Изотопы. Естественная и искуственная радиоактивность. Состав излучения при радиоактивности

Изото́пы (от др.-греч. ισος — «равный», «одинаковый», и τόπος — «место») — разновидности атомов (и ядер) какого-либо химического элемента, которые имеют одинаковый атомный номер, но при этом разные массовые числа. Название связано с тем, что все изотопы одного атома помещаются в одно и то же место (в одну клетку) таблицы Менделеева. Пример изотопов: ¹⁶₈O, ¹⁷₈O, ¹⁸₈O — три стабильных изотопа кислорода.

Радиоактивность — это. способность ядер атомов некоторых химических элементов самопроизвольно превращаться в ядра дру­гих химических элементов с выделением энергии в виде излучений. Естественно радиоактивными называются вещества, существующие в природе, а искусственно радиоактивными — приобретшие это свойство искусственно.

Радиоактивными (ионизирующими) излучениями называются излучения, возникающие при самопроизвольном распаде ядер атомов некоторых химических элементов (урана, радия и т.п.), приводящем к изменению их атомного номера и массового числа.

Радиоактивные вещества распадаются со строго определенной скоростью, измеряемой периодом полураспада, т.е. временем, в течение которого распадается половина ядер атомов данного вещества. Скорость распада не зависит от внешних условий, её нельзя замедлить или ускорить какими-либо средствами. Период полураспада (Т 1/2) данного изотопа - величина постоянная. Чем больше период полураспада, тем дольше «живет» данный радиоизотоп, создавая радиоизлучение.

α-излучение представляет собой поток положительно заряженных частиц (α частица - это ядро гелия, состоящее из 2-х протонов и 2 нейтронов)

ß-излучение представляет собой поток частиц, отрицательно заряженных. (ß-частица - это излученные электрон или позитрон).

γ-излучения - это электромагнитное излучение, выпускаемое ядрами атомов при радиоактивных превращениях

 

Молекула как квантово-химическая система

Молекула - наименьшая структурная единица элемента, сохраняющая его химические свойства. При химических превращениях молекулы не сохраняются. Структурная единица материи, которая прихимических превращениях сохраняется – это атом.

Ранее существовало мнение, что структура молекулы возникает благодаря взаимодействию разноименно заряженных атомов или групп атомов. Однако в дальнейшем было установлено, что при образовании структур различные атомы не просто взаимодействуют, но известным образом преобразуют друг друга, так в результате получается целостность или связанная система, причем взаимодействие и взаимовлияние носят квантово-механический характер. Таким образом, молекула – это квантово-механическая система.

Катализаторы, биокатализаторы

Катализ (от греч. katálysis — разрушение), изменение скорости химических реакций в присутствии веществ ( катализаторов), вступающих в промежуточное химическое взаимодействие с реагирующими веществами, но восстанавливающих после каждого цикла промежуточных взаимодействий свой химический состав. Реакции с участием катализаторов называются каталитическими.

Катализаторы биологические, биокатализаторы, вещества, образующиеся в живых клетках и ускоряющие (положительный катализ ) или замедляющие (отрицательный катализ) химические процессы, протекающие в организмах. К числу биологгических катализаторов относятся в первую очередь катализаторы белковой природы, называемые энзимами, или ферментами.

Полимеры, мономеры

Простые органические молекулы часто служат исходным сырьем для синтеза более крупных макромолекул. Макромолекула представляет собой гигантскую молекулу, построенную из многих повторяющихся единиц.

Молекулы, построенные таким образом, называются полимерами, а звенья, из которых они состоят — мономерами. В процессе соединения отдельных звеньев друг с другом (при так называемой конденсации) происходит удаление воды.

Противоположный процесс — распад полимеров — осуществляется путем гидролиза, т. е. путем присоединения воды. В живых организмах существуют три главных типа макромолекул: полисахариды, белки и нуклеиновые кислоты. Мономерами для них соответственно служат моносахариды, аминокислоты и нуклеотиды.

Макромолекулы составляют около 90% сухой массы клеток. Полисахариды играют роль запасных питательных веществ и выполняют структурные функции, белки же и нуклеиновые кислоты могут рассматриваться как «информационные молекулы». Макромолекулы существуют не только в живой природе, но и в неживой в частности многое оборудование на основе макромолекул созданы самим человеком.