Kaj je radionuklid? Te besede se ni treba bati: preprosto pomeni radioaktivne izotope. Včasih lahko v govoru slišite besede "radionukleid" ali še manj literarno različico - "radionukleotid". Pravilen izraz je radionuklid. Toda kaj je radioaktivni razpad? Kakšne so lastnosti različnih vrst sevanja in v čem se razlikujejo? O vsem - po vrsti.
Definicije v radiologiji
Od eksplozije prve atomske bombe so se številni koncepti v radiologiji spremenili. Namesto besedne zveze "atomski kotel" je običajno reči "jedrski reaktor". Namesto izraza "radioaktivni žarki" se uporablja izraz "ionizirajoče sevanje". Izraz "radioaktivni izotop" je bil zamenjan z "radionuklid".
Dolgoživeči in kratkoživi radionuklidi
Alfa, beta in gama sevanje spremljajo proces razpada atomskega jedra. Kaj je obdobjepolovično življenje? Jedra radionuklidov niso stabilna - to jih razlikuje od drugih stabilnih izotopov. Na določeni točki se začne proces radioaktivnega razpada. Radionuklidi se nato pretvorijo v druge izotope, med katerimi se oddajajo alfa, beta in gama žarki. Radionuklidi imajo različne stopnje nestabilnosti – nekateri od njih razpadejo v stotinah, milijonih in celo milijardah let. Na primer, vsi naravno prisotni izotopi urana so dolgoživi. Obstajajo tudi radionuklidi, ki razpadejo v sekundah, dneh, mesecih. Imenujejo se kratkotrajne.
Sproščanje alfa, beta in gama delcev ne spremlja razpadanja. Toda v resnici radioaktivni razpad spremlja le sproščanje alfa ali beta delcev. V nekaterih primerih ta proces spremljajo gama žarki. Čisto gama sevanje se v naravi ne pojavlja. Višja kot je stopnja razpada radionuklida, višja je njegova radioaktivnost. Nekateri verjamejo, da v naravi obstajajo alfa, beta, gama in delta razpad. To ni res. Delta razpad ne obstaja.
enote radioaktivnosti
Kako pa se meri ta vrednost? Merjenje radioaktivnosti omogoča, da se hitrost razpada izrazi v številkah. Merska enota radionuklidne aktivnosti je bekerel. 1 bekerel (Bq) pomeni, da se 1 razpad pojavi v 1 sekundi. Nekoč so te meritve uporabljale veliko večjo mersko enoto - curie (Ci): 1 curie=37 milijard bekerelov.
Sevedatreba je primerjati enake mase snovi, na primer 1 mg urana in 1 mg torija. Aktivnost določene enote mase radionuklida imenujemo specifična aktivnost. Daljša kot je razpolovna doba, nižja je specifična radioaktivnost.
Kateri radionuklidi so najbolj nevarni?
To je precej provokativno vprašanje. Po eni strani so kratkotrajni bolj nevarni, ker so bolj aktivni. Toda navsezadnje po njihovem razpadu že sam problem sevanja izgubi svojo pomembnost, medtem ko dolgoživi predstavljajo nevarnost več let.
Specifično aktivnost radionuklidov lahko primerjamo z orožjem. Katero orožje bi bilo nevarnejše: tisto, ki izstreli petdeset strelov na minuto, ali tisto, ki strelja enkrat na pol ure? Na to vprašanje ni mogoče odgovoriti - vse je odvisno od kalibra orožja, s čim je nabito, ali bo krogla dosegla cilj, kakšna bo škoda.
Razlike med vrstami sevanja
Alfa, gama in beta sevanja lahko pripišemo "kalibru" orožja. Ta sevanja imajo tako skupne kot razlike. Glavna skupna lastnost je, da so vsi razvrščeni kot nevarna ionizirajoča sevanja. Kaj pomeni ta definicija? Energija ionizirajočega sevanja je izjemno močna. Ko zadenejo drug atom, zbijejo elektron iz njegove orbite. Ko se odda delček, se naboj jedra spremeni - to ustvari novo snov.
Narava alfa žarkov
Skupna stvar med njima je, da imajo gama, beta in alfa sevanje podobno naravo. po največalfa žarki so bili prvi odkriti. Nastali so med razpadom težkih kovin - urana, torija, radona. Že po odkritju alfa žarkov se je razjasnila njihova narava. Izkazalo se je, da gre za helijeva jedra, ki letijo z veliko hitrostjo. Z drugimi besedami, to so težke "skupine" 2 protonov in 2 nevtronov, ki imajo pozitiven naboj. V zraku alfa žarki potujejo na zelo kratko razdaljo – ne več kot nekaj centimetrov. Papir ali na primer povrhnjica popolnoma ustavi to sevanje.
Beta sevanje
Beta delci, odkriti naslednji, so se izkazali za navadne elektrone, vendar z veliko hitrostjo. So veliko manjši od alfa delcev in imajo tudi manj električnega naboja. Beta delci zlahka prodrejo v različne materiale. V zraku pokrivajo razdaljo do nekaj metrov. Naslednji materiali jih lahko upočasnijo: oblačila, steklo, tanka pločevina.
Lastnosti žarkov gama
Ta vrsta sevanja je enake narave kot ultravijolično sevanje, infrardeči žarki ali radijski valovi. Gama žarki so fotonsko sevanje. Vendar z izjemno visoko hitrostjo fotonov. Ta vrsta sevanja zelo hitro prodre v materiale. Za odložitev se običajno uporabljata svinec in beton. Gama žarki lahko potujejo na tisoče kilometrov.
Mit o nevarnosti
Če primerjamo alfa, gama in beta sevanje, ljudje na splošno menijo, da so žarki gama najbolj nevarni. Navsezadnje nastanejo med jedrskimi eksplozijami, premagajo na stotine kilometrov inpovzročajo sevalno bolezen. Vse to drži, ni pa neposredno povezano z nevarnostjo žarkov. Ker v tem primeru govorijo o njihovi prodorni sposobnosti. Seveda se v tem pogledu alfa, beta in gama žarki razlikujejo. Vendar se nevarnost ne ocenjuje po prodorni moči, temveč po absorbirani dozi. Ta indikator se izračuna v joulih na kilogram (J / kg).
Tako se odmerek absorbiranega sevanja meri kot ulomek. Njegov števec ne vsebuje števila alfa, gama in beta delcev, temveč energijo. Na primer, gama sevanje je lahko trdo in mehko. Slednji ima manj energije. Če nadaljujemo analogijo z orožjem, lahko rečemo: ni pomemben samo kaliber naboja, pomembno je tudi, iz česa je strel izstreljen - iz frače ali iz puške.
