Ի՞նչ է ռադիոնուկլիդը: Այս բառից վախենալ պետք չէ. այն ուղղակի ռադիոակտիվ իզոտոպներ է նշանակում։ Երբեմն խոսքում կարող եք լսել «ռադիոնուկլեիդ» բառերը, կամ նույնիսկ ավելի քիչ գրական տարբերակ՝ «ռադիոնուկլեոտիդ»: Ճիշտ տերմինը ռադիոնուկլիդ է: Բայց ի՞նչ է ռադիոակտիվ քայքայումը: Որո՞նք են տարբեր տեսակի ճառագայթման հատկությունները և ինչո՞վ են դրանք տարբերվում: Ամեն ինչի մասին՝ ըստ հերթականության։
Սահմանումներ ռենտգենաբանության մեջ
Առաջին ատոմային ռումբի պայթյունից հետո ճառագայթաբանության մեջ շատ հասկացություններ փոխվել են: «Ատոմային կաթսա» արտահայտության փոխարեն ընդունված է ասել «միջուկային ռեակտոր»։ «Ռադիոակտիվ ճառագայթներ» արտահայտության փոխարեն օգտագործվում է «իոնացնող ճառագայթում» արտահայտությունը։ «Ռադիոակտիվ իզոտոպ» արտահայտությունը փոխարինվել է «ռադիոնուկլիդով»։
Երկարակյաց և կարճատև ռադիոնուկլիդներ
Ալֆա, բետա և գամմա ճառագայթումը ուղեկցում է ատոմային միջուկի քայքայման գործընթացին։ Ինչ է ժամանակաշրջանըկես կյանք? Ռադիոնուկլիդների միջուկները կայուն չեն. ահա թե ինչն է նրանց տարբերում մյուս կայուն իզոտոպներից: Որոշակի պահից սկսվում է ռադիոակտիվ քայքայման գործընթացը։ Այնուհետև ռադիոնուկլիդները վերածվում են այլ իզոտոպների, որոնց ընթացքում արձակվում են ալֆա, բետա և գամմա ճառագայթներ։ Ռադիոնուկլիդներն ունեն անկայունության տարբեր մակարդակներ. դրանցից մի քանիսը քայքայվում են հարյուրավոր, միլիոնավոր և նույնիսկ միլիարդավոր տարիների ընթացքում: Օրինակ, բնական ուրանի բոլոր իզոտոպները երկարակյաց են: Կան նաև ռադիոնուկլիդներ, որոնք քայքայվում են վայրկյանների, օրերի, ամիսների ընթացքում։ Դրանք կոչվում են կարճատև։
Ալֆա, բետա և գամմա մասնիկների արտազատումը չի ուղեկցում որևէ քայքայման: Բայց իրականում ռադիոակտիվ քայքայումն ուղեկցվում է միայն ալֆա կամ բետա մասնիկների արտազատմամբ։ Որոշ դեպքերում այս գործընթացը տեղի է ունենում գամմա ճառագայթների ուղեկցությամբ: Մաքուր գամմա ճառագայթումը բնության մեջ չի առաջանում: Որքան բարձր է ռադիոնուկլիդի քայքայման արագությունը, այնքան բարձր է նրա ռադիոակտիվության մակարդակը: Ոմանք կարծում են, որ բնության մեջ գոյություն ունեն ալֆա, բետա, գամմա և դելտա քայքայում: Սա ճիշտ չէ. Դելտայի քայքայումը գոյություն չունի:
Ռադիոակտիվության միավոր
Այնուամենայնիվ, ինչպե՞ս է չափվում այս արժեքը: Ռադիոակտիվության չափումը թույլ է տալիս քայքայման արագությունը արտահայտել թվերով։ Ռադիոնուկլիդի ակտիվության չափման միավորը բեկերելն է։ 1 բեկերել (Bq) նշանակում է, որ 1 քայքայումը տեղի է ունենում 1 վայրկյանում: Ժամանակին այս չափումներն օգտագործում էին չափման շատ ավելի մեծ միավոր՝ կյուրին (Ci). 1 կուրի=37 միլիարդ բեկերել:
Իհարկեանհրաժեշտ է համեմատել նյութի նույն զանգվածները, օրինակ՝ 1 մգ ուրան և 1 մգ թորիում։ Ռադիոնուկլիդի տվյալ միավորի զանգվածի ակտիվությունը կոչվում է հատուկ ակտիվություն: Որքան երկար է կիսատ կյանքը, այնքան ցածր է հատուկ ռադիոակտիվությունը։
Ո՞ր ռադիոնուկլիդներն են առավել վտանգավոր:
Սա բավականին սադրիչ հարց է։ Մի կողմից՝ կարճատևներն ավելի վտանգավոր են, քանի որ ավելի ակտիվ են։ Բայց չէ՞ որ դրանց քայքայվելուց հետո ճառագայթման խնդիրը կորցնում է իր արդիականությունը, մինչդեռ երկարակյացները վտանգ են ներկայացնում երկար տարիներ։
Ռադիոնուկլիդների հատուկ ակտիվությունը կարելի է համեմատել զենքի հետ։ Ո՞ր զենքն է ավելի վտանգավոր՝ րոպեում հիսուն կրակոց արձակողը, թե կես ժամը մեկ կրակողը: Այս հարցին չի կարելի պատասխանել՝ ամեն ինչ կախված է զենքի տրամաչափից, ինչով է այն լիցքավորված, կհասնի՞ արդյոք գնդակը թիրախին, ինչ վնաս կհասցվի։
Տարբերությունները ճառագայթման տեսակների միջև
Զենքի «տրամաչափին» կարելի է վերագրել
Ալֆա, գամմա և բետա ճառագայթման տեսակները։ Այս ճառագայթներն ունեն և՛ ընդհանուր, և՛ տարբերություններ: Հիմնական ընդհանուր հատկությունն այն է, որ դրանք բոլորը դասակարգվում են որպես վտանգավոր իոնացնող ճառագայթներ: Ի՞նչ է նշանակում այս սահմանումը: Իոնացնող ճառագայթման էներգիան չափազանց հզոր է։ Երբ նրանք հարվածում են մեկ այլ ատոմի, նրանք էլեկտրոնին դուրս են հանում իր ուղեծրից: Երբ մասնիկն արտանետվում է, միջուկի լիցքը փոխվում է՝ սա նոր նյութ է ստեղծում:
Ալֆա ճառագայթների բնույթ
Եվ նրանց միջև ընդհանուր բանն այն է, որ գամմա, բետա և ալֆա ճառագայթումն ունեն նմանատիպ բնույթ: առավելապեսառաջինը հայտնաբերվեցին ալֆա ճառագայթները: Դրանք առաջացել են ծանր մետաղների՝ ուրանի, թորիումի, ռադոնի քայքայման ժամանակ։ Արդեն ալֆա ճառագայթների հայտնաբերումից հետո պարզվեց դրանց բնույթը։ Պարզվեց, որ դրանք հելիումի միջուկներ են, որոնք թռչում են մեծ արագությամբ։ Այսինքն՝ դրանք 2 պրոտոնից և 2 նեյտրոնից բաղկացած ծանր «կոմպլեկտներ» են, որոնք ունեն դրական լիցք։ Օդում ալֆա ճառագայթները շատ կարճ տարածություն են անցնում՝ ոչ ավելի, քան մի քանի սանտիմետր: Թուղթը կամ, օրինակ, էպիդերմիսը լիովին դադարեցնում է այս ճառագայթումը:
Բետա ճառագայթում
Բետա մասնիկները, որոնք հայտնաբերվեցին հաջորդիվ, պարզվեց, որ սովորական էլեկտրոններ են, բայց մեծ արագությամբ: Նրանք շատ ավելի փոքր են, քան ալֆա մասնիկները, ինչպես նաև ունեն ավելի քիչ էլեկտրական լիցք: Բետա մասնիկները հեշտությամբ կարող են թափանցել տարբեր նյութեր: Օդում նրանք անցնում են մինչև մի քանի մետր տարածություն։ Հետևյալ նյութերը կարող են հետաձգել դրանք՝ հագուստ, ապակի, բարակ մետաղյա թիթեղ։
Գամմա ճառագայթների հատկությունները
Այս տեսակի ճառագայթումն ունի նույն բնույթը, ինչ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը, ինֆրակարմիր ճառագայթները կամ ռադիոալիքները: Գամմա ճառագայթները ֆոտոնային ճառագայթում են: Սակայն ֆոտոնների չափազանց բարձր արագությամբ։ Այս տեսակի ճառագայթումը շատ արագ է թափանցում նյութեր: Այն հետաձգելու համար սովորաբար օգտագործվում են կապար և բետոն: Գամմա ճառագայթները կարող են անցնել հազարավոր կիլոմետրեր։
Վտանգի առասպելը
Համեմատելով ալֆա, գամմա և բետա ճառագայթները, մարդիկ, ընդհանուր առմամբ, գամմա ճառագայթները համարում են ամենավտանգավորը: Ի վերջո, դրանք ձևավորվում են միջուկային պայթյունների ժամանակ, հաղթահարում հարյուրավոր կիլոմետրեր ևառաջացնել ճառագայթային հիվանդություն. Այս ամենը ճիշտ է, բայց դա ուղղակիորեն կապված չէ ճառագայթների վտանգի հետ։ Քանի որ այս դեպքում նրանք խոսում են իրենց թափանցելիության մասին։ Իհարկե, ալֆա, բետա և գամմա ճառագայթները այս առումով տարբերվում են: Սակայն վտանգը գնահատվում է ոչ թե ներթափանցող ուժով, այլ կլանված չափաբաժնով։ Այս ցուցանիշը հաշվարկվում է ջոուլներով մեկ կիլոգրամով (J/kg):
Այսպիսով, կլանված ճառագայթման չափաբաժինը չափվում է որպես մասնաբաժին: Դրա համարիչը պարունակում է ոչ թե ալֆա, գամմա և բետա մասնիկների քանակ, այլ էներգիա։ Օրինակ, գամմա ճառագայթումը կարող է լինել կոշտ և փափուկ: Վերջինս ավելի քիչ էներգիա ունի։ Շարունակելով անալոգիան զենքի հետ՝ կարելի է ասել. կարևոր է ոչ միայն գնդակի տրամաչափը, այլև կարևոր է, թե ինչից է արձակվել կրակը՝ ճեղապարսատիկից, թե որսորդական հրացանից։
