Radioactivitate naturală și artificială

Radiațiile naturale au fost întotdeauna: înainte de apariția omului și chiar a planetei noastre. Radioactiv tot ce ne înconjoară: sol, apă, plante și animale. În funcție de regiunea planetei, nivelul radioactivității naturale poate varia de la 5 la 20 micro-roentgen pe oră.

De unde provine radioactivitatea naturală? Există trei surse principale:

1. Radiația cosmică și radiația solară sunt surse de putere colosală, care, într-un timp scurt, pot distruge atât Pământul, cât și toate lucrurile vii de pe el. Din fericire, din acest tip de radiații avem un apărător fiabil - o atmosferă.

2. Radiația crustei Pământului. Pe lângă radiația cosmică, planeta noastră în sine este radioactivă. Suprafața sa conține multe minerale care stochează urme ale trecutului radioactiv al Pământului: granit, alumină etc. Prin ele însele, ele reprezintă un risc numai lângă domeniile, dar activitatea umană conduce la faptul că particulele radioactive intra în casele noastre sub formă de materiale de construcții în atmosferă după ardere a cărbunelui, la site-ul sub formă de îngrășământ fosfat, și apoi la masa noastră sub formă de produse alimentare.

3. Radonul este un gaz inert radioactiv fără culoare, gust și miros. Este de 7,5 ori mai greu decât aerul și, de regulă, cauzează radioactivitatea materialelor de construcție. Radonul are proprietatea de a se acumula sub pământ în cantități mari, pe suprafață se află în timpul extracției mineralelor sau prin fisuri în scoarța pământului.

Spre deosebire de sursele naturale de radiații, radioactivitatea artificială a apărut și este răspândită exclusiv de forțele umane. Principalele surse radioactive provocate de om includ arme nucleare, deșeuri industriale, centrale nucleare, echipamente medicale, antichități aduse din zone „interzise“, după accidentul de la Cernobâl, unele pietre.

Radioactivitatea este proprietatea nucleelor ​​atomice pentru a-și schimba spontan (spontan) compoziția (încărcătura Z, numărul de masă A) prin emisia de particule elementare sau fragmente nucleare. Fenomenul corespunzător se numește dezintegrare radioactivă. Radioactivitatea este, de asemenea, numită proprietatea unei substanțe care conține nuclee radioactive.

Degradarea alfa-, beta- și gamma.

Când se produce degradarea alfa Particula (nucleul atomului de heliu). Din substanța cu cantitatea de Z și neutroni N de protoni din nucleu, se transformă într-o substanță cu numărul de protoni Z-2 și numărul de neutroni N-2 și, respectiv, greutatea atomică a A-4: (Z ^ A) X → (Z-2 * (A-4)) Y + (2 ^ 4) He. Adică, elementul format este deplasat cu două celule înapoi în sistemul periodic.

Degradarea alfa este un proces intranuclear. Ca parte a nucleului greu, datorită unei imagini complexe a combinației forțelor nucleare și electrostatice, o entitate independentă Particulele, care sunt împinse de forțele Coulomb mult mai active decât celelalte nucleoni. În anumite condiții, ea poate depăși forțele interacțiunii nucleare și poate zbura din nucleu.

În decăderea beta se emite un electron (# 946; -particule). Colapsul unui singur neutron per proton, electron și un neutrino, crește nucleul cu un proton și electron și un neutrino emise spre exterior: (Z ^ A) X → (Z + 1 ^ A) Y + (- 1 * 0) e + (0 ^ 0) v. În consecință, elementul format este deplasat într-un sistem periodic cu o celulă în față.

Decaparea beta este un proces intra-nucleat. Transformarea suferă un neutron. Există de asemenea decădere beta-plus-decay sau beta-pozitiv. În cazul degradării positronului, nucleul emite un pozitron și un neutrino, iar elementul este deplasat într-o celulă înapoi prin masa periodică. Pozarron beta decay este de obicei însoțită de captură electronică.

În plus față de decăderea alfa și beta, există și o descompunere gamma. Degradarea gama este emisia de quanta gamma de către nuclei în starea excitată, la care ei au o mare energie în comparație cu starea necondiționată. Într-o stare excitat, nucleele pot proveni de la reacții nucleare sau de la decăderea radioactivă a altor nuclee. Cele mai multe stări excitate ale nucleelor ​​au o durată de viață foarte scurtă - mai puțin nanosecunde.

O reacție nucleară este procesul de interacțiune a unui nucleu atomic cu alt nucleu sau cu o particulă elementară, însoțit de o schimbare în compoziția și structura nucleului și eliberarea de particule secundare sau # 947; - cantități.

Ca urmare a reacțiilor nucleare, se pot forma noi izotopi radioactivi, care nu sunt prezenți pe Pământ în condiții naturale.

În reacțiile nucleare, mai multe legi de conservare sunt îndeplinite. impuls, energie, impuls, încărcare. În plus față de aceste legi clasice, legea conservării așa-numitei taxe baryon (adică, numărul de nucleoni - protoni și neutroni) este îndeplinită în reacțiile nucleare. Există, de asemenea, o serie de alte legi de conservare specifice fizicii nucleare și fizicii particulelor elementare.

Reacțiile nucleare pot apărea atunci când atomii sunt bombardați cu particule încărcate rapid (protoni, neutroni, # 945; -particule, ioni).

Reacțiile nucleare sunt însoțite de transformări de energie. Randamentul energetic al unei reacții nucleare este cantitatea

unde MA și MB sunt masele produselor inițiale, MC și MD sunt masele produselor finale ale reacției. valoare M este numit defect de masă. Reacțiile nucleare pot avea loc cu eliberarea (Q> 0) sau cu absorbția energiei (Q <0). Во втором случае первоначальная кинетическая энергия исходных продуктов должна превышать величину |Q |, которая называется порогом реакции .

Pentru ca reacția nucleară să aibă un randament energetic pozitiv, energia obligatorie specifică a nucleonilor din nucleele produselor inițiale ar trebui să fie mai mică decât energia de legare specifică a nucleonilor din nucleele produselor finale. Aceasta înseamnă că cantitatea M trebuie să fie pozitivă.

Atunci când fuzionează nucleul uraniu-235, care este cauzat de o coliziune cu un neutron, se eliberează 2 sau 3 neutroni. În condiții favorabile, aceste neutroni pot intra în alte nuclee de uraniu și pot cauza fisiunea lor. În acest stadiu vor exista deja 4 până la 9 neutroni capabili să cauzeze noi dezintegrări ale nucleelor ​​de uraniu etc. Un astfel de proces de avalanșă se numește o reacție în lanț.

Pentru a implementa o reacție în lanț, este necesar ca așa numitul factor de multiplicare a neutronilor să fie mai mare decât unul. Cu alte cuvinte, în fiecare generație de neutroni ulterioare ar trebui să existe mai mult decât în ​​cel precedent. Factorul de multiplicare este determinată nu numai de numărul de neutroni produși în fiecare act elementar, dar, de asemenea, condițiile în care are loc reacția - unele dintre neutroni pot fi absorbite de alte nuclee sau în afara zonei de reacție. Neutronii eliberați în timpul fisiunea U-235 nuclee poate provoca o fisiune a nucleelor ​​de uraniu, care reprezintă doar 0,7% din uraniu natural. Această concentrație este insuficientă pentru inițierea unei reacții în lanț.

Articole similare

• Radioactivitate artificială

• Irisk, capace silicon pentru îndepărtarea acoperirilor artificiale, 10 buc.

• Tehnologia de piele artificială în creștere nu este respinsă de organism - știri medicale pe

Trimiteți-le prietenilor: