Hạt nhân phóng xạ là gì? Không cần phải sợ từ này: nó chỉ đơn giản có nghĩa là đồng vị phóng xạ. Đôi khi trong bài phát biểu, bạn có thể nghe thấy từ "radionucleide", hoặc phiên bản văn học hơn - "radionucleotide". Thuật ngữ đúng là hạt nhân phóng xạ. Nhưng phân rã phóng xạ là gì? Các tính chất của các loại bức xạ khác nhau và chúng khác nhau như thế nào? Về mọi thứ - theo thứ tự.
Định nghĩa trong X quang
Kể từ vụ nổ quả bom nguyên tử đầu tiên, nhiều khái niệm trong cảm xạ học đã thay đổi. Thay vì cụm từ "nồi hơi nguyên tử", người ta thường nói "lò phản ứng hạt nhân". Thay cho cụm từ "tia phóng xạ", cụm từ "bức xạ ion hóa" được sử dụng. Cụm từ "đồng vị phóng xạ" đã được thay thế bằng "hạt nhân phóng xạ".
Hạt nhân phóng xạ tồn tại lâu và tồn tại trong thời gian ngắn
Bức xạ alpha, beta và gamma đi kèm với quá trình phân rã của hạt nhân nguyên tử. Thời kỳ là gìchu kỳ bán rã? Hạt nhân của các hạt nhân phóng xạ không bền - đây là điều phân biệt chúng với các đồng vị ổn định khác. Tại một thời điểm nhất định, quá trình phân rã phóng xạ bắt đầu. Các hạt nhân phóng xạ sau đó được chuyển đổi thành các đồng vị khác, trong đó các tia alpha, beta và gamma được phát ra. Hạt nhân phóng xạ có các mức độ không ổn định khác nhau - một số trong số chúng bị phân hủy trong hàng trăm, hàng triệu và thậm chí hàng tỷ năm. Ví dụ, tất cả các đồng vị uranium có trong tự nhiên đều tồn tại lâu dài. Cũng có những hạt nhân phóng xạ phân rã trong vài giây, vài ngày, vài tháng. Chúng được gọi là tồn tại trong thời gian ngắn.
Việc giải phóng các hạt alpha, beta và gamma không đi kèm với bất kỳ sự phân rã nào. Nhưng trên thực tế, sự phân rã phóng xạ chỉ kèm theo sự giải phóng các hạt alpha hoặc beta. Trong một số trường hợp, quá trình này xảy ra kèm theo tia gamma. Bức xạ gamma tinh khiết không xảy ra trong tự nhiên. Tốc độ phân rã của một hạt nhân phóng xạ càng cao thì mức độ phóng xạ của nó càng cao. Một số người tin rằng phân rã alpha, beta, gamma và delta tồn tại trong tự nhiên. Đây không phải là sự thật. Phân rã Delta không tồn tại.
Đơn vị phóng xạ
Tuy nhiên, giá trị này được đo lường như thế nào? Phép đo độ phóng xạ cho phép biểu thị tốc độ phân rã bằng số. Đơn vị đo hoạt độ của hạt nhân phóng xạ là becquerel. 1 becquerel (Bq) có nghĩa là 1 phân rã xảy ra trong 1 giây. Ngày xưa, những phép đo này sử dụng một đơn vị đo lớn hơn nhiều - curie (Ci): 1 curie=37 tỷ becquerels.
Tất nhiêncần phải so sánh các khối lượng như nhau của một chất, ví dụ, 1 mg urani và 1 mg thori. Hoạt động của một đơn vị khối lượng nhất định của một hạt nhân phóng xạ được gọi là hoạt độ riêng. Chu kỳ bán rã càng dài, hoạt độ phóng xạ riêng càng giảm.
Hạt nhân phóng xạ nào nguy hiểm nhất?
Đây là một câu hỏi khá khiêu khích. Mặt khác, những con tồn tại trong thời gian ngắn nguy hiểm hơn vì chúng hoạt động mạnh hơn. Nhưng xét cho cùng, sau khi chúng phân hủy, vấn đề bức xạ mất đi tính liên quan của nó, trong khi những bức xạ tồn tại lâu gây nguy hiểm trong nhiều năm.
Hoạt động cụ thể của hạt nhân phóng xạ có thể được so sánh với vũ khí. Loại vũ khí nào sẽ nguy hiểm hơn: vũ khí bắn năm mươi phát mỗi phút hay vũ khí bắn nửa giờ một lần? Câu hỏi này không thể trả lời được - tất cả phụ thuộc vào cỡ nòng của vũ khí, thứ mà nó được nạp vào, liệu viên đạn có đến được mục tiêu hay không, mức độ sát thương sẽ như thế nào.
Sự khác biệt giữa các loại bức xạ
Các loại bức xạ alpha, gamma và beta có thể được quy cho "tầm cỡ" của vũ khí. Những bức xạ này có cả điểm chung và điểm khác biệt. Đặc tính chung chính là tất cả chúng đều được xếp vào loại bức xạ ion hóa nguy hiểm. Định nghĩa này có nghĩa là gì? Năng lượng của bức xạ ion hóa là cực kỳ mạnh mẽ. Khi chúng va vào một nguyên tử khác, chúng đánh bật một electron ra khỏi quỹ đạo của nó. Khi một hạt được phát ra, điện tích của hạt nhân thay đổi - điều này tạo ra một chất mới.
Bản chất của tia alpha
Và điểm chung giữa chúng là bức xạ gamma, beta và alpha có bản chất giống nhau. nhiều nhấttia alpha là tia đầu tiên được phát hiện. Chúng được hình thành trong quá trình phân rã của các kim loại nặng - uranium, thorium, radon. Ngay sau khi phát hiện ra tia alpha, bản chất của chúng đã được làm rõ. Hóa ra chúng là những hạt nhân heli bay với tốc độ rất lớn. Nói cách khác, đây là những "bộ" nặng gồm 2 proton và 2 neutron mang điện tích dương. Trong không khí, tia alpha truyền đi một quãng đường rất ngắn - không quá vài cm. Giấy hoặc, ví dụ, lớp biểu bì ngăn chặn hoàn toàn bức xạ này.
Bức xạ beta
Các hạt beta, được phát hiện tiếp theo, hóa ra là các electron bình thường, nhưng có tốc độ lớn. Chúng nhỏ hơn nhiều so với các hạt alpha và cũng có ít điện tích hơn. Các hạt beta có thể dễ dàng xuyên qua các vật liệu khác nhau. Trong không khí, chúng bao phủ một khoảng cách lên đến vài mét. Những vật liệu sau có thể làm chậm chúng: quần áo, thủy tinh, tấm kim loại mỏng.
Tính chất của tia gamma
Loại bức xạ này có cùng bản chất với bức xạ tử ngoại, tia hồng ngoại hoặc sóng vô tuyến. Tia gamma là bức xạ photon. Tuy nhiên, với tốc độ cực cao của các photon. Loại bức xạ này xuyên qua vật liệu rất nhanh. Để trì hoãn nó, chì và bê tông thường được sử dụng. Tia gamma có thể di chuyển hàng nghìn km.
Huyền thoại về sự nguy hiểm
So sánh bức xạ alpha, gamma và beta, mọi người thường coi tia gamma là nguy hiểm nhất. Rốt cuộc, chúng được hình thành trong các vụ nổ hạt nhân, vượt qua hàng trăm km vàgây bệnh phóng xạ. Tất cả điều này là đúng, nhưng nó không liên quan trực tiếp đến sự nguy hiểm của tia. Vì trong trường hợp này họ đang nói về khả năng xuyên thấu của mình. Tất nhiên, các tia alpha, beta và gamma khác nhau về mặt này. Tuy nhiên, sự nguy hiểm được đánh giá không phải bằng sức xuyên thấu mà bằng liều lượng hấp thụ. Chỉ số này được tính bằng jun trên kilogam (J / kg).
Như vậy, liều lượng bức xạ hấp thụ được đo dưới dạng một phần nhỏ. Tử số của nó không chứa số hạt alpha, gamma và beta mà là năng lượng. Ví dụ, bức xạ gamma có thể cứng và mềm. Cái sau có ít năng lượng hơn. Tiếp tục tương tự với vũ khí, chúng ta có thể nói: không chỉ tầm cỡ của viên đạn, điều quan trọng là viên đạn được bắn từ đâu - từ súng cao su hay từ súng ngắn.
