úroveň nestability – niektoré z nich sa rozkladajú v priebehu stoviek, miliónov a dokonca miliárd rokov. Napríklad všetky prirodzene sa vyskytujúce izotopy uránu majú dlhú životnosť. Existujú aj rádionuklidy, ktoré sa rozkladajú v priebehu sekúnd, dní, mesiacov. Hovorí sa im krátkodobé.
Uvoľňovanie častíc alfa, beta a gama nesprevádza žiadny rozpad. Ale v skutočnosti je rádioaktívny rozpad sprevádzaný iba uvoľňovaním alfa alebo beta častíc. V niektorých prípadoch sa tento proces vyskytuje sprevádzaný gama lúčmi. Čisté gama žiarenie sa v prírode nevyskytuje. Čím vyššia je rýchlosť rozpadu rádionuklidu, tým vyššia je jeho úroveň rádioaktivity. Niektorí veria, že v prírode existujú rozpady alfa, beta, gama a delta. To nie je pravda. Delta rozpad neexistuje.
Jednotky rádioaktivity
Ako sa však táto hodnota meria? Meranie rádioaktivity umožňuje vyjadrenie rýchlosti rozpadu v číslach. Jednotkou merania aktivity rádionuklidov je becquerel. 1 becquerel (Bq) znamená, že k 1 rozpadu dôjde za 1 sekundu. Kedysi tieto merania používali oveľa väčšiu mernú jednotku - curie (Ci): 1 curie=37 miliárd becquerelov.
Samozrejmeje potrebné porovnať rovnaké hmotnosti látky, napríklad 1 mg uránu a 1 mg tória. Aktivita danej jednotkovej hmotnosti rádionuklidu sa nazýva špecifická aktivita. Čím dlhší je polčas rozpadu, tým nižšia je špecifická rádioaktivita.
Ktoré rádionuklidy sú najnebezpečnejšie?
Toto je dosť provokatívna otázka. Na jednej strane sú krátkovekejšie nebezpečnejšie, pretože sú aktívnejšie. Ale koniec koncov, po ich rozpade samotný problém žiarenia stráca svoj význam, zatiaľ čo tie dlhoveké predstavujú nebezpečenstvo na mnoho rokov.
Špecifická aktivita rádionuklidov sa dá prirovnať k zbraniam. Ktorá zbraň by bola nebezpečnejšia: tá, ktorá strieľa päťdesiat rán za minútu, alebo tá, ktorá strieľa raz za pol hodinu? Na túto otázku nie je možné odpovedať - všetko závisí od kalibru zbrane, čím je nabitá, či strela dosiahne cieľ, aké bude poškodenie.
Rozdiely medzi typmi žiarenia
Typy alfa, gama a beta žiarenia možno pripísať „kalibru“zbraní. Tieto žiarenia majú spoločné aj rozdiely. Hlavnou spoločnou vlastnosťou je, že všetky sú klasifikované ako nebezpečné ionizujúce žiarenie. Čo znamená táto definícia? Energia ionizujúceho žiarenia je mimoriadne silná. Keď zasiahnu iný atóm, vyrazia elektrón z jeho obežnej dráhy. Keď je častica emitovaná, náboj jadra sa mení - tým vzniká nová látka.
Povaha alfa lúčov
A spoločné medzi nimi je, že gama, beta a alfa žiarenie majú podobnú povahu. najviacako prvé boli objavené alfa lúče. Vznikli pri rozpade ťažkých kovov – uránu, tória, radónu. Už po objavení alfa lúčov sa objasnila ich podstata. Ukázalo sa, že ide o jadrá hélia letiace veľkou rýchlosťou. Inými slovami, ide o ťažké „sady“2 protónov a 2 neutrónov, ktoré majú kladný náboj. Vo vzduchu sa alfa lúče pohybujú na veľmi krátku vzdialenosť – nie viac ako niekoľko centimetrov. Papier alebo napríklad epidermis toto žiarenie úplne zastaví.
Beta žiarenie
Beta častice, ktoré sa objavili neskôr, sa ukázali ako obyčajné elektróny, ale s veľkou rýchlosťou. Sú oveľa menšie ako častice alfa a majú tiež menší elektrický náboj. Beta častice môžu ľahko preniknúť do rôznych materiálov. Vo vzduchu prekonávajú vzdialenosť až niekoľko metrov. Nasledujúce materiály ich môžu oddialiť: odev, sklo, tenký plech.
Vlastnosti gama lúčov
Tento typ žiarenia má rovnakú povahu ako ultrafialové žiarenie, infračervené lúče alebo rádiové vlny. Gama lúče sú fotónové žiarenie. Avšak s extrémne vysokou rýchlosťou fotónov. Tento typ žiarenia preniká materiálmi veľmi rýchlo. Na jej oddialenie sa zvyčajne používa olovo a betón. Gama lúče môžu prejsť tisíce kilometrov.
Mýtus o nebezpečenstve
Pri porovnaní alfa, gama a beta žiarenia ľudia vo všeobecnosti považujú gama žiarenie za najnebezpečnejšie. Koniec koncov, vznikajú pri jadrových výbuchoch, prekonávajú stovky kilometrov aspôsobiť chorobu z ožiarenia. To všetko je pravda, ale nesúvisí to priamo s nebezpečenstvom lúčov. Keďže v tomto prípade hovoria o ich penetračnej schopnosti. V tomto smere sa samozrejme lúče alfa, beta a gama líšia. Nebezpečenstvo sa však nehodnotí podľa penetračnej sily, ale podľa absorbovanej dávky. Tento ukazovateľ sa počíta v jouloch na kilogram (J / kg).
Dávka absorbovaného žiarenia sa teda meria ako zlomok. Jeho čitateľ neobsahuje počet častíc alfa, gama a beta, ale energiu. Napríklad gama žiarenie môže byť tvrdé a mäkké. Ten druhý má menej energie. Pokračujúc v analógii so zbraňami, môžeme povedať: nezáleží len na kalibri strely, dôležité je aj to, z čoho sa strieľa – z praku alebo z brokovnice.
