Kokkuvõte: Kiirgus, kasutusalad ja probleemid. Kiirguse mõju inimeste tervisele

Radioaktiivset kiirgust kasutatakse laialdaselt haiguste diagnoosimisel ja ravis.

Kilpnäärme haiguste määramiseks kasutatakse radionukliiddiagnostikat või, nagu seda nimetatakse, märgistatud aatomite meetodit (kasutades isotoopi 131 I). See meetod võimaldab uurida ka vere ja teiste bioloogiliste vedelike jaotumist, diagnoosida südame- ja mitmete teiste organite haigusi.

Gammateraapia on vähiravi meetod gammakiirguse abil. Selleks kasutatakse kõige sagedamini spetsiaalseid seadmeid, mida nimetatakse koobaltpüstoliteks, milles emiteeriva isotoobina kasutatakse 66 Co. Kõrge energiaga gammakiirguse kasutamine võimaldab hävitada sügaval asetsevad kasvajad, samas kui pindmiselt paiknevad elundid ja koed on vähem kahjulikud.

Kasutatakse ka radooniteraapiat: selle tooteid sisaldavaid mineraalvett kasutatakse naha (radoonivannid), seedeelundite (joomine) ja hingamiselundite (sissehingamine) mõjutamiseks.

Vähi raviks kasutatakse a-osakesi koos neutronvoogudega. Kasvajasse viiakse elemendid, mille tuumad põhjustavad neutronvoo mõjul tuumareaktsiooni a-kiirguse moodustumisega:

Seega tekivad eksponeerimist vajava elundi kohale a-osakesed ja tagasilöögituumad.

Kaasaegses meditsiinis kasutatakse diagnostilistel eesmärkidel kiirendite toodetud ja kõrge footonenergiaga (kuni mitukümmend MeV) kõva tõmbejõudu.

Dosimeetrilised instrumendid

dosimeetrilised instrumendid või dosimeetrid, nimetatakse seadmeteks ioniseeriva kiirguse annuste või doosidega seotud koguste mõõtmiseks.

Struktuuriliselt koosnevad dosimeetrid tuumakiirguse detektorist ja mõõteseadmest. Need on tavaliselt gradueeritud doosi või doosikiiruse ühikutes. Mõnel juhul antakse doosikiiruse ületamisel häire.

Sõltuvalt kasutatavast detektorist on dosimeetrid ionisatsiooni-, luminestsents-, pooljuht-, fotodosimeetrid jne.

Dosimeetrid võivad olla kavandatud mõõtma teatud tüüpi kiirguse doose või registreerima segakiirgust.

Röntgen- ja g-kiirguse ekspositsioonidoosi või selle võimsuse mõõtmiseks mõeldud dosimeetrid nimetatakse radiomeetrid.

Tavaliselt kasutavad nad detektorina ionisatsioonikambrit. Kaamera vooluringis voolav laeng on võrdeline särituse doosiga ja voolutugevus võrdeline selle võimsusega.

Gaasi koostis ionisatsioonikambrites, samuti nende seinte aine, millest need koosnevad, valitakse nii, et bioloogilistes kudedes energia neeldumisel tekivad identsed tingimused.

Iga individuaalne dosimeeter on miniatuurne silindriline kamber, mis on eelnevalt laetud. Ionisatsiooni tulemusena tühjeneb kamber, mille registreerib sellesse ehitatud elektromeeter. Selle näidustused sõltuvad ioniseeriva kiirguse doosist.

On dosimeetrid, mille detektorid on gaasimõõturid.

Radioaktiivsete isotoopide aktiivsuse või kontsentratsiooni mõõtmiseks nn radiomeetrid.

Kõigi dosimeetrite üldine struktuurskeem on sarnane joonisel 5 kujutatule. Anduri (mõõtemuunduri) rolli täidab tuumakiirguse detektor. Väljundseadmetena saab kasutada osutiseadmeid, salvestiid, elektromehaanilisi arvestiid, heli- ja valgussignaalseadmeid.

TESTIKÜSIMUSED

1. Mida nimetatakse radioaktiivsuseks? Nimetage radioaktiivsuse liigid ja radioaktiivse lagunemise liigid.

2. Mida nimetatakse a-lagunemiseks? Millised on b-lagunemise tüübid? Mida nimetatakse g-kiirguseks?

3. Kirjutage üles radioaktiivse lagunemise põhiseadus. Selgitage kõik valemis sisalduvad kogused.

4. Mida nimetatakse lagunemiskonstandiks? pool elu? Kirjutage nende koguste kohta valem. Selgitage kõik valemis sisalduvad kogused.

5. Millist mõju avaldab ioniseeriv kiirgus bioloogilisele koele?

7. Esitage radioaktiivse kiirguse neeldunud, kiiritus- ja ekvivalentdooside (bioloogiliste) määratlused ja valemid, nende mõõtühikud. Selgitage valemeid.

8. Mis on kvaliteeditegur? Mis on kvaliteeditegur? Andke selle väärtused erinevatele kiirgustele.

9. Millised on võimalused ioniseeriva kiirguse eest kaitsmiseks?

1. Bioloogilised toimed. Radioaktiivsel kiirgusel on elusrakkudele katastroofiline mõju. Selle toimemehhanism on seotud aatomite ioniseerimisega ja molekulide lagunemisega rakkude sees kiirelt laetud osakeste läbimise ajal. Kiire kasvu ja paljunemise seisundis olevad rakud on kiirguse mõju suhtes eriti tundlikud. Seda asjaolu kasutatakse vähkkasvajate raviks.

Ravi eesmärgil kasutatakse radioaktiivseid ravimeid, mis kiirgavad kiirgust, kuna viimased tungivad kehasse ilma märgatava nõrgenemiseta. Mitte liiga suurte kiirgusdooside korral vähirakud surevad, samas kui patsiendi keha ei saa olulisi kahjustusi. Tuleb märkida, et vähi kiiritusravi, nagu ka röntgenravi, ei ole sugugi universaalne vahend, mis viib alati paranemiseni.

Liiga suured radioaktiivse kiirguse doosid põhjustavad loomadel ja inimestel raskeid haigusi (nn kiiritushaigust) ja võivad lõppeda surmaga. Väga väikestes annustes avaldab radioaktiivne kiirgus, peamiselt kiirgus, organismile hoopis stimuleerivat toimet. Sellega on seotud väikeses koguses raadiumi või radooni sisaldavate radioaktiivsete mineraalvete tervendav toime.

2. Helendavad kompositsioonid. Luminestsentsained helendavad radioaktiivse kiirguse toimel (vt §213). Lisades luminestseeruvale ainele (näiteks tsinksulfiidile) väga väikese koguse raadiumisoola, saadakse püsivalt helendavad värvid. Need värvid, kui neid kanda kella sihverplaadile ja osutitele, sihikutele jne, muudavad need pimedas nähtavaks.

3. Maa vanuse määramine. Tavalise plii aatommass, mis on kaevandatud maakidest, mis ei sisalda radioaktiivseid elemente, on . Nagu näha jooniselt fig. 389, on uraani lagunemisel tekkinud plii aatommass . Mõnes uraani mineraalis sisalduva plii aatommass osutub väga lähedaseks. Sellest järeldub, et need mineraalid tekkehetkel (sulamist või lahusest kristalliseerumine) pliid ei sisaldanud; kogu sellistes mineraalides saadaolev plii on kogunenud uraani lagunemise tulemusena. Radioaktiivse lagunemise seadust kasutades on võimalik määrata selle vanust mineraalis leiduva plii ja uraani koguste vahekorrast (vt harjutust 32 peatüki lõpus).

Selle meetodiga määratud erineva päritoluga uraani sisaldavate mineraalide vanust mõõdetakse sadades miljonites aastates. Vanimad mineraalid on üle 1,5 miljardi aasta vanad.

kiirgusosakeste kokkupuude radooniga

Inimesed õppisid kasutama kiirgust rahumeelsetel eesmärkidel, kõrge ohutustasemega, mis võimaldas tõsta peaaegu kõik tööstusharud uuele tasemele.

Energia saamine tuumajaamade abil. Kõigist inimeste majandustegevuse harudest mõjutab meie elu kõige enam energia. Soojus ja valgus majades, liiklusvood ja tööstuse töö – kõik see nõuab energiat. See tööstusharu on üks kiiremini kasvavaid. 30 aasta jooksul on tuumaelektrijaamade koguvõimsus kasvanud 5000-lt 23 miljonile kilovatile.

Vähesed inimesed kahtlevad, et tuumaenergia on inimkonna energiabilansis kindla koha võtnud.

Kaaluge kiirguse kasutamist vigade tuvastamisel. Röntgen- ja gammavigade tuvastamine on üks levinumaid kiirguse rakendusi tööstuses materjalide kvaliteedi kontrollimiseks. Röntgenimeetod on mittepurustav, nii et testitavat materjali saab seejärel kasutada ettenähtud otstarbel. Nii röntgen- kui ka gammavigade tuvastamine põhinevad röntgenikiirguse läbitungimisvõimel ja selle materjalides neeldumise omadustel.

Gammakiirgust kasutatakse keemilisteks transformatsioonideks, näiteks polümerisatsiooniprotsessides.

Võib-olla on tuumameditsiin üks olulisemaid arenevaid tööstusharusid. Tuumameditsiin on meditsiini haru, mis on seotud tuumafüüsika saavutuste, eelkõige radioisotoopide jms kasutamisega.

Tuumameditsiin võimaldab tänapäeval uurida peaaegu kõiki inimese organsüsteeme ning leiab rakendust neuroloogias, kardioloogias, onkoloogias, endokrinoloogias, pulmonoloogias ja teistes meditsiiniharudes.

Tuumameditsiini meetodite abil uuritakse elundite verevarustust, sapi ainevahetust, neerude, põie ja kilpnäärme talitlust.

Dünaamika uurimiseks on võimalik mitte ainult saada staatilisi pilte, vaid ka erinevatel ajahetkedel saadud pilte üle kanda. Seda tehnikat kasutatakse näiteks südame töö hindamisel.

Venemaal kasutatakse juba aktiivselt kahte tüüpi radioisotoope kasutavat diagnostikat - stsintigraafiat ja positronemissioontomograafiat. Need võimaldavad teil luua elundite töö terviklikke mudeleid.

Arstid usuvad, et väikestes annustes on kiirgusel ergutav toime, treenides inimese bioloogilist kaitsesüsteemi.

Paljudes kuurortides kasutatakse radoonivanne, kus kiirgustase on veidi kõrgem kui looduslikes tingimustes.

Täheldati, et nende vannide tegijatel paraneb töövõime, närvisüsteem rahuneb, vigastused paranevad kiiremini.

Välisteadlaste uuringud viitavad sellele, et suurema loodusliku kiirgusfoonga piirkondades (võib kaasata enamiku päikesepaistelisi riike) on kõigi vähiliikide esinemissagedus ja suremus madalam.

Saada oma head tööd teadmistebaasi on lihtne. Kasutage allolevat vormi

Üliõpilased, magistrandid, noored teadlased, kes kasutavad teadmistebaasi oma õpingutes ja töös, on teile väga tänulikud.

Majutatud aadressil http://allbest.ru

Kursuse töö

Teemal: "Radioaktiivsus. Radioaktiivsete isotoopide kasutamine tehnoloogias"

Sissejuhatus

1. Radioaktiivse kiirguse liigid

2. Muud radioaktiivsuse liigid

3. Alfa lagunemine

4.Beeta lagunemine

5. Gamma lagunemine

6. Radioaktiivse lagunemise seadus

7. Radioaktiivsed read

9. Radioaktiivsete isotoopide kasutamine

Sissejuhatus

Radioaktiivsus – aatomituumade muundumine teisteks tuumadeks, millega kaasneb erinevate osakeste emissioon ja elektromagnetkiirgus. Sellest ka nähtuse nimi: ladina keeles radio - kiirgan, activus - tõhus. Selle sõna võttis kasutusele Marie Curie. Ebastabiilse tuuma – radionukliidi – lagunemisel lendab sellest suurel kiirusel välja üks või mitu suure energiaga osakest. Nende osakeste voolu nimetatakse radioaktiivseks kiirguseks või lihtsalt kiirguseks.

röntgenikiirgus. Radioaktiivsuse avastamine oli otseselt seotud Röntgeni avastamisega. Pealegi arvati mõnda aega, et see on üks ja sama kiirgusliik. 19. sajandi lõpp üldiselt oli ta rikas mitmesuguste senitundmatute "kiirguste" avastamise poolest. 1880. aastatel hakkas inglise füüsik Joseph John Thomson uurima elementaarseid negatiivseid laengukandjaid, 1891. aastal nimetas Iiri füüsik George Johnston Stoney (1826-1911) neid osakesi elektronideks. Lõpuks teatas Wilhelm Konrad Roentgen detsembris uut tüüpi kiirte avastamisest, mida ta nimetas röntgenkiirteks. Seni on enamikus riikides neid nii kutsutud, kuid Saksamaal ja Venemaal aktsepteeritakse saksa bioloogi Rudolf Albert von Köllikeri (1817-1905) ettepanekut nimetada röntgenikiirgust. Need kiired tekivad siis, kui vaakumis kiiresti liikuvad elektronid (katoodkiired) põrkuvad kokku takistusega. Oli teada, et kui katoodkiired tabavad klaasi, kiirgab see nähtavat valgust – rohelist luminestsentsi. Roentgen avastas, et samal ajal eralduvad klaasi rohelisest laigust veel mõned nähtamatud kiired. See juhtus juhuslikult: pimedas ruumis helendas lähedal asuv baariumtetratsüanoplatinaat Ba-ga kaetud ekraan, lisatud 05.03.2014

Teave radioaktiivsete heitmete kohta. Alfa-, beeta- ja gammaosakeste koostoime ainega. Aatomituuma ehitus. Radioaktiivse lagunemise mõiste. Neutronite ja aine vastastikmõju tunnused. Erinevat tüüpi kiirguse kvaliteeditegur.

abstraktne, lisatud 30.01.2010

Aine struktuur, tuumalagunemise liigid: alfa-lagunemine, beeta-lagunemine. Radioaktiivsuse seadused, tuumakiirguse vastasmõju ainega, ioniseeriva kiirguse bioloogiline mõju. Kiirgusfoon, radioaktiivsuse kvantitatiivsed omadused.

abstraktne, lisatud 04.02.2012

Raskete elementide tuumafüüsikalised omadused ja radioaktiivsus. Alfa ja beeta teisendused. Gammakiirguse olemus. radioaktiivne transformatsioon. Erinevate seerianumbritega ainete hajutatud gammakiirguse spektrid. Tuumamagnetresonantsi füüsika.

esitlus, lisatud 15.10.2013

Tuumaioniseeriv kiirgus, selle allikad ja bioloogiline mõju elusorganismi organitele ja kudedele. Morfoloogiliste muutuste iseloomustus süsteemsel ja rakutasandil. Inimese kokkupuute tagajärgede klassifikatsioon, radioprotektiivsed ained.

esitlus, lisatud 24.11.2014

Ernest Rutherfordi teosed. Aatomi planetaarmudel. Alfa- ja beetakiirguse, radooni lühiealise isotoobi avastamine ja uute keemiliste elementide teke raskete keemiliste radioaktiivsete elementide lagunemisel. Kiirituse mõju kasvajatele.

esitlus, lisatud 18.05.2011

Röntgenikiirgus on elektromagnetlained, mille spekter jääb ultraviolett- ja gammakiirguse vahele. Avastuse ajalugu; laboratoorsed allikad: röntgentorud, osakeste kiirendid. Koostoime ainega, bioloogiline toime.

esitlus, lisatud 26.02.2012

Radioaktiivsete elementide mõiste ja klassifikatsioon. Põhiteave aatomi kohta. Radioaktiivse kiirguse liikide omadused, selle läbitungimisvõime. Mõnede radionukliidide poolestusajad. Neutronitest põhjustatud tuuma lõhustumise protsessi skeem.

esitlus, lisatud 10.02.2014

Gammakiirgus on lühilaineline elektromagnetkiirgus. Elektromagnetlainete skaalal piirneb see kõva röntgenkiirgusega, hõivates kõrgema sagedusega piirkonna. Gammakiirgus on äärmiselt lühikese lainepikkusega.

abstraktne, lisatud 07.11.2003

Korpuskulaarse, footoni, prootoni, röntgenkiirguse tüüpide iseloomustus. Alfa-, beeta-, gamma-osakeste interaktsiooni tunnused ioniseeriva ainega. Comptoni hajumise olemus ja elektron-positroni paari moodustumise mõju.

- 111,31 Kb

Sissejuhatus 3

1 Radioaktiivsus 5

1.1 Radioaktiivse lagunemise ja kiirguse liigid 5

1.2 Radioaktiivse lagunemise seadus 7

kiirgus 8

1.4 Kiirgusallikate ja radioaktiivsete isotoopide klassifikatsioon 10

2 Radioaktiivsuse mõõtmisel põhinevad analüüsimeetodid 12

2.1 Loodusliku radioaktiivsuse kasutamine analüüsis 12

2.2 Aktiveerimisanalüüs 12

2.3 Isotooplahjendusmeetod 14

2.4 Radiomeetriline tiitrimine 14

3 Radioaktiivsuse kasutamine 18

3.1 Radioaktiivsete märgistusainete kasutamine analüütilises keemias 18

3.2 Radioaktiivsete isotoopide kasutamine 22

Järeldus 25

Kasutatud allikate loetelu 26

Sissejuhatus

Radioaktiivsusel põhinevad analüüsimeetodid tekkisid tuumafüüsika, radiokeemia ja aatomitehnoloogia arengu ajastul ning on praegu edukalt kasutusel erinevates analüüsides, sealhulgas tööstuses ja geoloogiateenistuses.

Radioaktiivse kiirguse mõõtmisel põhinevate analüütiliste meetodite peamised eelised on analüüsitava elemendi madal avastamislävi ja lai mitmekülgsus. Radioaktivatsioonianalüüsil on kõigi teiste analüüsimeetodite seas absoluutselt madalaim avastamislävi (10 -15 g). Mõnede radiomeetriliste tehnikate eeliseks on analüüs proovi hävitamata ning loodusliku radioaktiivsuse mõõtmisel põhinevad meetodid - analüüsi kiirus. Isotoopide lahjendamise radiomeetrilise meetodi väärtuslik omadus seisneb võimaluses analüüsida sarnaste keemiliste ja analüütiliste omadustega elementide segu, nagu tsirkoonium-hafnium, nioobium-tantaal jne.

Täiendavad komplikatsioonid radioaktiivsete preparaatidega töötamisel on tingitud radioaktiivse kiirguse mürgistest omadustest, mis ei põhjusta organismi kohest reaktsiooni ja seega raskendavad vajalike meetmete õigeaegset rakendamist. See suurendab vajadust rangelt järgida ettevaatusabinõusid radioaktiivsete preparaatidega töötamisel. Vajalikel juhtudel tehakse tööd radioaktiivsete ainetega spetsiaalsetes kambrites nn manipulaatorite abil, kusjuures analüütik ise jääb teise ruumi, mis on radioaktiivse kiirguse eest usaldusväärselt kaitstud.

Radioaktiivseid isotoope kasutatakse järgmistes analüüsimeetodites:

sadestamise meetod radioaktiivse elemendi juuresolekul;
isotooplahjendusmeetod;
radiomeetriline tiitrimine;
aktiveerimisanalüüs;
määratlused, mis põhinevad looduslikult esinevate isotoopide radioaktiivsuse mõõtmisel.

Laboratoorses praktikas kasutatakse radiomeetrilist tiitrimist suhteliselt harva. Aktiveerimisanalüüsi kasutamine on seotud võimsate termiliste neutronite allikate kasutamisega ja seetõttu on selle meetodi kasutamine endiselt piiratud.

Selles kursusetöös käsitletakse radioaktiivsuse fenomeni kasutavate analüüsimeetodite teoreetilisi aluseid ja nende praktilist rakendamist.

1 Radioaktiivsus

1.1 Radioaktiivse lagunemise ja kiirguse liigid

Radioaktiivsus on keemilise elemendi aatomi tuuma iseeneslik muundumine (lagunemine), mille tulemusel muutub selle aatomnumber või massiarv. Selle tuuma ümberkujundamise käigus eraldub radioaktiivne kiirgus.

Radioaktiivsuse avastus pärineb 1896. aastast, mil A. Becquerel avastas, et uraan kiirgab spontaanselt kiirgust, mida ta nimetas radioaktiivseks (raadiost - ma kiirgan ja activas - efektiivne).

Radioaktiivne kiirgus tekib aatomituuma spontaansel lagunemisel. Mitut tüüpi radioaktiivset lagunemist ja radioaktiivset
kiirgus.

Ra → Rn + He;

U → Th + α (He).

Vastavalt radioaktiivse nihke seadusele saadakse α-lagunemisel aatom, mille seerianumber on kaks ühikut ja aatommass on neli ühikut väiksem kui algse aatomi oma.

2) β-lagunemine. β-lagunemist on mitut tüüpi: elektrooniline β-lagunemine; positroni β-lagunemine; K-püüdmine. Näiteks elektroonilises β-lagunemises

Sn → Y + β-;

P → S + β - .

Tuuma sees olev neutron muutub prootoniks. Negatiivse laenguga β-osakese eraldumisel suureneb elemendi aatomarv ühe võrra, samas kui aatommass praktiliselt ei muutu.

Positroni β-lagunemisel eraldub aatomituumast positroon (β + -osake), mis seejärel muutub tuuma sees neutroniks. Näiteks:

Na → Ne + β +

Positroni eluiga on lühike, sest kui see põrkub elektroniga, toimub annihilatsioon, millega kaasneb γ-kvantide emissioon.

K-püüdmise korral püüab aatomi tuum elektroni lähedalasuvast elektronkihist (K-kihist) ja üks tuuma prootonitest muutub neutroniks.
Näiteks,

K + e - = Ar + hv

Üks väliskesta elektronidest läheb K-kestas vabasse kohta, millega kaasneb kõva röntgenikiirguse emissioon.

3) Spontaanne jagunemine. See on tüüpiline D. I. Mendelejevi perioodilise süsteemi elementidele, mille Z> 90. Spontaanse lõhustumise käigus jagunevad rasked aatomid fragmentideks, mis on tavaliselt L. I. Mendelejevi tabeli keskosa elemendid. Spontaanne lõhustumine ja α-lagunemine piiravad uute transuraanielementide tootmist.

α ja β osakeste voolu nimetatakse vastavalt α ja β kiirguseks. Lisaks on teada γ-kiirgus. Need on väga lühikese lainepikkusega elektromagnetlained. Põhimõtteliselt on y-kiirgus lähedane kõvale röntgenikiirgusele ja erineb sellest oma tuumasisese päritolu poolest. Röntgenikiirgus üleminekul aatomi elektronkihis ja γ-kiirgus kiirgavad radioaktiivsest lagunemisest tulenevaid ergastatud aatomeid (α ja β).

Radioaktiivse lagunemise tulemusena saadakse elemendid, mis vastavalt tuumalaengule (järjekorranumbrile) tuleb paigutada perioodilise süsteemi juba hõivatud rakkudesse sama seerianumbriga, kuid erineva aatommassiga elementidega. Need on nn isotoobid. Keemiliste omaduste järgi peetakse neid eristamatuteks, seetõttu peetakse isotoopide segu tavaliselt üheks elemendiks. Isotoopkoostise muutumatust enamikus keemilistes reaktsioonides nimetatakse mõnikord isotoopkoostise püsivuse seaduseks. Näiteks looduslikes ühendites sisalduv kaalium on isotoopide segu, millest 93,259% 39 K juurest, 6,729% 41 K juurest ja 0,0119% 40 K juurest (K-püüdmine ja β-lagundamine). Kaltsiumil on kuus stabiilset isotoopi massinumbritega 40, 42, 43, 44, 46 ja 48. Keemilis-analüütilistes ja väga paljudes muudes reaktsioonides jääb see suhe peaaegu muutumatuks, seetõttu keemilisi reaktsioone isotoopide eraldamisel tavaliselt ei kasutata. Kõige sagedamini kasutatakse selleks erinevaid füüsikalisi protsesse - difusiooni, destilleerimist või elektrolüüsi.

Isotoobi aktiivsusühikuks on bekerell (Bq), mis võrdub nukliidi aktiivsusega radioaktiivses allikas, milles toimub üks lagunemissündmus 1 sekundi jooksul.

1.2 Radioaktiivse lagunemise seadus

Looduslikes tingimustes esinevates tuumades täheldatud radioaktiivsust nimetatakse looduslikuks, tuumareaktsioonide kaudu saadud tuumade radioaktiivsust nimetatakse tehislikuks.

Kunstliku ja loodusliku radioaktiivsuse vahel pole põhimõttelist erinevust. Radioaktiivse muundamise protsess järgib mõlemal juhul samu seadusi - radioaktiivse muundamise seadus:

Kui t = 0, siis ja järelikult const = -lg N 0 . Lõpuks

kus A on aktiivsus ajahetkel t; Ja 0 - aktiivsus t = 0.

Võrrandid (1.3) ja (1.4) iseloomustavad radioaktiivse lagunemise seadust. Kineetikas nimetatakse neid esimest järku reaktsioonivõrranditeks. Radioaktiivse lagunemiskiiruse tunnusena on tavaliselt näidatud poolestusaeg T 1/2, mis nagu λ on protsessi põhiomadus, mis ei sõltu aine kogusest.

Poolväärtusaeg on ajavahemik, mille jooksul teatud kogus radioaktiivset ainet väheneb poole võrra.

Erinevate isotoopide poolestusaeg varieerub oluliselt. See on umbes 10–10 aastast kuni sekundi murdosani. Muidugi ained, mille poolestusaeg on 10 - 15 minutit. ja väiksemad, laboris raskesti kasutatavad. Laboris on ebasoovitavad ka väga pika poolestusajaga isotoobid, kuna ümbritsevate objektide juhusliku saastumise korral nende ainetega tuleb ruumi ja seadmete puhastamiseks teha eritööd.

1.3 Radioaktiivse kiirguse koostoime aine ja loenduritega

kiirgus

Radioaktiivse kiirguse ja aine interaktsiooni tulemusena toimub aine aatomite ja molekulide ionisatsioon ja ergastumine, mida see läbib. Kiirgus tekitab ka valgust, fotograafilist, keemilist ja bioloogilist mõju. Radioaktiivne kiirgus põhjustab gaasides, lahustes, tahketes ainetes suure hulga keemilisi reaktsioone. Tavaliselt ühendatakse need kiirgus-keemiliste reaktsioonide rühma. See hõlmab näiteks vee lagunemist (radiolüüsi), mille käigus moodustub vesinik, vesinikperoksiid ja erinevad radikaalid, mis astuvad lahustunud ainetega redoksreaktsioonidesse.

Radioaktiivne kiirgus põhjustab mitmesuguste orgaaniliste ühendite – aminohapete, hapete, alkoholide, estrite jne – erinevaid radiokeemilisi muundumisi. Intensiivne radioaktiivne kiirgus põhjustab klaastorude kuma ja tahketel ainetel mitmeid muid mõjusid. Radioaktiivse kiirguse ja aine vastastikmõju uurimisel põhinevad erinevad radioaktiivsuse tuvastamise ja mõõtmise meetodid.

Sõltuvalt tööpõhimõttest jagunevad kiirgusloendurid mitmeks rühmaks.

Ionisatsiooniloendurid. Nende toime põhineb ionisatsioonil või ionisatsioonist põhjustatud gaasilahendusel, kui loendurisse sisenevad radioaktiivsed osakesed või γ-kvandid. Kümnete ionisatsiooni kasutavate seadmete hulgas on tüüpilised ionisatsioonikamber ja Geigeri-Mülleri loendur, mida kasutatakse enim keemiaanalüüsi ja radiokeemilistes laborites.

Radiokeemiliste ja muude laborite jaoks toodab tööstus spetsiaalseid loendusseadmeid.

stsintillatsiooniloendurid. Nende loendurite toime põhineb stsintillaatori aatomite ergastumisel γ-kvantide või loendurit läbiva radioaktiivse osakese poolt. Ergastatud aatomid, mis lähevad normaalsesse olekusse, annavad valgussähvatuse.

Tuumaprotsesside uurimise algperioodil mängis olulist rolli visuaalne stsintillatsiooniloend, kuid hiljem tõrjus selle välja arenenum Geigeri-Mülleri loendur. Praeguseks on stsintillatsioonimeetod taas laialt levinud juba fotokordisti kasutamisega.

Tšerenkov vastab. Nende loendurite toime põhineb Tšerenkovi efekti kasutamisel, mis seisneb valguse emissioonis, kui laetud osake liigub läbipaistvas aines, kui osakeste kiirus ületab valguse kiirust selles keskkonnas. Osakese superluminaalne kiirus antud keskkonnas ei ole muidugi vastuolus relatiivsusteooriaga, kuna valguse kiirus mis tahes keskkonnas on alati väiksem kui vaakumis. Osakese kiirus aines võib olla suurem kui valguse kiirus selles aines, jäädes seejuures relatiivsusteooriaga täielikult kooskõlas valguse kiirusest vaakumis väiksemaks. Tšerenkovi loendureid kasutatakse väga kiirete osakestega uurimistööks, kosmoseuuringuteks jne, kuna nende abil saab määrata mitmeid muid osakeste olulisi omadusi (nende energia, liikumissuund jne).

1.4 Kiirgusallikate klassifikatsioon ja

radioaktiivsed isotoobid

Radioaktiivse kiirguse allikad jagunevad suletud ja avatud allikateks. Suletud – tuleb pitseerida. Avatud - kõik lekkivad kiirgusallikad, mis võivad tekitada õhu, seadmete, lauapindade, seinte jne radioaktiivset saastumist.

Suletud allikatega töötamisel piirduvad vajalikud ettevaatusabinõud kaitsega välise kiirguse eest.

Suletud kiirgusallikad aktiivsusega üle 0,2 g-ekv. raadium tuleks asetada kaugjuhtimispuldiga kaitseseadmetesse ja paigaldada spetsiaalselt varustatud ruumidesse.

Lühike kirjeldus

Sisu

Sissejuhatus 3
1 Radioaktiivsus 5
1.1 Radioaktiivse lagunemise ja kiirguse liigid 5
1.2 Radioaktiivse lagunemise seadus 7
1.3 Radioaktiivse kiirguse koostoime aine ja loenduritega
kiirgus 8
1.4 Kiirgusallikate ja radioaktiivsete isotoopide klassifikatsioon 10
2 Radioaktiivsuse mõõtmisel põhinevad analüüsimeetodid 12
2.1 Loodusliku radioaktiivsuse kasutamine analüüsis 12
2.2 Aktiveerimisanalüüs 12
2.3 Isotooplahjendusmeetod 14
2.4 Radiomeetriline tiitrimine 14
3 Radioaktiivsuse kasutamine 18
3.1 Radioaktiivsete märgistusainete kasutamine analüütilises keemias 18
3.2 Radioaktiivsete isotoopide kasutamine 22
Järeldus 25
Kasutatud allikate loetelu 26