Види радіоактивних перетворень.

1. Альфа-розпад - викид з ядра природних радіоактивних елементів альфа-частинок () - ядра атому гелію:

2. Електронний бета-розпад - викид з природних або штучних радіоактивних елементів електрона:

3. Позитронний бета-розпад - викид з ядра деяких штучних радіонуклідів позитрона:

4. К-захват (захват орбітального електрона ядром) - ядерний протон захоплює електрон з найближчого до ядра К-шару і перетворюється в нейтрон. Порядковий номер елемента зменшується на одиницю. На звільнене в К-шарі місце переходить електрон з іншого шару, що супроводжується виникненням кванта характеристичного випромінювання:

5. Мимовільне ділення ядер спостерігається у радіоактивних елементів з великим атомним номером (²³⁵U, ²³⁹Pu і ін.) при захопленні їх ядрами повільних нейтронів. Одні і ті ж ядра при поділі утворюють різноманітні пари осколків, що являють собою ядра нових елементів:

Ділення ядер супроводжується виділенням ядерної енергії. Нейтрони, що виникають при діленні ядра, знову викликають ділення інших ядер. Така реакція стає ланцюговою. Умови для керування ланцюговою реакцією створюються в атомних реакторах. При наростанні ланцюговою реакції на протязі короткого проміжку часу виникає ядерний вибух.

6. Термоядерні реакції (синтез ядер) виникають при температурах, що досягають декількох мільйонів градусів. В цих умовах ядра легких елементів об'єднуються в ядра більш важких елементів:

(17,5 МеВ)

Закон постійності радіоактивного розпаду: в рівні проміжки часу відбувається ядерне перетворення рівних частин активних атомів радіоактивної речовини:

N_t=N₀ e^-λt

Де N₀ - кількість активних атомів в початковий момент (t=0); N_t – кількість радіоактивних атомів, що залишилися через час t; λ - постійна розпаду, що визначається часткою атомів, що розпадається за одиницю часу.

Частка ядер атомів,що розпадаються, для кожного радіонукліда є величина постійна і називається постійною розпаду (λ):

λ = 0,693/ T_1/2

Де T_1/2 - період напіврозпаду - час, на протязі якого розпадається половина активних ядер атомів даної радіоактивної речовини. Радіоактивні речовини з періодом напіврозпаду більшим 15 діб вважають довгоживучими, меншим 15 діб — короткоживучими.

Активність радіоактивної речовини - число ядерних перетворень за одиницю часу. Одиниця активності - беккерель (Бк) - одне перетворення в секунду; МБК=10⁶ Бк, ГБК=10⁹ Бк, ТБК=10¹² Бк).

Позасистемна одиниця активності - кюрі (Кі). 1 Кі = 3,7·10¹⁰Бк, похідні Кі: мілікюрі (мКі) = 3,7·10⁷Бк; мікрокюрі (мкКі) = 3,7·10⁴Бк;

Іонізуюче випромінювання — це випромінювання, яке при взаємодії з речовиною призводить до збудження атомів і молекул речовини та виникнення протилежно заряджених іонів.

Види іонізуючих випромінювань:

- корпускулярні: альфа-випромінювання (потік ядер атомів гелію), бета-випромінювання (потік електронів або позитронів), протонне випромінювання (потік протонів), нейтронне випромінювання (потік нейтронів),

- квантові або фотонні: гамма-випромінювання (електромагнітне випромінювання виникає під час перетворення радіоактивних ядер або під час взаємодії швидких заряджених частинок із речовиною), рентгенівське (гальмівне випромінювання) і космічне випромінювання.

Властивості випромінювань:

1) проникаюча — властивість проникати крізь різні матеріали (проникаюча властивість обернено пропорційна щільності середовища);

2) іонізуюча — властивість розкладати молекули на позитивно і негативно зарядженні іони, наприклад: H₂O= H⁺ + OH^-;

3) фотохімічна — властивість викликати фотоліз AgBr = Ag⁺ + Br ^- (засвічування фотографічних матеріалів);

4) сцинтиляційна, люмінесцентна — властивість викликати сцинтиляції, свічення деяких хімічних речовин;

5) біологічна — властивість спричиняти функціональні, анатомічні та метаболічні зміни на молекулярному, клітинному, органному рівнях та на рівні цілісного організму;

6) кумулятивна — властивість акумулювати в організмі негативні ефекти опромінень, що в подальшому може викликати небажані віддалені наслідки (злоякісні пухлини, природжені вади розвитку, генні мутації, скорочення тривалості життя);

7) радіоактивні випромінювання не сприймаються органами чуття - вони невидимі, не мають запаху і смаку, тому в момент опромінення організм не відчуває дії радіації.

8) теплова - ядерні перетворення супроводжуються виділенням теплової енергії.