Tóm tắt: Bức xạ, công dụng và các vấn đề. Ảnh hưởng của bức xạ đối với sức khỏe con người

Bức xạ phóng xạ được sử dụng rộng rãi trong chẩn đoán và điều trị bệnh.

Chẩn đoán hạt nhân phóng xạ hoặc, như nó được gọi, phương pháp các nguyên tử được đánh dấu được sử dụng để xác định các bệnh của tuyến giáp (sử dụng đồng vị 131 I). Phương pháp này cũng có thể nghiên cứu sự phân bố của máu và các chất lỏng sinh học khác, để chẩn đoán các bệnh về tim và một số cơ quan khác.

Liệu pháp gamma là một phương pháp điều trị ung thư bằng cách sử dụng bức xạ gamma. Đối với điều này, hầu hết các cài đặt đặc biệt được sử dụng, được gọi là súng coban, trong đó 66 Co được sử dụng làm đồng vị phát xạ. Việc sử dụng bức xạ gamma năng lượng cao giúp tiêu diệt các khối u nằm sâu trong khi các cơ quan và mô nằm ở bề ngoài ít gây hại hơn.

Liệu pháp radon cũng sẽ được sử dụng: nước khoáng chứa các sản phẩm của nó được sử dụng để tác động lên da (tắm radon), cơ quan tiêu hóa (uống) và cơ quan hô hấp (hít thở).

Để điều trị ung thư, các hạt a được sử dụng kết hợp với thông lượng neutron. Các nguyên tố được đưa vào khối u, các hạt nhân của chúng, dưới ảnh hưởng của dòng neutron, gây ra phản ứng hạt nhân với sự hình thành bức xạ a:

.

Do đó, các hạt a và hạt nhân giật được hình thành ở vị trí của cơ quan cần tiếp xúc.

Trong y học hiện đại, cho các mục đích chẩn đoán, người ta sử dụng hạt bìm bịp cứng do máy gia tốc tạo ra và có năng lượng photon cao (lên đến vài chục MeV).

Dụng cụ đo lường

Dụng cụ đo hoặc liều kế,được gọi là thiết bị đo liều lượng bức xạ ion hóa hoặc các đại lượng liên quan đến liều lượng.

Về mặt cấu trúc, liều kế bao gồm một máy dò bức xạ hạt nhân và một thiết bị đo lường. Chúng thường được chia theo đơn vị liều lượng hoặc suất liều. Trong một số trường hợp, báo động được cung cấp khi tốc độ liều vượt quá.

Tùy thuộc vào máy dò được sử dụng, liều kế là ion hóa, phát quang, bán dẫn, quang phổ kế, v.v.

Liều kế có thể được thiết kế để đo liều của một loại bức xạ cụ thể hoặc để ghi lại bức xạ hỗn hợp.

Liều kế để đo liều tiếp xúc của tia X và bức xạ g hoặc công suất của nó được gọi là máy đo bức xạ.

Họ thường sử dụng một buồng ion hóa như một máy dò. Điện tích chạy trong mạch máy ảnh tỷ lệ với liều lượng phơi sáng và cường độ dòng điện tỷ lệ với công suất của nó.

Thành phần của khí trong các buồng ion hóa, cũng như chất của thành mà chúng được cấu tạo, được lựa chọn theo cách mà các điều kiện giống hệt nhau được thực hiện với sự hấp thụ năng lượng trong các mô sinh học.

Mỗi liều kế riêng lẻ là một buồng hình trụ thu nhỏ được tích điện trước. Kết quả của quá trình ion hóa, buồng được phóng điện, được ghi lại bằng một điện kế tích hợp trong nó. Các chỉ định của nó phụ thuộc vào liều lượng tiếp xúc của bức xạ ion hóa.

Có những máy đo liều lượng mà máy dò là máy đo khí.

Để đo hoạt độ hoặc nồng độ của đồng vị phóng xạ, các dụng cụ được gọi là máy đo bức xạ.

Sơ đồ cấu trúc chung của tất cả các liều kế tương tự như trong Hình 5. Vai trò của cảm biến (đầu dò đo lường) được thực hiện bởi một máy dò bức xạ hạt nhân. Các thiết bị con trỏ, máy ghi âm, máy đo điện cơ, thiết bị tín hiệu âm thanh và ánh sáng có thể được sử dụng làm thiết bị đầu ra.

CÂU HỎI THỬ NGHIỆM

1. Thế nào được gọi là hiện tượng phóng xạ? Kể tên các dạng phóng xạ và các dạng phân rã phóng xạ.

2. Cái gì được gọi là a-phân rã? Các loại phân rã b là gì? Cái gì được gọi là bức xạ g?

3. Viết định luật cơ bản của sự phân rã phóng xạ. Giải thích tất cả các đại lượng có trong công thức.

4. Thế nào được gọi là hằng số phân rã? chu kỳ bán rã? Viết công thức liên hệ giữa các đại lượng này. Giải thích tất cả các đại lượng có trong công thức.

5. Bức xạ ion hóa có tác dụng gì đối với mô sinh vật?

7. Đưa ra định nghĩa và công thức về liều lượng bức xạ phóng xạ hấp thụ, phơi nhiễm và tương đương (sinh học), đơn vị đo của chúng. Giải thích các công thức.

8. Yếu tố chất lượng là gì? Yếu tố chất lượng là gì? Đưa ra các giá trị của nó cho các bức xạ khác nhau.

9. Có những cách nào để bảo vệ khỏi bức xạ ion hóa?

1. Hành động sinh học. Bức xạ phóng xạ có ảnh hưởng tai hại đến các tế bào sống. Cơ chế của hoạt động này liên quan đến sự ion hóa của các nguyên tử và sự phân hủy của các phân tử bên trong tế bào trong quá trình di chuyển của các hạt tích điện nhanh. Các tế bào đang trong tình trạng tăng trưởng và sinh sản nhanh đặc biệt nhạy cảm với tác động của bức xạ. Trường hợp này được sử dụng để điều trị các khối u ung thư.

Đối với mục đích điều trị, các loại thuốc phóng xạ phát ra bức xạ được sử dụng, vì chất phóng xạ sau đó xâm nhập vào cơ thể mà không làm suy yếu đáng kể. Ở liều lượng phóng xạ không quá cao, tế bào ung thư sẽ chết, trong khi cơ thể bệnh nhân không bị tổn thương đáng kể. Cần lưu ý rằng xạ trị ung thư, giống như liệu pháp X-quang, không phải là một phương pháp chữa trị phổ biến luôn dẫn đến việc chữa khỏi bệnh.

Bức xạ phóng xạ liều cao quá mức gây ra các bệnh nghiêm trọng cho động vật và con người (cái gọi là bệnh bức xạ) và có thể dẫn đến tử vong. Với liều lượng rất nhỏ, bức xạ phóng xạ, chủ yếu là bức xạ, ngược lại, có tác dụng kích thích cơ thể. Liên quan đến điều này là tác dụng chữa bệnh của nước khoáng phóng xạ có chứa một lượng nhỏ rađi hoặc radon.

2. Chế phẩm dạ quang. Các chất phát quang phát sáng dưới tác dụng của bức xạ phóng xạ (xem §213). Bằng cách thêm một lượng rất nhỏ muối radium vào chất phát quang (ví dụ, kẽm sulfua), sơn phát sáng vĩnh viễn được điều chế. Những loại sơn này, khi sơn lên mặt và kim đồng hồ, các điểm tham quan, v.v., sẽ làm cho chúng có thể nhìn thấy trong bóng tối.

3. Xác định tuổi Trái đất. Khối lượng nguyên tử của chì thông thường, được khai thác từ quặng không chứa nguyên tố phóng xạ, là. Như có thể thấy từ hình. 389, khối lượng nguyên tử của chì được hình thành từ sự phân rã của uranium là. Khối lượng nguyên tử của chì có trong một số khoáng chất uranium hóa ra rất gần với. Kết quả là những khoáng chất này tại thời điểm hình thành (kết tinh từ một chất nóng chảy hoặc dung dịch) không chứa chì; tất cả chì có sẵn trong các khoáng chất như vậy đã tích tụ do sự phân hủy của uranium. Sử dụng định luật phân rã phóng xạ, có thể xác định tuổi của nó từ tỉ số giữa lượng chì và uranium trong một khoáng vật (xem bài tập 32 ở cuối chương).

Tuổi của các khoáng chất có nguồn gốc khác nhau chứa uranium, được xác định bằng phương pháp này, được đo bằng hàng trăm triệu năm. Các khoáng chất lâu đời nhất đã hơn 1,5 tỷ năm tuổi.

hạt bức xạ tiếp xúc radon

Con người đã học cách sử dụng bức xạ cho mục đích hòa bình, với mức độ an toàn cao, điều này có thể nâng hầu hết các ngành công nghiệp lên một tầm cao mới.

Nhận năng lượng với sự trợ giúp của các nhà máy điện hạt nhân. Trong tất cả các nhánh của hoạt động kinh tế của con người, năng lượng có ảnh hưởng lớn nhất đến cuộc sống của chúng ta. Nhiệt và ánh sáng trong các ngôi nhà, luồng giao thông và công việc của ngành công nghiệp - tất cả những điều này đều cần đến năng lượng. Ngành công nghiệp này là một trong những ngành phát triển nhanh nhất. Trong hơn 30 năm, tổng công suất của các tổ máy điện hạt nhân đã tăng từ 5.000 lên 23 triệu KW.

Ít ai ngờ rằng năng lượng hạt nhân đã chiếm một vị trí vững chắc trong cán cân năng lượng của nhân loại.

Xem xét việc sử dụng bức xạ trong phát hiện lỗ hổng. Phát hiện lỗ hổng bằng tia X và gamma là một trong những ứng dụng phổ biến nhất của bức xạ trong công nghiệp để kiểm soát chất lượng vật liệu. Phương pháp tia X không phá hủy, do đó vật liệu đang được kiểm tra có thể được sử dụng cho mục đích dự định của nó. Cả phát hiện lỗ hổng bằng tia X và tia gamma đều dựa trên sức mạnh xuyên thấu của tia X và các đặc tính của sự hấp thụ của nó trong vật liệu.

Bức xạ gamma được sử dụng cho các biến đổi hóa học, ví dụ, trong các quá trình trùng hợp.

Có lẽ một trong những ngành mới nổi quan trọng nhất là y học hạt nhân. Y học hạt nhân là một ngành y học gắn liền với việc sử dụng các thành tựu của vật lý hạt nhân, cụ thể là đồng vị phóng xạ, v.v.

Ngày nay, y học hạt nhân có thể nghiên cứu hầu hết tất cả các hệ thống cơ quan của con người và tìm thấy ứng dụng trong thần kinh học, tim mạch, ung thư học, nội tiết, mạch máu và các ngành khác của y học.

Với sự trợ giúp của các phương pháp y học hạt nhân, họ nghiên cứu việc cung cấp máu cho các cơ quan, chuyển hóa mật, chức năng của thận, bàng quang và tuyến giáp.

Có thể không chỉ thu được ảnh tĩnh mà còn có thể phủ lên ảnh thu được ở các điểm khác nhau trong thời gian nghiên cứu động lực học. Ví dụ, kỹ thuật này được sử dụng để đánh giá hoạt động của tim.

Ở Nga, hai loại chẩn đoán sử dụng đồng vị phóng xạ đã được sử dụng tích cực - xạ hình và chụp cắt lớp phát xạ positron. Chúng cho phép bạn tạo ra các mô hình hoàn chỉnh về công việc của các cơ quan.

Các bác sĩ cho rằng ở liều lượng thấp, bức xạ có tác dụng kích thích, rèn luyện hệ thống phòng thủ sinh học của con người.

Nhiều khu nghỉ mát sử dụng bồn tắm radon, nơi mức độ bức xạ cao hơn một chút so với điều kiện tự nhiên.

Người ta nhận thấy rằng những người tắm này cải thiện năng lực làm việc, hệ thần kinh dịu lại và vết thương nhanh lành hơn.

Các nghiên cứu của các nhà khoa học nước ngoài cho thấy tần suất và tỷ lệ tử vong do tất cả các loại ung thư thấp hơn ở những vùng có bức xạ nền tự nhiên cao hơn (có thể kể đến hầu hết các nước nắng ấm).

Gửi công việc tốt của bạn trong cơ sở kiến ​​thức là đơn giản. Sử dụng biểu mẫu bên dưới

Các sinh viên, nghiên cứu sinh, các nhà khoa học trẻ sử dụng nền tảng tri thức trong học tập và làm việc sẽ rất biết ơn các bạn.

Được lưu trữ trên http://allbest.ru

Khóa học làm việc

Về chủ đề: "Sự phóng xạ. Việc sử dụng các đồng vị phóng xạ trong công nghệ"

Giới thiệu

1. Các loại bức xạ phóng xạ

2. Các dạng phóng xạ khác

3. Phân rã alpha

4.Beta phân rã

5. Phân rã gamma

6. Định luật phân rã phóng xạ

7. Hàng phóng xạ

9. Ứng dụng của đồng vị phóng xạ

Giới thiệu

Phóng xạ - sự biến đổi hạt nhân nguyên tử thành các hạt nhân khác, kèm theo sự phát ra các hạt khác nhau và bức xạ điện từ. Do đó tên của hiện tượng: trong tiếng La tinh vô tuyến - tôi phát xạ, activus - hữu hiệu. Từ này được giới thiệu bởi Marie Curie. Trong quá trình phân rã của một hạt nhân không ổn định - một hạt nhân phóng xạ, một hoặc nhiều hạt năng lượng cao bay ra khỏi nó với tốc độ cao. Dòng chảy của các hạt này được gọi là bức xạ phóng xạ hoặc đơn giản là bức xạ.

Chụp X-quang. Việc phát hiện ra phóng xạ có liên quan trực tiếp đến việc phát hiện ra Roentgen. Hơn nữa, trong một số thời gian, người ta cho rằng đây là một và cùng một loại bức xạ. Cuối thế kỷ 19 nói chung, ông rất giàu có trong việc khám phá ra nhiều loại "bức xạ" trước đây chưa từng được biết đến. Vào những năm 1880, nhà vật lý người Anh Joseph John Thomson bắt đầu nghiên cứu các hạt mang điện tích âm cơ bản; năm 1891, nhà vật lý người Ireland George Johnston Stoney (1826-1911) gọi các hạt này là electron. Cuối cùng, vào tháng 12, Wilhelm Konrad Roentgen tuyên bố phát hiện ra một loại tia mới, mà ông gọi là tia X. Cho đến nay, ở hầu hết các quốc gia chúng được gọi như vậy, nhưng ở Đức và Nga, đề xuất của nhà sinh vật học người Đức Rudolf Albert von Kölliker (1817-1905) gọi là tia X đã được chấp nhận. Các tia này được tạo ra khi các electron (tia âm cực) đi nhanh trong chân không va chạm với một vật cản. Người ta đã biết rằng khi tia âm cực đập vào thủy tinh, nó phát ra ánh sáng nhìn thấy - phát quang màu lục. Roentgen phát hiện ra rằng đồng thời một số tia không nhìn thấy khác phát ra từ điểm xanh trên kính. Điều này tình cờ xảy ra: trong một căn phòng tối, một tấm màn gần đó được phủ bari tetracyanoplatinate Ba đang phát sáng, được thêm vào ngày 03/03/2014

Thông tin về phát thải phóng xạ. Tương tác của các hạt alpha, beta và gamma với vật chất. Cấu tạo của hạt nhân nguyên tử. Khái niệm về sự phân rã phóng xạ. Đặc điểm của sự tương tác của nơtron với vật chất. Yếu tố chất lượng đối với các loại bức xạ.

tóm tắt, thêm 30/01/2010

Cấu trúc của vật chất, các dạng phân rã hạt nhân: phân rã alpha, phân rã beta. Các định luật về sự phóng xạ, tương tác của bức xạ hạt nhân với vật chất, tác dụng sinh học của bức xạ ion hóa. Nền bức xạ, đặc điểm định lượng của độ phóng xạ.

tóm tắt, bổ sung 04/02/2012

Tính chất vật lý hạt nhân và tính phóng xạ của các nguyên tố nặng. Phép biến đổi alpha và beta. Thực chất của bức xạ gamma. sự biến đổi phóng xạ. Phổ bức xạ gamma phân tán từ các phương tiện truyền thông với các số thứ tự khác nhau. Vật lý cộng hưởng từ hạt nhân.

trình bày, thêm ngày 15 tháng 10 năm 2013

Bức xạ ion hóa hạt nhân, nguồn gốc và tác dụng sinh học của chúng đối với các cơ quan và mô của cơ thể sống. Đặc điểm của những thay đổi hình thái ở cấp độ hệ thống và cấp độ tế bào. Phân loại hậu quả của việc tiếp xúc với con người, các tác nhân bảo vệ phóng xạ.

bản trình bày, thêm ngày 24/11/2014

Tác phẩm của Ernest Rutherford. Mô hình hành tinh của nguyên tử. Khám phá ra bức xạ alpha và beta, đồng vị tồn tại ngắn ngủi của radon và sự hình thành các nguyên tố hóa học mới trong quá trình phân rã của các nguyên tố phóng xạ hóa học nặng. Ảnh hưởng của bức xạ đối với khối u.

trình bày, bổ sung 18/05/2011

Tia X là sóng điện từ có phổ nằm giữa tia tử ngoại và bức xạ gamma. Lịch sử khám phá; nguồn phòng thí nghiệm: ống tia x, máy gia tốc hạt. Tương tác với chất, tác dụng sinh học.

trình bày, thêm 26/02/2012

Khái niệm và phân loại nguyên tố phóng xạ. Thông tin cơ bản về nguyên tử. Đặc điểm của các loại bức xạ phóng xạ, sức xuyên của nó. Chu kỳ bán rã của một số hạt nhân phóng xạ. Sơ đồ về quá trình phân hạch hạt nhân cảm ứng nơtron.

trình bày, thêm 02/10/2014

Bức xạ gamma là bức xạ điện từ sóng ngắn. Trên quy mô của sóng điện từ, nó giáp với bức xạ tia X cứng, chiếm vùng có tần số cao hơn. Bức xạ gamma có bước sóng cực ngắn.

trừu tượng, thêm 07.11.2003

Nêu đặc điểm của các loại bức xạ hạt, photon, proton, tia X. Đặc điểm của sự tương tác của các hạt alpha, beta, gamma với một chất ion hóa. Thực chất của hiện tượng tán xạ Compton và ảnh hưởng của sự hình thành cặp electron-positron.

- 111,31 Kb

Giới thiệu 3

1 Độ phóng xạ 5

1.1 Các dạng phân rã phóng xạ và bức xạ 5

1.2 Định luật phân rã phóng xạ 7

bức xạ 8

1.4 Phân loại nguồn bức xạ và đồng vị phóng xạ 10

2 Phương pháp phân tích dựa trên phép đo độ phóng xạ 12

2.1 Sử dụng phóng xạ tự nhiên trong phân tích 12

2.2 Phân tích kích hoạt 12

2.3 Phương pháp pha loãng đồng vị 14

2.4 Chuẩn độ đo bức xạ 14

3 Sử dụng phóng xạ 18

3.1 Ứng dụng của máy đánh dấu phóng xạ trong hóa học phân tích 18

3.2 Sử dụng đồng vị phóng xạ 22

Kết luận 25

Danh sách các nguồn được sử dụng 26

Giới thiệu

Các phương pháp phân tích dựa trên phóng xạ ra đời trong thời đại phát triển của vật lý hạt nhân, hóa học phóng xạ và công nghệ nguyên tử và hiện đang được sử dụng thành công trong các phân tích khác nhau, bao gồm cả trong công nghiệp và dịch vụ địa chất.

Ưu điểm chính của phương pháp phân tích dựa trên phép đo bức xạ phóng xạ là ngưỡng phát hiện thấp của nguyên tố được phân tích và tính linh hoạt rộng. Phân tích phóng xạ có ngưỡng phát hiện thấp nhất trong số tất cả các phương pháp phân tích khác (10 -15 g). Ưu điểm của một số kỹ thuật đo phóng xạ là phân tích mà không phá hủy mẫu, và các phương pháp dựa trên phép đo hoạt độ phóng xạ tự nhiên - tốc độ phân tích. Một tính năng có giá trị của phương pháp pha loãng đồng vị phóng xạ nằm ở khả năng phân tích hỗn hợp các nguyên tố có tính chất hóa học và phân tích tương tự, chẳng hạn như zirconi - hafnium, niobi - tantali, v.v.

Các biến chứng phụ khi làm việc với các chế phẩm phóng xạ là do các đặc tính độc hại của bức xạ phóng xạ, không gây ra phản ứng tức thời của cơ thể và do đó làm phức tạp thêm việc áp dụng kịp thời các biện pháp cần thiết. Điều này củng cố sự cần thiết phải tuân thủ nghiêm ngặt các biện pháp phòng ngừa an toàn khi làm việc với các chế phẩm phóng xạ. Trong những trường hợp cần thiết, công việc với các chất phóng xạ được thực hiện với sự trợ giúp của những người được gọi là người thao tác trong các phòng đặc biệt, trong khi bản thân nhà phân tích vẫn ở trong một phòng khác, được bảo vệ một cách đáng tin cậy khỏi tác động của bức xạ phóng xạ.

Các đồng vị phóng xạ được sử dụng trong các phương pháp phân tích sau:

1. phương pháp lắng đọng trong sự hiện diện của một nguyên tố phóng xạ;
2. phương pháp pha loãng đồng vị;
3. chuẩn độ đo phóng xạ;
4. phân tích kích hoạt;
5. định nghĩa dựa trên phép đo độ phóng xạ của các đồng vị có trong tự nhiên.

Trong thực tế phòng thí nghiệm, chuẩn độ đo bức xạ được sử dụng tương đối hiếm. Việc sử dụng phân tích hoạt hóa gắn liền với việc sử dụng các nguồn neutron nhiệt mạnh, và do đó phương pháp này vẫn còn được sử dụng hạn chế.

Khóa học này thảo luận về cơ sở lý thuyết của các phương pháp phân tích sử dụng hiện tượng phóng xạ và ứng dụng thực tế của chúng.

1 Độ phóng xạ

1.1 Các dạng phân rã phóng xạ và bức xạ

Hiện tượng phóng xạ là sự biến đổi tự phát (phân rã) của hạt nhân nguyên tử của một nguyên tố hóa học, dẫn đến sự thay đổi số hiệu nguyên tử hoặc sự thay đổi số khối. Trong quá trình biến đổi này của hạt nhân, bức xạ phóng xạ được phát ra.

Việc phát hiện ra hiện tượng phóng xạ có từ năm 1896, khi A. Becquerel phát hiện ra rằng uranium tự phát ra bức xạ, mà ông gọi là phóng xạ (từ vô tuyến - tôi phát ra và activas - hiệu dụng).

Bức xạ phóng xạ phát sinh từ sự phân rã tự phát của hạt nhân nguyên tử. Một số loại phân rã phóng xạ và phóng xạ
sự bức xạ.

Ra → Rn + He;

U → Th + α (He).

Theo quy luật dịch chuyển phóng xạ, trong phân rã α, người ta thu được một nguyên tử, số thứ tự của nguyên tử đó là hai đơn vị, nguyên tử khối ít hơn nguyên tử ban đầu bốn đơn vị.

2) phân rã β. Có một số dạng phân rã β: phân rã β điện tử; phân rã β positron; Chụp K. Trong phân rã β điện tử, ví dụ,

Sn → Y + β -;

P → S + β -.

Neutron bên trong hạt nhân biến thành một proton. Khi một hạt β mang điện tích âm được phát ra, số hiệu nguyên tử của nguyên tố tăng thêm một, trong khi khối lượng nguyên tử thực tế không thay đổi.

Trong phân rã β positron, một positron (hạt β +) được giải phóng khỏi hạt nhân nguyên tử, và sau đó bên trong hạt nhân nó biến thành một neutron. Ví dụ:

Na → Ne + β +

Thời gian tồn tại của positron là ngắn, vì khi nó va chạm với một điện tử, sự tiêu hủy xảy ra, kèm theo sự phát xạ γ-lượng tử.

Trong quá trình bắt K, hạt nhân của nguyên tử bắt một điện tử từ một lớp vỏ điện tử gần đó (từ lớp vỏ K) và một trong các proton của hạt nhân biến thành một nơtron.
Ví dụ,

K + e - = Ar + hv

Một trong các êlectron của lớp vỏ ngoài đi đến một vị trí tự do trong lớp vỏ K, nơi này có kèm theo sự phát ra tia X cứng.

3) Sự phân chia tự phát. Nó là điển hình cho các nguyên tố trong hệ thống tuần hoàn của D. I. Mendeleev với Z> 90. Trong quá trình phân hạch tự phát, các nguyên tử nặng được chia thành các mảnh, thường là các nguyên tố ở giữa bảng của L. I. Mendeleev. Sự phân hạch tự phát và phân rã α hạn chế việc tạo ra các nguyên tố transuranium mới.

Dòng các hạt α và β lần lượt được gọi là các bức xạ α và β. Ngoài ra, bức xạ γ đã được biết đến. Đây là những sóng điện từ có bước sóng rất ngắn. Về nguyên tắc, bức xạ γ gần với tia X cứng và khác với nó ở nguồn gốc nội hạt nhân. Bức xạ tia X trong quá trình chuyển đổi trong lớp vỏ electron của nguyên tử và bức xạ γ phát ra các nguyên tử bị kích thích do phân rã phóng xạ (α và β).

Kết quả của sự phân rã phóng xạ, các nguyên tố thu được theo điện tích hạt nhân (số thứ tự), phải được đặt trong các ô đã chiếm của hệ tuần hoàn với các nguyên tố có cùng số thứ tự, nhưng khác khối lượng nguyên tử. Đây là những cái gọi là đồng vị. Theo tính chất hóa học, chúng được coi là không thể phân biệt được, do đó, hỗn hợp các đồng vị thường được coi là một nguyên tố. Sự bất biến của thành phần đồng vị trong đại đa số các phản ứng hóa học đôi khi được gọi là quy luật hằng số của thành phần đồng vị. Ví dụ, kali trong các hợp chất tự nhiên là một hỗn hợp của các đồng vị, 93,259% từ 39 K, 6,729% từ 41 K và 0,0119% từ 40 K (thu giữ K và phân rã β). Canxi có sáu đồng vị bền với các số khối 40, 42, 43, 44, 46 và 48. Trong các phản ứng hóa học - phân tích và rất nhiều phản ứng khác, tỷ lệ này hầu như không thay đổi, do đó, các phản ứng hóa học thường không được sử dụng để tách đồng vị. Thông thường, các quá trình vật lý khác nhau được sử dụng cho mục đích này - khuếch tán, chưng cất hoặc điện phân.

Đơn vị hoạt động của đồng vị là becquerel (Bq), bằng hoạt độ của một nuclide trong nguồn phóng xạ mà trong đó một sự kiện phân rã xảy ra trong thời gian 1 s.

1.2 Định luật phân rã phóng xạ

Hiện tượng phóng xạ quan sát được ở hạt nhân tồn tại trong điều kiện tự nhiên được gọi là tự nhiên, độ phóng xạ của hạt nhân thu được qua phản ứng hạt nhân được gọi là nhân tạo.

Không có sự khác biệt cơ bản giữa phóng xạ nhân tạo và tự nhiên. Quá trình biến đổi phóng xạ trong cả hai trường hợp đều tuân theo các định luật giống nhau - Định luật biến đổi phóng xạ:

Nếu t = 0, thì và do đó, const = -lg N 0. Cuối cùng

trong đó A là hoạt động tại thời điểm t; Và 0 - hoạt động tại t = 0.

Phương trình (1.3) và (1.4) đặc trưng cho quy luật phân rã phóng xạ. Trong động học, chúng được gọi là phương trình phản ứng bậc nhất. Là một đặc trưng của tốc độ phân rã phóng xạ, chu kỳ bán rã T 1/2 thường được chỉ ra, giống như λ, là đặc trưng cơ bản của quá trình không phụ thuộc vào lượng chất.

Chu kỳ bán rã là khoảng thời gian mà một lượng chất phóng xạ nhất định bị giảm đi một nửa.

Chu kỳ bán rã của các đồng vị khác nhau thay đổi đáng kể. Đó là từ khoảng 10 10 năm đến một phần nhỏ của giây. Tất nhiên là những chất có thời gian bán hủy từ 10 - 15 phút. và nhỏ hơn, khó sử dụng trong phòng thí nghiệm. Các chất đồng vị có chu kỳ bán rã rất dài cũng không được mong muốn trong phòng thí nghiệm, vì trong trường hợp vô tình làm nhiễm bẩn các vật xung quanh với các chất này, sẽ phải thực hiện công việc đặc biệt để khử nhiễm trong phòng và các thiết bị.

1.3 Tương tác của bức xạ phóng xạ với vật chất và máy đếm

sự bức xạ

Là kết quả của sự tương tác của bức xạ phóng xạ với vật chất, sự ion hóa và kích thích của các nguyên tử và phân tử của chất mà nó đi qua xảy ra. Bức xạ cũng tạo ra ánh sáng, hiệu ứng ảnh, hóa học và sinh học. Bức xạ phóng xạ gây ra một số lượng lớn các phản ứng hóa học trong chất khí, dung dịch, chất rắn. Chúng thường được kết hợp thành một nhóm phản ứng bức xạ-hóa học. Điều này bao gồm, ví dụ, sự phân hủy (sự phân hủy phóng xạ) của nước với sự hình thành hydro, hydrogen peroxide và các gốc khác nhau tham gia vào các phản ứng oxy hóa khử với các chất hòa tan.

Bức xạ phóng xạ gây ra một loạt các biến đổi phóng xạ của các hợp chất hữu cơ khác nhau - axit amin, axit, rượu, este, v.v. Bức xạ phóng xạ có cường độ mạnh gây ra sự phát sáng của ống thủy tinh và một số tác dụng khác trong chất rắn. Các phương pháp khác nhau để phát hiện và đo độ phóng xạ dựa trên việc nghiên cứu sự tương tác của bức xạ phóng xạ với vật chất.

Tùy theo nguyên lý hoạt động mà máy đếm bức xạ được chia thành nhiều nhóm.

Bộ đếm ion hóa. Hoạt động của chúng dựa trên sự xuất hiện của quá trình ion hóa hoặc phóng điện do ion hóa khi các hạt phóng xạ hoặc γ-lượng tử đi vào bộ đếm. Trong số hàng chục thiết bị sử dụng quá trình ion hóa, điển hình là buồng ion hóa và máy đếm Geiger-Muller, được sử dụng rộng rãi nhất trong các phòng thí nghiệm phân tích hóa học và hóa học phóng xạ.

Đối với các phòng thí nghiệm hóa học phóng xạ và các phòng thí nghiệm khác, ngành công nghiệp sản xuất các đơn vị đếm đặc biệt.

quầy soi chiếu. Hoạt động của các bộ đếm này dựa trên sự kích thích của các nguyên tử chất soi sáng bởi γ-lượng tử hoặc một hạt phóng xạ đi qua bộ đếm. Các nguyên tử bị kích thích, chuyển sang trạng thái bình thường, phát ra một tia sáng.

Trong giai đoạn đầu của nghiên cứu các quá trình hạt nhân, máy đếm bằng hình ảnh đóng một vai trò quan trọng, nhưng sau đó nó đã được thay thế bằng máy đếm Geiger-Muller tiên tiến hơn. Hiện nay, phương pháp soi cầu đã một lần nữa được sử dụng rộng rãi với việc sử dụng ống nhân quang.

Quầy Cherenkov. Hoạt động của các bộ đếm này dựa trên việc sử dụng hiệu ứng Cherenkov, bao gồm việc phát ra ánh sáng khi một hạt tích điện chuyển động trong một chất trong suốt, nếu tốc độ của các hạt vượt quá tốc độ ánh sáng trong môi trường này. Tất nhiên, thực tế về tốc độ cực đại của một hạt trong một môi trường nhất định không mâu thuẫn với thuyết tương đối, vì tốc độ ánh sáng trong bất kỳ môi trường nào luôn nhỏ hơn trong chân không. Tốc độ của một hạt trong một chất có thể lớn hơn tốc độ ánh sáng trong chất này, trong khi vẫn nhỏ hơn tốc độ ánh sáng trong chân không, hoàn toàn phù hợp với thuyết tương đối. Máy đếm Cherenkov được sử dụng cho công việc nghiên cứu các hạt rất nhanh, nghiên cứu trong không gian, v.v., vì chúng có thể được sử dụng để xác định một số đặc điểm quan trọng khác của các hạt (năng lượng, hướng chuyển động của chúng, v.v.).

1.4 Phân loại nguồn bức xạ và

đồng vị phóng xạ

Các nguồn bức xạ phóng xạ được chia thành đóng và mở. Đã đóng - phải được niêm phong. Mở - bất kỳ nguồn bức xạ nào bị rò rỉ có thể tạo ra ô nhiễm phóng xạ cho không khí, thiết bị, mặt bàn, tường, v.v.

Khi làm việc với các nguồn kín, các biện pháp phòng ngừa cần thiết được giới hạn trong việc bảo vệ khỏi bức xạ bên ngoài.

Các nguồn bức xạ kín có hoạt độ trên 0,2 g-eq. radium nên được đặt trong các thiết bị bảo vệ có điều khiển từ xa và được lắp đặt trong các phòng được trang bị đặc biệt.

Mô tả ngắn

Các biến chứng phụ khi làm việc với các chế phẩm phóng xạ là do các đặc tính độc hại của bức xạ phóng xạ, không gây ra phản ứng tức thời của cơ thể và do đó làm phức tạp thêm việc áp dụng kịp thời các biện pháp cần thiết. Điều này củng cố sự cần thiết phải tuân thủ nghiêm ngặt các biện pháp phòng ngừa an toàn khi làm việc với các chế phẩm phóng xạ. Trong những trường hợp cần thiết, công việc với các chất phóng xạ được thực hiện với sự trợ giúp của những người được gọi là người thao tác trong các phòng đặc biệt, trong khi bản thân nhà phân tích vẫn ở trong một phòng khác, được bảo vệ một cách đáng tin cậy khỏi tác động của bức xạ phóng xạ.

Nội dung

Giới thiệu 3
1 Độ phóng xạ 5
1.1 Các dạng phân rã phóng xạ và bức xạ 5
1.2 Định luật phân rã phóng xạ 7
1.3 Tương tác của bức xạ phóng xạ với vật chất và máy đếm
bức xạ 8
1.4 Phân loại nguồn bức xạ và đồng vị phóng xạ 10
2 Phương pháp phân tích dựa trên phép đo độ phóng xạ 12
2.1 Sử dụng phóng xạ tự nhiên trong phân tích 12
2.2 Phân tích kích hoạt 12
2.3 Phương pháp pha loãng đồng vị 14
2.4 Chuẩn độ đo bức xạ 14
3 Sử dụng phóng xạ 18
3.1 Ứng dụng của máy đánh dấu phóng xạ trong hóa học phân tích 18
3.2 Sử dụng đồng vị phóng xạ 22
Kết luận 25
Danh sách các nguồn được sử dụng 26