Bruk av radioaktivitet til fredelige formål. Fordelene og skadene ved radioaktiv stråling

Innhold

Innledning 3
1 Radioaktivitet 5
1.1 Typer radioaktivt forfall og stråling 5
1.2 Lov om radioaktivt forfall 7
1.3 Interaksjon av radioaktiv stråling med materie og tellere
stråling 8
1.4 Klassifisering av kilder til radioaktiv stråling og radioaktive isotoper 10
2 Analytiske teknikker basert på radioaktivitetsmålinger 12
2.1 Bruk av naturlig forekommende radioaktivitet i analyse 12
2.2 Aktiveringsanalyse 12
2.3 Isotopfortynningsmetode 14
2.4 Radiometrisk titrering 14
3 Anvendelser av radioaktivitet 18
3.1 Anvendelse av radioaktive sporstoffer i analytisk kjemi 18
3.2 Søknad radioaktive isotoper 22
Konklusjon 25
Liste over brukte kilder 26

Introduksjon

Analysemetoder basert på radioaktivitet oppsto i tiden med utviklingen av kjernefysikk, radiokjemi og kjernefysisk teknologi og brukes nå med hell i ulike analyser, inkludert i industrien og den geologiske tjenesten.
Hovedfordelene med analytiske metoder basert på måling av radioaktiv stråling er den lave deteksjonsterskelen til det analyserte elementet og bred allsidighet. Radioaktiveringsanalyse har den absolutt laveste deteksjonsterskelen blant alle andre analysemetoder (10 -15 g). Fordelen med noen radiometriske metoder er analyse uten ødeleggelse av prøven, og fordelen med metoder basert på måling av naturlig radioaktivitet er analysehastigheten. Et verdifullt trekk ved den radiometriske metoden for isotopfortynning ligger i muligheten for å analysere en blanding av elementer med lignende kjemiske og analytiske egenskaper, som zirkonium - hafnium, niob - tantal, etc.
Ytterligere komplikasjoner ved arbeid med radioaktive stoffer skyldes de giftige egenskapene til radioaktiv stråling, som ikke forårsaker en umiddelbar reaksjon i kroppen og derved kompliserer rettidig bruk nødvendige tiltak. Dette forsterker behovet for streng overholdelse av sikkerhetstiltak ved arbeid med radioaktive legemidler. Om nødvendig, arbeid med radioaktive stoffer skjer ved hjelp av såkalte manipulatorer i spesielle kamre, og analytikeren selv forblir i et annet rom, pålitelig beskyttet mot effekten av radioaktiv stråling.
Radioaktive isotoper brukes i følgende analysemetoder:

I laboratoriepraksis brukes radiometrisk titrering relativt sjelden. Anvendelsen av aktiveringsanalyse er assosiert med bruk av kraftige kilder til termiske nøytroner, og derfor er denne metoden fortsatt av begrenset bruk.
I dette kursarbeid Det teoretiske grunnlaget for analysemetoder som bruker fenomenet radioaktivitet og deres praktiske anvendelse vurderes.

1 Radioaktivitet

1.1 Typer radioaktivt forfall og stråling

Radioaktivitet er en spontan transformasjon (forfall) av kjernen til et atom i et kjemisk element, som fører til en endring i dets atomnummer eller en endring i massetall. Med denne transformasjonen av kjernen sendes det ut radioaktiv stråling.
Oppdagelsen av radioaktivitet går tilbake til 1896, da A. Becquerel oppdaget at uran spontant sender ut stråling, som han kalte radioaktiv (fra radio - emit og activas - effektiv).
Radioaktiv stråling oppstår under spontant forfall av en atomkjerne. Flere typer radioaktivt forfall og radioaktivt
stråling.
1) a-dekomponering. Nedbrytning av en kjerne med frigjøring av?-partikler, som er He 2+ kjerner. For eksempel
Ra > Rn + He;
U > Th + ? (Han).

I samsvar med loven om radioaktiv fortrengning oppnås under β-forfall et atom hvis atomnummer er to enheter, og hvis atommasse er fire enheter mindre enn det opprinnelige atomet.
2) a-dekomponering. Det finnes flere typer?-forfall: elektronisk?-forfall; positron?-forfall; K-grip. Under elektronisk?-forfall, f.eks.

Sn > Y + ? - ;
P > S + ? -.

Et nøytron inne i en kjerne blir til et proton. Når en negativt ladet partikkel sendes ut, øker grunnstoffets atomnummer med én, og atommasse endres praktisk talt ikke.
Under positron?-forfall frigjøres et positron (? + -partikkel) fra atomkjernen, og blir deretter til et nøytron inne i kjernen. For eksempel:

Levetiden til et positron er kort, siden når det kolliderer med et elektron, skjer utslettelse, ledsaget av utslipp av β-kvanter.
I K-fangst fanger kjernen til et atom et elektron fra et nærliggende elektronskall (fra K-skallet) og en av protonene i kjernen omdannes til et nøytron.
For eksempel
Cu >Ni+n
K + e - = Ar + hv

En av elektronene i det ytre skallet passerer til et fritt sted i K-skallet, som er ledsaget av emisjon av harde røntgenstråler.
3) Spontan deling. Det er typisk for elementer periodisk system D.I. Mendeleev med Z > 90. Under spontan fisjon deles tunge atomer inn i fragmenter, som vanligvis er elementene i midten av L.I. Spontan fisjon og β-forfall begrenser produksjonen av nye transuranelementer.
Strømme? og?-partikler kalles tilsvarende? og?-stråling. I tillegg er β-stråling kjent. Dette er elektromagnetiske oscillasjoner med svært kort bølgelengde. I prinsippet er γ-stråling nær harde røntgenstråler og skiller seg fra den i sin intranukleære opprinnelse. Røntgenstråling oppstår under overganger i elektronskallet til et atom, og α-stråling sendes ut av eksiterte atomer som følge av radioaktivt forfall (? og?).
Som et resultat av radioaktivt forfall oppnås grunnstoffer som, i henhold til deres kjerneladning (ordinalnummer), må plasseres i de allerede okkuperte cellene i det periodiske systemet av grunnstoffer med samme serienummer, men med en annen atommasse. Dette er såkalte isotoper. Ved kjemiske egenskaper de anses generelt for å være umulig å skille, så en blanding av isotoper blir vanligvis behandlet som et enkelt element. Invarians av isotopsammensetning i det overveldende flertall kjemiske reaksjoner noen ganger kalt loven om konstans for isotopsammensetning. For eksempel er kalium i naturlige forbindelser en blanding av isotoper, 93,259 % fra 39 K, 6,729 % fra 41 K og 0,0119 % fra 40 K (K-fangst og?-forfall). Kalsium har seks stabile isotoper med massetall 40, 42, 43, 44, 46 og 48. I kjemiske analytiske og mange andre reaksjoner forblir dette forholdet praktisk talt uendret, derfor brukes vanligvis ikke kjemiske reaksjoner for å skille isotoper. Oftest brukes forskjellige fysiske prosesser til dette formålet - diffusjon, destillasjon eller elektrolyse.
Enheten for isotopaktivitet er becquerel (Bq), lik aktiviteten til nuklidet i en radioaktiv kilde der en henfallshendelse skjer på 1 s.

1.2 Lov om radioaktivt forfall

Radioaktivitet observert i kjerner som eksisterer i naturlige forhold, kalles naturlig, kalles radioaktiviteten til kjerner oppnådd gjennom kjernefysiske reaksjoner kunstig.
Det er ingen grunnleggende forskjell mellom kunstig og naturlig radioaktivitet. Prosessen med radioaktiv transformasjon i begge tilfeller adlyder de samme lovene - loven om radioaktiv transformasjon:

Hvis t = 0, så er const = -lg N 0. Endelig

Der A er aktivitet på tidspunkt t; A 0 – aktivitet ved t = 0.
Ligningene (1.3) og (1.4) karakteriserer loven om radioaktivt forfall. I kinetikk er disse kjent som førsteordens reaksjonsligninger. Halveringstiden T1/2 er vanligvis indikert som en karakteristikk av hastigheten på radioaktivt forfall, som, i likhet med ?, er en grunnleggende egenskap ved prosessen som ikke er avhengig av stoffmengden.
Halveringstiden er perioden hvor en gitt mengde radioaktivt stoff er halvert.
Halveringstidene til forskjellige isotoper varierer betydelig. Det varierer fra omtrent 10 10 år til små brøkdeler av et sekund. Selvfølgelig stoffer med en halveringstid på 10 - 15 minutter. og mindre er vanskelige å bruke i laboratoriet. Isotoper med svært lang halveringstid er også uønsket i laboratoriet, siden i tilfelle utilsiktet forurensning av omkringliggende gjenstander med disse stoffene, vil det kreves spesielt arbeid for å dekontaminere rommet og instrumentene.

1.3 Interaksjon av radioaktiv stråling med materie og tellere

stråling

Som et resultat av interaksjonen av radioaktiv stråling med materie, skjer ionisering og eksitasjon av atomer og molekyler av stoffet som det passerer gjennom. Stråling produserer også lys, fotografiske, kjemiske og biologiske effekter. Radioaktiv stråling forårsaker et stort antall kjemiske reaksjoner i gasser, løsninger og faste stoffer. De er vanligvis kombinert til en gruppe strålingskjemiske reaksjoner. Dette inkluderer for eksempel nedbrytning (radiolyse) av vann med dannelse av hydrogen, hydrogenperoksid og ulike radikaler som inngår redoksreaksjoner med oppløste stoffer.
Radioaktiv stråling forårsaker forskjellige radiokjemiske transformasjoner av forskjellige organiske forbindelser - aminosyrer, syrer, alkoholer, etere, etc. Intens radioaktiv stråling får glassrør til å gløde og en rekke andre effekter inn faste stoffer. Basert på studiet av interaksjonen mellom radioaktiv stråling og materie ulike måter oppdage og måle radioaktivitet.
Avhengig av driftsprinsippet er tellere for radioaktiv stråling delt inn i flere grupper.
Ionisering tellere. Deres handling er basert på forekomsten av ionisering eller gassutslipp forårsaket av ionisering når radioaktive partikler eller?-kvanter kommer inn i telleren. Blant dusinvis av enheter som bruker ionisering, er typiske ioniseringskammeret og Geiger-Muller-telleren, som er mest utbredt i kjemiske analytiske og radiokjemiske laboratorier.
For radiokjemiske og andre laboratorier produserer industrien spesielle telleenheter.
Scintillasjonstellere. Driften av disse tellerne er basert på eksitasjon av scintillatoratomer ved hjelp av a-kvanter eller en radioaktiv partikkel som passerer gjennom telleren. Ekspiterte atomer, som vender tilbake til en normal tilstand, avgir et lysglimt.
I den første perioden med å studere kjernefysiske prosesser spilte visuell scintillasjonstelling en viktig rolle, men senere ble den erstattet av den mer avanserte Geiger-Müller-telleren. For tiden har scintillasjonsmetoden igjen blitt mye brukt ved bruk av en fotomultiplikator.
Cherenkov kontrer. Driften av disse tellerne er basert på bruken av Cherenkov-effekten, som består i utslipp av lys når en ladet partikkel beveger seg i et gjennomsiktig stoff, hvis hastigheten til partiklene overstiger lysets hastighet i dette mediet. Faktumet med superluminal hastighet til en partikkel i et gitt medium, motsier selvfølgelig ikke relativitetsteorien, siden lysets hastighet i ethvert medium alltid er mindre enn i vakuum. Bevegelseshastigheten til en partikkel i et stoff kan være større enn lyshastigheten i dette stoffet, mens den samtidig forblir mindre enn lysets hastighet i et vakuum, i full overensstemmelse med relativitetsteorien. Cherenkov-tellere brukes til forskning med veldig raske partikler, for forskning i verdensrommet, etc., siden med deres hjelp kan en rekke andre viktige egenskaper ved partikler bestemmes (deres energi, bevegelsesretning, etc.).

1.4 Klassifisering av kilder til radioaktiv stråling og

radioaktive isotoper

Kilder til radioaktiv stråling er delt inn i lukkede og åpne. Lukket - må være lufttett. Åpen - eventuelle utette strålingskilder som kan skape radioaktiv forurensning av luft, utstyr, bordflater, vegger, etc.
Ved arbeid med forseglede kilder er nødvendige forholdsregler begrenset til beskyttelse mot ekstern stråling.
Lukkede strålekilder med aktivitet over 0,2 g-ekv. radium bør plasseres i beskyttelsesanordninger med fjernkontroll og installeres i spesialutstyrte rom.
Når du arbeider med forseglede kilder med lavere aktivitet, bør det brukes skjermer som er passende i tykkelse og materiale til typen og energien av stråling fra den radioaktive kilden, samt fjernverktøy, hvis bruk bør redusere dosen til maksimalt tillatt . Laboratorier ved arbeid med forseglede kilder kan være ordinære.
Når du arbeider med åpne kilder, er det nødvendig å ta hensyn til: den relative radiotoksisiteten til isotopen, som avhenger av dens halveringstid, type og energi av stråling; aktivitet på arbeidsplassen; fysisk tilstand av et stoff; trekk ved verket.
For hver radioaktiv isotop er det fastsatt en maksimal tillatt konsentrasjon (MAC) i luften i arbeidslokaler.
I henhold til synkende grader av radiotoksisitet er radioaktive isotoper delt inn i fire grupper med maksimalt tillatte konsentrasjoner:
Gruppe A – isotoper med spesielt høy radiotoksisitet (maksimal tillatt konsentrasjon ikke mer enn
1 10 -13 curie/l): 90 Sr, 226 Ra, 239 Pu, etc.
Gruppe B – isotoper med høy radiotoksisitet (MPC fra 1 10 -13 til 1 10 -11 curie/l): 22 Na, 45 Ca, 60 Co, 89 Sr, 110 Ag, 131 I, 137 Cs, l41 Ce, 210 Pb , U (est.), etc.
Gruppe B – isotoper med gjennomsnittlig radiotoksisitet (MPC fra 1 10 -11 til 1 10 -9 curie/l): 24 Na, 32 P, 35 S, 36 C1, 42 K, 56 Mn, 55, 59 Fe, 69 Zn, 76 As, 82 Br, 124, 125 Sb, 140 Ba, etc.
Gruppe D – isotoper med minst radiotoksisitet (MPC fra 1 10 -9 curie/l): 3 H, 14 C, etc.

2 Analytiske teknikker basert på radioaktivitetsmålinger

2.1 Bruk av naturlig forekommende radioaktivitet i analyse

Elementer som er naturlig radioaktive kan kvantifiseres ved denne egenskapen. Disse er U, Th, Ra, Ac, etc., mer enn 20 elementer totalt. For eksempel kan kalium bestemmes ved dets radioaktivitet i løsning ved en konsentrasjon på 0,05 M. Bestemmelse av forskjellige grunnstoffer ved deres radioaktivitet utføres vanligvis ved å bruke en kalibreringsgraf som viser aktivitetens avhengighet av prosentdel bestemt element eller metode for tillegg.
Radiometriske metoder er av stor betydning i geologers prospekteringsarbeid, for eksempel ved utforskning av uranforekomster.

2.2 Aktiveringsanalyse

Når de utsettes for nøytroner, protoner og andre høyenergipartikler, blir mange ikke-radioaktive grunnstoffer radioaktive. Aktiveringsanalyse er basert på måling av denne radioaktiviteten. Generelt kan alle partikler brukes til bestråling, er prosessen med bestråling med nøytroner av størst praktisk betydning. Bruken av ladede partikler til dette formål innebærer å overvinne mer betydelige tekniske vanskeligheter enn når det gjelder nøytroner. Hovedkildene til nøytroner for aktiveringsanalyse er atomreaktor og såkalte bærbare kilder (radium-beryllium, etc.). I det siste tilfellet interagerer β-partikler som er et resultat av nedbrytningen av et hvilket som helst β-aktivt element (Ra, Rn, etc.) med berylliumkjerner, og frigjør nøytroner:
9 Be + 4 He > 12 C + n

Nøytroner kommer inn kjernefysisk reaksjon med komponenter i den analyserte prøven, for eksempel:
55 Mn + n = 56 Mn eller Mn (n,?) 56 Mn
Radioaktivt 56 Mn henfaller med en halveringstid på 2,6 timer:

56 Mn > 56 Fe +

For å få informasjon om prøvens sammensetning måles radioaktiviteten i noen tid og den resulterende kurven analyseres (Figur 2.1). Når du utfører en slik analyse, er det nødvendig å ha pålitelige data om halveringstidene til forskjellige isotoper for å dechiffrere oppsummeringskurven.

Figur 2.1 - Nedgang i radioaktivitet over tid

Et annet alternativ for aktiveringsanalyse er metoden for β-spektroskopi, basert på måling av β-strålingsspekteret til en prøve. Energien til β-stråling er kvalitativ, og tellehastigheten er en kvantitativ egenskap ved isotopen. Målinger gjøres ved hjelp av flerkanalsspektrometre med scintillasjons- eller halvledertellere. Dette er en mye raskere og mer spesifikk, men noe mindre følsom analysemetode enn radiokjemisk analyse.
En viktig fordel med aktiveringsanalyse er dens lave deteksjonsgrense. Med dens hjelp kan opptil 10 -13 - 10 -15 g stoff påvises under gunstige forhold. I noen spesielle tilfeller var det mulig å oppnå enda lavere deteksjonsgrenser. For eksempel brukes den til å overvåke renheten til silisium og germanium i halvlederindustrien, og detekterer urenheter på opptil 10 -8 - 10 -9%. Slikt innhold kan ikke bestemmes med noen annen metode enn aktiveringsanalyse. Når man oppnådde tunge elementer i det periodiske systemet, som mendelevium og kurchatovium, var forskere i stand til å telle nesten hvert atom i det resulterende elementet.
Den største ulempen med aktiveringsanalyse er omfanget av nøytronkilden, så vel som den ofte lange varigheten av prosessen med å oppnå resultater.

2.3 Isotopfortynningsmetode

Det anbefales å bruke isotopfortynningsmetoden for kvantitativ bestemmelse av komponenter i blandinger som er vanskelige å separere med lignende egenskaper. I denne metoden er det nødvendig å isolere ikke alt stoffet som bestemmes, men bare en del av det renest mulig tilstand. Isotopfortynningsmetoden åpner for nye muligheter i analyse av komplekse blandinger og grunnstoffer som er like i sine kjemiske og analytiske egenskaper. For eksempel, når du analyserer blandinger av zirkonium - hafnium eller niob - tantal, kan du få et rent bunnfall av en av komponentene, men utfellingen vil ikke være fullstendig. Hvis fullstendig nedbør oppnås, vil det resulterende bunnfallet bli forurenset med et analogt element. I isotopfortynningsmetoden utføres ufullstendig utfelling og ved bruk av aktivitetsmålinger finner man innholdet i det analyserte grunnstoffet med rimelig nøyaktighet. En lignende teknikk brukes også når man analyserer ulike blandinger av organiske stoffer.

2.4 Radiometrisk titrering

Ved radiometrisk titrering er indikatoren radioaktive isotoper av grunnstoffer. For eksempel, når fosfat titreres med magnesium, tilføres en liten mengde fosfat som inneholder radioaktivt P* i løsningen som analyseres.

Endringen i aktivitet under denne titreringen kan sees i figur 2.2a. Vist her grafisk definisjon ekvivalenspoeng. Før ekvivalenspunktet vil aktiviteten til løsningen avta kraftig, siden det radioaktive stoffet vil gå fra løsningen til et bunnfall. Etter ekvivalenspunktet vil aktiviteten til løsningen forbli nesten konstant og svært liten.
Som det fremgår av figur 2.2, b, vil tilsetning av hydrogenfosfat til løsningen til ekvivalenspunktet praktisk talt ikke forårsake en økning i aktiviteten til løsningen, siden den radioaktive isotopen vil utfelles. Etter ekvivalenspunktet begynner aktiviteten til løsningen å øke proporsjonalt med konsentrasjonen av hydrogenfosfat.

A) - endring i aktiviteten til fosfatløsningen som inneholder under titrering med løsningen; b) - endring i aktiviteten til løsningen når den titreres med fosfatholdig.
Figur 2.2 - Typer radiometriske titreringskurver

Radiometriske titreringsreaksjoner må oppfylle kravene som vanligvis stilles til titrimetriske analysereaksjoner (hastighet og fullstendighet av reaksjonen, konstans i sammensetningen av reaksjonsproduktet, etc.). En åpenbar betingelse for anvendeligheten av reaksjonen i denne metoden er også overgangen av reaksjonsproduktet fra den analyserte løsningen til en annen fase for å eliminere interferens i bestemmelse av løsningens aktivitet. Denne andre fasen er ofte et bunnfall som dannes. Det er kjente metoder hvor reaksjonsproduktet ekstraheres med et organisk løsningsmiddel. For eksempel, ved titrering av mange kationer med ditizon, brukes kloroform eller karbontetraklorid som ekstraksjonsmiddel. Bruken av et ekstraksjonsmiddel lar en mer nøyaktig fastslå ekvivalenspunktet, siden bestemmelsen i dette tilfellet lar en måle aktiviteten til begge fasene.

2,5 Mössbauer-effekt

Effekten ble oppdaget i 1958 av R. P. Mossbauer. Under dette navnet kombineres ofte fenomenene utslipp, absorpsjon og spredning av β-kvanter av atomkjerner uten energiforbruk på kjernenes rekyl. Absorpsjonen av β-stråling studeres vanligvis, derfor kalles Mössbauer-effekten ofte også β-resonansspektroskopi (GRS).
Når ?-kvanter sendes ut, går atomkjernen tilbake til normal tilstand. Imidlertid vil energien til den utsendte strålingen ikke bare bestemmes av forskjellen i energitilstandene til kjernen i den eksiterte og normale forhold. På grunn av loven om bevaring av momentum, opplever kjernen såkalt rekyl. Dette fører til det faktum at når det gjelder et gassformet atom, vil energien til den utsendte strålingen være mindre enn i tilfellet når emitteren befinner seg i et fast legeme. I sistnevnte tilfelle reduseres energitap på grunn av rekyl til en ubetydelig verdi. Dermed kan γ-kvanter av stråling som sendes ut uten rekyl absorberes av ueksiterte atomer av samme grunnstoff. Imidlertid forårsaker forskjellen i det kjemiske miljøet til emitterkjernen og absorberkjernen en viss forskjell i energitilstandene til kjernene, tilstrekkelig til å forhindre resonansabsorpsjon av γ-kvanter. Forskjellen i energitilstandene til kjernene kompenseres kvantitativt ved hjelp av Doppler-effekten, ifølge hvilken frekvensen av stråling (i dette tilfellet energien til β-kvanter) avhenger av bevegelseshastigheten. Ved en viss bevegelseshastighet til emitteren (eller absorberen, siden bare deres relative bevegelseshastighet betyr noe), oppstår resonansabsorpsjon. Avhengigheten av intensiteten av absorpsjon av β-kvanter på bevegelseshastigheten kalles Mössbauer-spekteret. Et typisk Mössbauer-spektrum er presentert i figur 2.3, hvor tellehastigheten, omvendt proporsjonal med den, er plottet som et mål på absorpsjonsintensitet.

Figur 2.3 - Mössbauer absorpsjonsspektrum

Bevegelseshastigheten til prøven eller emitteren overstiger vanligvis ikke flere centimeter per sekund. Mössbauer-spekteret er en svært viktig egenskap ved et stoff. Det lar en bedømme naturen til den kjemiske bindingen i forbindelsene som studeres, deres elektroniske struktur og andre funksjoner og egenskaper.

3 Anvendelser av radioaktivitet

3.1 Anvendelse av radioaktive sporstoffer i analytisk kjemi

Bruken av radionuklider i analytisk kjemi er svært mangfoldig. En metode for kvantitativ analyse basert på det faktum at i ulike kjemiske prosesser den spesifikke radioaktiviteten

Hvor er radioaktiviteten til prøven, uttrykt i becquerel, og er massen av prøven av analytten, der radionuklidet er jevnt fordelt, forblir konstant både for hele prøven og for enhver del av den.
La oss vurdere et eksperiment for å bestemme damptrykket til et så ekstremt vanskelig å flyktig og ildfast metall som wolfram. Kunstig produsert?-radioaktiv wolfram-185 kan brukes som merkelapp. La oss forberede metall wolfram som inneholder dette merket og bestemme dens spesifikke aktivitet. Deretter vil vi samle metalldamper som fordampet fra wolframoverflaten ved en valgt temperatur og var inneholdt i et visst volum damp. Under de samme forholdene som de ble bestemt under, vil vi finne aktiviteten til disse dampene. Det er åpenbart at massen av damper

Deretter, når du kjenner volumet av damp, kan du finne dens tetthet ved eksperimentets temperatur, og deretter bruke informasjon om sammensetningen av dampen og dens trykk.
På samme måte kan du ved å bruke en radioaktiv markør finne konsentrasjonen av et stoff i en løsning og bestemme for eksempel konsentrasjonen i en mettet løsning. På lignende måte kan man finne massen av et stoff som er igjen etter ekstraksjon i vannmiljø 100C, og ført over i den organiske fase. Deretter er det mulig å beregne fordelingskoeffisientene mellom fasene til det ekstraherte stoffet (her er bruk av radioaktive sporstoffer viktig når fordelingskoeffisientene er svært høye og det ikke finnes andre analytiske metoder for å bestemme ultralave mengder av det ekstraherte stoffet gjenværende i den vandige fasen).
Bruken av radioaktive sporstoffer i isotopfortynningsmetoden er original. Anta at du må bestemme innholdet av en hvilken som helst aminosyre i en blanding av aminosyrer med lignende egenskaper, og det er umulig å utføre en fullstendig (kvantitativ) separasjon av aminosyrer ved hjelp av kjemiske metoder, men det er en metode som lar deg isolere fra en blanding i ren form en liten andel av denne aminosyren (for eksempel ved bruk av kromatografi). Et lignende problem oppstår når man bestemmer innholdet av ethvert lantanid i en blanding av lantanider og når man bestemmer i hvilke kjemiske former dette eller det elementet finnes i naturen, for eksempel i elve- eller sjøvann.
Vi vil bruke det til å bestemme det totale jodinnholdet i sjøvann andel jodidioner etter masse og aktivitet. La oss introdusere disse merkede jodidionene i den analyserte prøven og varme den opp slik at den radioaktive etiketten er jevnt fordelt over alle jodholdige prøver. kjemiske former, lokalisert i sjøvann (slike former i dette tilfellet er jodid-, jodat- og periodationer). Deretter vil vi ved å bruke sølvnitrat isolere en liten del av jodidionene i form av et AgI-utfelling og bestemme massen og radioaktiviteten. Hvis det totale jodinnholdet i prøven er likt, så viser det seg at

Ved hjelp av en litt annen teknikk er det mulig å finne jodinnholdet i sjøvann i form av jodidioner. For å gjøre dette, etter å ha introdusert en radioaktiv etikett i prøven, bør det opprettes forhold under hvilke isotoputveksling (utveksling av jodatomer) mellom jodidioner og andre former som inneholder jod (jodat- og periodationer) ikke forekommer (for dette må du bruk en kald løsning med et nøytralt miljø). Ved ytterligere å isolere en liten del jodidioner fra sjøvann ved å bruke et utfellingsmiddel - sølvnitrat i form av AgI (porsjonsvekt) og måle radioaktiviteten ved hjelp av formel (3.5) kan man finne innholdet av jodidioner i prøven.

Bruken av radioaktive atomer er også grunnlaget for en så universell, ekstremt sensitiv metode for analytisk kjemi som aktiveringsanalyse. Når du utfører aktiveringsanalyse, er det nødvendig, ved hjelp av en passende kjernereaksjon, å aktivere atomene til elementet som bestemmes i prøven, det vil si å gjøre dem radioaktive. Oftest utføres aktiveringsanalyse ved hjelp av en nøytronkilde. Hvis det for eksempel er nødvendig å finne innholdet av det sjeldne jordartelementet dysprosium Dy i fast berg, går du frem som følger.
Først fremstilles en serie prøver som inneholder kjente varierende mengder Dy (tatt for eksempel i form av DyF 3 eller Dy 2 O 3 - oksygen- og fluoratomer aktiveres ikke av nøytroner). Disse prøvene blir bestrålt under de samme forholdene med samme nøytronfluks. Nøytronkilden som kreves for disse eksperimentene er en liten ampulle (pennstørrelse) som inneholder et nøytronavgivende materiale (for eksempel en blanding av americium-241 og beryllium). En slik nøytronkilde kan trygt lagres ved å plassere den i et hull laget i midten av en parafinblokk på størrelse med en vannbøtte.
For bestråling plasseres prøver med kjent dysprosiuminnhold i brønner plassert i en parafinblokk og plassert i samme avstand fra kilden (Figur 3.1).

1 – parafinblokk, 2 – ampulle nøytronkilde,
3 – bestrålte prøver.
Figur 3.1 – Skjema for nøytronaktiveringsanalyse

Prøver av den analyserte bergarten plasseres i de samme brønnene. Under påvirkning av nøytroner oppstår kjernereaksjonen 164 Dy(n, g) 165 Dy i prøvene. Etter en viss tid (for eksempel etter 6 timer) fjernes alle prøver fra brønnene og deres aktivitet måles under de samme forholdene. Basert på måledata for legemidlenes aktivitet, konstrueres en kalibreringsgraf i koordinatene "dysprosiuminnhold i prøven - legemiddelaktivitet", og fra den finner man dysprosiuminnholdet i det analyserte materialet (Figur 3.2).

Figur 3.2 – Graf over avhengigheten til de registrerte aktiviteten/nøytronaktiverte prøvene av massen m av dysprosium i prøvene. Den analyserte prøven inneholder ca. 3 µg dysprosium

Aktiveringsanalysemetoden er god ikke bare på grunn av dens høye følsomhet. Siden strålingen av radionuklider dannet under aktivering er forskjellig i type og energi, blir det ved bruk av spektrometrisk radiometrisk utstyr mulig å bestemme opptil 10-15 elementer i en prøve samtidig etter aktiveringen.
Og en annen viktig fordel med aktiveringsanalyse: radionuklider som ofte dannes som et resultat av aktivering av nøytroner, forfaller ganske raskt, slik at det analyserte objektet etter en tid viser seg å være ikke-radioaktivt. Aktiveringsanalyse er derfor i mange tilfeller en analyse som ikke er assosiert med ødeleggelsen av det analyserte objektet. Dette er spesielt viktig når vi snakker om på å bestemme sammensetningen arkeologiske funn, meteoritter og andre unike prøver.

3.2 Bruk av radioaktive isotoper

En av de mest fremragende studiene utført med "merkede atomer" var studiet av metabolisme i organismer. Det er bevist at kroppen på relativt kort tid gjennomgår nesten fullstendig fornyelse. Atomene som utgjør den erstattes av nye. Bare jern, som eksperimenter på isotopstudier av blod har vist, er et unntak fra denne regelen. Jern er en del av hemoglobinet til røde blodlegemer. Da radioaktive jernatomer ble introdusert i mat, fant man at det frie oksygenet som ble frigjort under fotosyntesen opprinnelig var en del av vannet, og ikke karbondioksid. Radioaktive isotoper brukes i medisin både for diagnose og til terapeutiske formål. Radioaktivt natrium, injisert i små mengder i blodet, brukes til å studere blodsirkulasjonen, jod avsettes intensivt i skjoldbruskkjertelen, spesielt ved Graves sykdom. Ved å observere radioaktivt jodavsetning ved hjelp av en måler, kan en diagnose stilles raskt. Store doser radioaktivt jod forårsaker delvis ødeleggelse av unormalt utviklende vev, og derfor brukes radioaktivt jod til å behandle Graves sykdom. Intens koboltstråling brukes i behandling av kreft (koboltpistol).
Ikke mindre omfattende er bruken av radioaktive isotoper i industrien. Et eksempel på dette er følgende metode for å overvåke stempelringsslitasje i forbrenningsmotorer. Ved å bestråle stempelringen med nøytroner forårsaker de kjernefysiske reaksjoner i den og gjør den radioaktiv. Når motoren går, kommer partikler av ringmateriale inn i smøreoljen. Ved å undersøke nivået av radioaktivitet i oljen etter en viss tids motordrift, bestemmes ringslitasje. Radioaktive isotoper gjør det mulig å bedømme diffusjon av metaller, prosesser i masovner osv.
Kraftig stråling fra radioaktive stoffer brukes til å studere den indre strukturen til metallstøpegods for å oppdage
defekter.
Radioaktive isotoper blir stadig mer brukt i jordbruk. Bestråling av plantefrø (bomull, kål, reddiker, etc.) med små doser ?-stråler fra radioaktive stoffer fører til en merkbar økning i utbytte. Store doser stråling forårsaker mutasjoner i planter og mikroorganismer, som i noen tilfeller
osv.............

Medisin. Radium og andre naturlig forekommende radioisotoper er mye brukt i diagnostisering og strålebehandling av kreft. Bruken av kunstige radioisotoper til dette formålet har økt effektiviteten av behandlingen betydelig. For eksempel, radioaktivt jod, introdusert i kroppen i form av en løsning av natriumjodid, akkumuleres selektivt i skjoldbruskkjertelen og brukes derfor i klinisk praksis for å bestemme dysfunksjon av skjoldbruskkjertelen og i behandlingen av Graves sykdom. Ved hjelp av natriummerket saltvann måles blodsirkulasjonshastigheten og åpenheten til blodårene i ekstremitetene bestemmes. Radioaktivt fosfor brukes til å måle blodvolum og behandle erytremi.

Vitenskapelig forskning. Radioaktive sporstoffer, introdusert i mikromengder i fysiske eller kjemiske systemer, gjør det mulig å overvåke alle endringer som skjer i dem. For eksempel, ved å dyrke planter i en atmosfære av radioaktivt karbondioksid, var kjemikere i stand til å forstå de subtile detaljene om hvordan planter danner komplekse karbohydrater fra karbondioksid og vann. Som et resultat av det kontinuerlige bombardementet av jordens atmosfære av høyenergiske kosmiske stråler, blir nitrogen-14 som finnes i den, som fanger opp nøytroner og sender ut protoner, til radioaktivt karbon-14. Forutsatt at intensiteten av bombardement og dermed likevektsmengden av karbon-14 har holdt seg uendret de siste årtusener, og tar man i betraktning halveringstiden til C-14 fra dens gjenværende aktivitet, er det mulig å bestemme alderen til funnet rester av dyr og planter (radiokarbondatering). Denne metoden gjorde det mulig med stor sikkerhet å datere de oppdagede stedene til det forhistoriske mennesket som eksisterte for mer enn 25 000 år siden.

Wilson kammer(aka tåkekammer) - et av de første instrumentene i historien for å registrere spor (spor) av ladede partikler.

Oppfunnet av den skotske fysikeren Charles Wilson mellom 1910 og 1912. Driftsprinsippet til kameraet bruker fenomenet kondensering av overmettet damp: når det oppstår kondensasjonssentre i mediet med overmettet damp (spesielt ioner som følger sporet av en raskt ladet partikkel), dannes små dråper væske på dem. Disse dråpene når betydelige størrelser og kan fotograferes. Kilden til partiklene som studeres kan være plassert enten inne i kammeret eller utenfor det (i dette tilfellet flyr partiklene gjennom et vindu som er gjennomsiktig for dem).

I 1927, sovjetiske fysikere P. L. Kapitsa D. V. Skobeltsyn foreslo å plassere et kamera i et sterkt magnetfelt som bøyer sporene for å studere de kvantitative egenskapene til partikler (for eksempel masse og hastighet).

Et skykammer er en beholder med et glasslokk og et stempel i bunnen, fylt med mettet damp av vann, alkohol eller eter. Dampene renses grundig for støv slik at det ikke blir kondenseringssentre for vannmolekyler før partiklene flyr forbi. Når stempelet senkes, på grunn av adiabatisk ekspansjon, avkjøles dampen og blir overmettet. En ladet partikkel som passerer gjennom kammeret etterlater en kjede av ioner langs sin vei. Dampen kondenserer på ionene, noe som gjør partikkelens spor synlig.

Wilsons kamera spilte stor rolle i studiet av materiens struktur. I flere tiår forble det praktisk talt det eneste instrumentet for visuell studie av kjernefysisk stråling og forskning om kosmisk stråle:

I 1930, L.V. MysovskysR. A. Eichelberger utførte eksperimenter med rubidium i et skykammer og registrerte utslippet av β-partikler.

Senere ble den naturlige radioaktiviteten til isotopen 87 Rb oppdaget.

I 1934, L. V. Mysovsky med M. S. Eigenson utførte eksperimenter der, ved bruk av et skykammer, ble tilstedeværelsen av nøytroner i sammensetningen av kosmiske stråler bevist.

I 1927 mottok Wilson Nobelprisen i fysikk for sin oppfinnelse. Deretter ga Wilson-kammeret plass for boblegnistkamre som det viktigste middelet for å studere stråling.

Stråling, radioaktivitet og radiostråling er begreper som til og med høres ganske farlige ut. I denne artikkelen vil du lære hvorfor noen stoffer er radioaktive og hva det betyr. Hvorfor er alle så redde for stråling og hvor farlig er det? Hvor kan vi finne radioaktive stoffer og hva truer dette oss med?

Radioaktivitetskonsept

Med radioaktivitet mener jeg "evnen" til atomer av visse isotoper til å splitte seg og dermed skape stråling. Begrepet "radioaktivitet" dukket ikke opp umiddelbart. Opprinnelig ble slik stråling kalt Becquerel-stråler, til ære for forskeren som oppdaget den mens han jobbet med en isotop av uran. Vi kaller nå denne prosessen begrepet "radioaktiv stråling." I denne ganske komplekse prosessen blir det opprinnelige atomet omdannet til et atom av et helt annet. kjemisk element . På grunn av utstøting av alfa- eller beta-partikler, massenummer

atomet endres, og følgelig flytter dette det langs DI Mendeleevs bord. Det er verdt å merke seg at massetallet endres, men selve massen forblir nesten den samme. Basert på denne informasjonen

, kan vi omformulere definisjonen av begrepet litt. Så, radioaktivitet er også evnen til ustabile atomkjerner til uavhengig å transformere seg til andre, mer stabile og stabile kjerner.

Stoffer - hva er de?

Konseptet med et kjemisk stoff er basert på de samme prinsippene. Hvis det er umulig å isolere en kjerne i materie, kan den ikke klassifiseres som et kjemisk stoff.

Om radioaktive stoffer

Som nevnt ovenfor, for å vise radioaktivitet, må et atom spontant forfalle og bli til et atom av et helt annet kjemisk element. Hvis alle atomene i et stoff er ustabile nok til å forfalle på denne måten, så har du et radioaktivt stoff. Flere teknisk språk definisjonen vil høres slik ut: stoffer er radioaktive hvis de inneholder radionuklider, og i høye konsentrasjoner.

Hvor finnes radioaktive stoffer i D.I. Mendeleevs tabell?

Ganske enkelt og enkel måte for å finne ut om et stoff er radioaktivt er å se på D.I. Mendeleevs tabell. Alt som kommer etter blyelementet er radioaktive grunnstoffer, samt prometium og teknetium. Det er viktig å huske hvilke stoffer som er radioaktive, fordi det kan redde livet ditt.

Det er også en rekke grunnstoffer som har minst én radioaktiv isotop i sine naturlige blandinger. Her er en delvis liste over dem, som viser noen av de vanligste elementene:

Kalium.
Kalsium.
Vanadium.
Germanium.
Selen.
Rubidium.
Zirkonium.
Molybden.
Kadmium.
Indium.

Radioaktive stoffer inkluderer de som inneholder radioaktive isotoper.

Typer radioaktiv stråling

Radioaktiv stråling finnes i flere typer, som nå diskuteres vi snakkes. Alfa- og betastråling er allerede nevnt, men dette er ikke hele listen.

Alfastråling er den svakeste strålingen og er farlig hvis partikler kommer direkte inn i menneskekroppen. Slik stråling produseres av tunge partikler, og det er derfor den lett stoppes selv av et ark papir. Av samme grunn reiser ikke alfastråler mer enn 5 cm.

Betastråling er sterkere enn den forrige. Dette er stråling fra elektroner, som er mye lettere enn alfapartikler, så de kan trenge flere centimeter inn i menneskelig hud.

Gammastråling realiseres av fotoner, som ganske lett trenger inn enda lenger til indre organer person.

Den kraftigste strålingen når det gjelder penetrering er nøytronstråling. Det er ganske vanskelig å gjemme seg for det, men i naturen eksisterer det egentlig ikke, bortsett fra kanskje i nærhet til atomreaktorer.

Effekten av stråling på mennesker

Radioaktivt farlige stoffer kan ofte være dødelige for mennesker. I tillegg har strålingseksponering en irreversibel effekt. Hvis du blir utsatt for stråling, er du dømt. Avhengig av skadeomfanget dør en person i løpet av få timer eller over mange måneder.

Samtidig skal det sies at mennesker kontinuerlig utsettes for radioaktiv stråling. Takk Gud er det svakt nok å ha død. Når du for eksempel ser en fotballkamp på TV, mottar du 1 mikrorad stråling. Opptil 0,2 rad per år er generelt den naturlige strålingsbakgrunnen til planeten vår. 3. gave - din del av strålingen under tannrøntgen. Vel, eksponering for mer enn 100 rad er allerede potensielt farlig.

Skadelige radioaktive stoffer, eksempler og advarsler

Det farligste radioaktive stoffet er Polonium-210. På grunn av strålingen rundt den kan du til og med se en slags glødende "aura" blå farge. Det er verdt å si at det er en stereotyp at alle radioaktive stoffer lyser. Dette er slett ikke sant, selv om det finnes slike varianter som Polonium-210. De fleste radioaktive stoffene ser ikke mistenkelige ut i det hele tatt.

Det mest radioaktive metallet på for øyeblikket Livermorium vurderes. Isotopen Livermorium-293 bruker 61 millisekunder på å forfalle. Dette ble oppdaget i 2000. Ununpentium er litt dårligere enn det. Forfallstiden til Ununpentia-289 er 87 millisekunder.

Også interessant faktum er at det samme stoffet kan være både ufarlig (hvis isotopen er stabil) og radioaktivt (hvis kjernene i isotopen er i ferd med å kollapse).

Forskere som studerte radioaktivitet

Radioaktive stoffer i lang tid ble ikke ansett som farlige, og ble derfor fritt studert. Dessverre har triste dødsfall lært oss at vi må være forsiktige med slike stoffer og økt nivå sikkerhet.

En av de første, som allerede nevnt, var Antoine Becquerel. Dette er en stor fransk fysiker, som tilhører berømmelsen til oppdageren av radioaktivitet. For sine tjenester ble han tildelt medlemskap i London kongelig samfunn. På grunn av hans bidrag til dette feltet, døde han ganske ung, i en alder av 55. Men arbeidet hans huskes den dag i dag. Selve enheten for radioaktivitet, så vel som kratere på Månen og Mars, ble navngitt til hans ære.

En like stor person var Marie Skłodowska-Curie, som jobbet med radioaktive stoffer sammen med ektemannen Pierre Curie. Maria var også fransk, om enn med polske røtter. I tillegg til fysikk var hun engasjert i undervisning og til og med aktiv sosiale aktiviteter. Marie Curie - første kvinnelige prisvinner Nobelprisen i to disipliner samtidig: fysikk og kjemi. Oppdagelsen av slike radioaktive grunnstoffer som Radium og Polonium er fortjenesten til Marie og Pierre Curie.

Konklusjon

Som vi ser, er radioaktivitet en ganske kompleks prosess som ikke alltid forblir under menneskelig kontroll. Dette er et av de tilfellene der folk kan finne seg selv fullstendig maktesløse i møte med fare. Det er derfor det er viktig å huske at virkelig farlige ting kan være veldig villedende i utseende.

Du kan som oftest finne ut om et stoff er radioaktivt eller ikke når det først har blitt eksponert for det. Vær derfor forsiktig og oppmerksom. Radioaktive reaksjoner hjelper oss på mange måter, men vi bør heller ikke glemme at dette er en kraft praktisk talt utenfor vår kontroll.

I tillegg er det verdt å huske bidraget fra store forskere til studiet av radioaktivitet. De ga oss en utrolig mengde nyttig kunnskap som nå redder liv, gir hele land energi og hjelper til med å behandle forferdelige sykdommer. Radioaktivt kjemikalier er en fare og en velsignelse for menneskeheten.

Radioaktiv stråling er mye brukt i diagnostisering og behandling av sykdommer.

Radionukliddiagnostikk eller, som det kalles, tagged atom-metoden brukes til å bestemme skjoldbruskkjertelsykdommer (ved hjelp av 131 I-isotopen). Denne metoden lar deg også studere fordelingen av blod og andre biologiske væsker, diagnostisere sykdommer i hjertet og en rekke andre organer.

Gammaterapi er en metode for å behandle kreft ved hjelp av g-stråling. Til dette formålet brukes oftest spesielle installasjoner, kalt koboltpistoler, hvor 66 Co brukes som emitterende isotop. Bruk av høyenergi gammastråling gjør det mulig å ødelegge dyptliggende svulster, mens overfladisk plasserte organer og vev er utsatt for mindre ødeleggende effekter.

Radonterapi brukes også: mineralvann som inneholder produktene, brukes til å påvirke huden (radonbad), fordøyelsesorganer (drikking) og luftveisorganer (innånding).

Alfa-partikler brukes i kombinasjon med nøytronflukser for å behandle kreft. Elementer blir introdusert i svulsten, hvis kjerner, under påvirkning av en nøytronstrøm, forårsaker en kjernefysisk reaksjon med dannelse av a-stråling:

Dermed dannes a-partikler og rekylkjerner i den delen av organet som må eksponeres.

I moderne medisin brukes hard bremsing til diagnostiske formål. røntgenstråling, oppnådd ved akseleratorer og har høy kvanteenergi (opptil flere titalls MeV).

Dosimetriske enheter

Dosimetriske instrumenter, eller dosimetre, kalt dosemåleapparater ioniserende stråling eller doserelaterte mengder.

Strukturelt sett består dosimetre av en kjernefysisk strålingsdetektor og en måleanordning. De er vanligvis gradert i enheter av dose eller dosehastighet. I noen tilfeller er det gitt en alarm for overskridelse angi verdi dosehastighet.

Avhengig av detektoren som brukes, er det ionisering, luminescens, halvleder, fotodosimetre, etc.

Dosimetre kan utformes for å måle doser av alle bestemt type stråling eller registrering av blandet stråling.

Dosimetre for å måle eksponeringsdosen av røntgen- og g-stråling eller dens kraft kalles Røntgenmålere.

De bruker vanligvis et ioniseringskammer som detektor. Ladningen som flyter i kamerakretsen er proporsjonal med eksponeringsdosen, og strømmen er proporsjonal med effekten.

Sammensetningen av gassen i ioniseringskamrene, så vel som materialet til veggene de er sammensatt av, er valgt på en slik måte at forhold som er identiske med absorpsjon av energi i biologiske vev oppnås.

Hvert enkelt dosimeter er et sylindrisk miniatyrkammer som er forhåndsladet. Som et resultat av ionisering blir kammeret utladet, som registreres av et elektrometer innebygd i det. Indikasjonene avhenger av eksponeringsdosen av ioniserende stråling.

Det finnes dosimetre hvis detektorer er gassmålere.

For å måle aktiviteten eller konsentrasjonen av radioaktive isotoper, kalles instrumenter radiometre.

General blokkskjema av alle dosimetre er lik det vist i fig. 5. Rollen til en sensor (måletransduser) utføres av en kjernefysisk strålingsdetektor. Pekerinstrumenter, opptakere, elektromekaniske tellere, lyd- og lysalarmer kan brukes som utgangsenheter.

TEST SPØRSMÅL

1. Hva kalles radioaktivitet? Nevn typer radioaktivitet og typer radioaktivt forfall.

2. Hva kalles a-forfall? Hvilke typer b-forfall finnes? Hva er g-stråling?

3. Skriv ned grunnloven for radioaktivt forfall. Forklar alle mengdene som er inkludert i formelen.

4. Hva er forfallskonstanten? halveringstid? Skriv en formel som relaterer disse mengdene. Forklar alle mengdene som er inkludert i formelen.

5. Hvilken effekt har ioniserende stråling på biologisk vev?

7. Gi definisjoner og formler for absorbert, eksponering og ekvivalente (biologiske) doser av radioaktiv stråling, deres måleenheter. Forklar formlene.

8. Hva er kvalitetsfaktoren? Hva avhenger kvalitetsfaktoren av? Oppgi verdiene for forskjellige strålinger.

9. Hvilke metoder for beskyttelse mot ioniserende stråling finnes?

Radioaktivitet- ustabilitet av kjernene til noen atomer, manifestert i deres evne til å gjennomgå spontane transformasjoner (forfall), ledsaget av utslipp av ioniserende stråling - stråling.

Radioaktivt forfall - endring i sammensetningen av ustabil atomkjerner. Kjerner desintegrerer spontant til kjernefysiske fragmenter og elementærpartikler(nedbrytningsprodukter). Forfallet produserer gammastråling. Dette er en skadelig faktor med langvarig effekt, som virker over et enormt område, en sone med radioaktivt forfall.

Kjennetegn på infeksjonssoner:

Moderat smittesone (sone A) - f.eks Eksponeringsdosen av stråling i løpet av hele nedbrytningstiden (D) varierer fra 40 til 400 R. Område med kraftig infeksjon (sone B) - f Eksponeringsdosen av stråling i løpet av hele nedbrytningstiden (D) varierer fra 400 til 1200 R. Farlig forurensningssone (sone B) - eksponeringsdosen av stråling i løpet av hele nedbrytningstiden (D) er 1200 R. Ekstremt farlig forurensningssone (sone D) - f.eks Den posisjonelle dosen av stråling i løpet av hele nedbrytningstiden (D) er 4000 R.

Grunnleggende måleenheter for radioaktivitet.

Røntgen - ut systemenhet stråledosemålinger (eksponering). 1 R er omtrent lik 0,0098 Sv. Ett røntgen tilsvarer dosen av røntgen- eller gammastråling hvor 2 dannes i 1 cm 3 luft. 10 9 ionepar. 1R = 2,58. 10-4 C/kg.

Grå - systemenhet for måling av stråledose (absorbert). 1 grå absorberer 1 kilo av et stoff for å produsere 1 joule energi: Gr = J / kg = m² / s².

Glad - ikke-systemenhet for måling av stråledose (absorbert). 1 rad er dosen der et stoff på 1 gram mottar 100 erg energi. 1 Gy = 100 rad

Naken - en ikke-systemisk måleenhet for stråledose (ekvivalent og effektiv), den biologiske ekvivalenten til et røntgenbilde. 1 rem er en bestråling av kroppen som gir de samme effektene som ved en eksponeringsdose på 1 røntgen.

sievert- systemenhet for måling av stråledose (ekvivalent og effektiv). 1 sievert er energien som mottas av 1 kilo biologisk vev, lik en stråledose på 1 grått: Sv = J / kg = m² / s². 1 Sv = 100 rem. Grunnleggende måleenhet i dosimetre.

Becquerel - systemenhet for måling av kildeaktivitet. Definert som aktiviteten til en kilde som forårsaker ett forfall per sekund. Uttrykt Bk = s −1

Curie - ikke-systemenhet for måling av kildeaktivitet. En curie tilsvarer antall desintegrasjoner per sekund i 1 gram radium. 1 Ki = 3,7. 10 10 Bq.

Søknad radioaktive kilder V ulike felt menneskelig aktivitet.

Medisin: bruk av stråling for å diagnostisere sykdom (røntgen- og radioisotopdiagnostikk); bruk av stråling til behandling (radioisotop og strålebehandling); strålesterilisering.

Radioisotopdiagnostikk er bruken av radioaktive isotoper og forbindelser merket med dem for å gjenkjenne sykdommer. Strålebehandling er bestråling av en svulst med en strøm av stråler, noen ganger brukt i behandling av godartede svulster, det forhindrer vekst, reproduksjon og spredning av kreftceller til sunt vev. Materialer og preparater til medisinsk bruk som ikke tåler termisk eller kjemisk behandling eller miste sine medisinske egenskaper.

Kjemisk industri : modifisering av tekstilmaterialer for å oppnå ulllignende egenskaper, produksjon av bomullsstoffer med antimikrobielle egenskaper, strålingsmodifisering av krystall for å oppnå krystallprodukter i forskjellige farger, strålingsvulkanisering av gummistoffmaterialer, strålingsmodifisering av polyetylenrør for å øke varmebestandighet og motstand mot aggressive miljøer, herding av maling og lakkbelegg på ulike overflater.

Trebearbeidingsindustri: Som et resultat av bestråling får mykt tre en betydelig lav evne til å absorbere vann og høy stabilitet geometriske dimensjoner og høyere hardhet (produksjon av mosaikkparkett).

Bytjenester: strålebehandling og desinfeksjon av avløpsvann.

Landbruk: bestråling av landbruksplanter med lav dose for å stimulere deres vekst og utvikling; bruk av ioniserende stråling for strålingsmutagenese og planteseleksjon; ved å bruke strålesteriliseringsmetoden for å kontrollere skadeinsekter.

Kjernekraft (Atomkraft) er en gren av energi som omhandler produksjon av elektrisk og termisk energi ved å konvertere kjernekraft. Grunnlaget kjernekraft utgjør kjernekraftverk (NPP). Vanligvis brukes en kjernefysisk kjedereaksjon av uran-235 eller plutoniumkjerner til å produsere kjernekraft. Atomenergi produseres i atomkraftverk, brukt i atomisbrytere, atomubåter; I tillegg ble det gjort forsøk på å lage en kjernefysisk motor for fly (atomfly) og "atom" tanker.