ما هي النويدات المشعة؟ لا داعي للخوف من هذه الكلمة: فهي تعني ببساطة النظائر المشعة. في بعض الأحيان يمكنك سماع الكلمات "النويدات المشعة" ، أو حتى النسخة الأدبية الأقل - "النوكليوتيدات المشعة" في الكلام. المصطلح الصحيح هو النويدات المشعة. لكن ما هو الاضمحلال الإشعاعي؟ ما هي خصائص الأنواع المختلفة من الإشعاع وكيف تختلف؟ عن كل شيء - بالترتيب
تعريفات في الأشعة
منذ انفجار القنبلة الذرية الأولى ، تغيرت مفاهيم كثيرة في علم الأشعة. بدلا من عبارة "المرجل الذري" من المعتاد أن نقول "مفاعل نووي". بدلا من عبارة "الأشعة المشعة" يتم استخدام تعبير "الإشعاع المؤين". تم استبدال عبارة "النظير المشع" بـ "النويدات المشعة".
النويدات المشعة طويلة العمر وقصيرة العمر
إشعاع ألفا وبيتا وغاما يصاحب عملية اضمحلال النواة الذرية. ما هي الفترةنصف الحياة؟ نوى النويدات المشعة غير مستقرة - وهذا ما يميزها عن النظائر المستقرة الأخرى. عند نقطة معينة ، تبدأ عملية الاضمحلال الإشعاعي. يتم بعد ذلك تحويل النويدات المشعة إلى نظائر أخرى ، يتم خلالها انبعاث أشعة ألفا وبيتا وجاما. للنويدات المشعة مستويات مختلفة من عدم الاستقرار - بعضها يتحلل على مدى مئات وملايين وحتى بلايين السنين. على سبيل المثال ، جميع نظائر اليورانيوم التي توجد بشكل طبيعي تكون طويلة العمر. هناك أيضًا نويدات مشعة تتحلل في غضون ثوانٍ أو أيام أو شهور. يطلق عليهم قصيرة العمر.
إطلاق جسيمات ألفا وبيتا وغاما لا يصاحب أي تسوس. لكن في الواقع ، يترافق الاضمحلال الإشعاعي فقط مع إطلاق جسيمات ألفا أو بيتا. في بعض الحالات ، تحدث هذه العملية مصحوبة بأشعة جاما. لا يحدث إشعاع غاما النقي في الطبيعة. كلما ارتفع معدل اضمحلال النويدات المشعة ، ارتفع مستوى نشاطها الإشعاعي. يعتقد البعض أن تحلل ألفا وبيتا وغاما ودلتا موجود في الطبيعة. هذا ليس صحيحا. اضمحلال دلتا غير موجود.
وحدات النشاط الإشعاعي
ومع ذلك ، كيف يتم قياس هذه القيمة؟ يسمح قياس النشاط الإشعاعي بالتعبير عن معدل الانحلال بالأرقام. وحدة قياس نشاط النويدات المشعة هي بيكريل. 1 بيكريل (Bq) يعني أن تسوس واحد يحدث في ثانية واحدة. ذات مرة ، استخدمت هذه القياسات وحدة قياس أكبر بكثير - كوري (Ci): 1 كوري=37 مليار بيكريل.
بالطبعمن الضروري مقارنة نفس كتل مادة ما ، على سبيل المثال ، 1 ملغ من اليورانيوم و 1 ملغ من الثوريوم. يسمى نشاط كتلة وحدة معينة من النويدات المشعة نشاطًا محددًا. كلما زاد عمر النصف ، انخفض النشاط الإشعاعي المحدد.
أي النويدات المشعة هي الأكثر خطورة؟
هذا سؤال استفزازي إلى حد ما. من ناحية أخرى ، تعتبر الأنواع قصيرة العمر أكثر خطورة ، لأنها أكثر نشاطًا. لكن بعد كل شيء ، بعد اضمحلالها ، فإن مشكلة الإشعاع ذاتها تفقد أهميتها ، في حين أن المشاكل طويلة الأمد تشكل خطراً لسنوات عديدة.
يمكن مقارنة النشاط المحدد للنويدات المشعة بالأسلحة. أي سلاح سيكون أكثر خطورة: السلاح الذي يطلق خمسين طلقة في الدقيقة ، أم السلاح الذي يطلق مرة كل نصف ساعة؟ لا يمكن الإجابة على هذا السؤال - كل هذا يتوقف على عيار السلاح ، وما هو محمّل به ، وما إذا كانت الرصاصة ستصل إلى الهدف ، وما الضرر الذي سيكون.
الفروق بين أنواع الإشعاع
يمكن أن تُعزى أنواع الإشعاع ألفا وغاما وبيتا إلى "عيار" الأسلحة. هذه الإشعاعات مشتركة واختلاف. الخاصية المشتركة الرئيسية هي أن كل منهم مصنف على أنه إشعاع مؤين خطير. ماذا يعني هذا التعريف؟ طاقة الإشعاع المؤين قوية للغاية. عندما يصطدمون بذرة أخرى ، يطردون إلكترونًا من مداره. عندما ينبعث جسيم ما ، تتغير شحنة النواة - وهذا يخلق مادة جديدة.
طبيعة أشعة ألفا
والشيء المشترك بينهما هو أن أشعة جاما وبيتا وألفا لها طبيعة متشابهة. على الأكثركانت أشعة ألفا أول ما تم اكتشافه. تشكلت خلال اضمحلال المعادن الثقيلة - اليورانيوم والثوريوم والرادون. بالفعل بعد اكتشاف أشعة ألفا ، تم توضيح طبيعتها. تبين أنها نوى هيليوم تطير بسرعة كبيرة. بعبارة أخرى ، هذه "مجموعات" ثقيلة من بروتونات و 2 نيوترون لها شحنة موجبة. في الهواء ، تنتقل أشعة ألفا مسافة قصيرة جدًا - لا تزيد عن بضعة سنتيمترات. الورق أو ، على سبيل المثال ، البشرة توقف تماما هذا الإشعاع.
إشعاع بيتا
جسيمات بيتا ، المكتشفة بعد ذلك ، تبين أنها إلكترونات عادية ، ولكن بسرعة كبيرة. إنها أصغر بكثير من جسيمات ألفا ولديها أيضًا شحنة كهربائية أقل. يمكن لجزيئات بيتا اختراق المواد المختلفة بسهولة. في الهواء ، يقطعون مسافة تصل إلى عدة أمتار. المواد التالية يمكن أن تؤخرها: الملابس ، الزجاج ، الصفائح المعدنية الرقيقة.
خصائص أشعة جاما
هذا النوع من الإشعاع له نفس طبيعة الأشعة فوق البنفسجية أو الأشعة تحت الحمراء أو موجات الراديو. أشعة جاما هي إشعاع فوتون. ومع ذلك ، مع سرعة عالية للغاية من الفوتونات. هذا النوع من الإشعاع يخترق المواد بسرعة كبيرة. لتأخير ذلك ، عادة ما يتم استخدام الرصاص والخرسانة. يمكن لأشعة جاما السفر آلاف الكيلومترات.
أسطورة الخطر
بمقارنة إشعاع ألفا وجاما وبيتا ، يعتبر الناس عمومًا أن أشعة جاما هي الأكثر خطورة. بعد كل شيء ، يتم تشكيلها أثناء التفجيرات النووية ، والتغلب على مئات الكيلومترات وتسبب مرض الإشعاع. كل هذا صحيح ، لكنه لا يرتبط مباشرة بخطر الأشعة. لأنهم في هذه الحالة يتحدثون عن قدرتهم على الاختراق. بالطبع تختلف أشعة ألفا وبيتا وجاما في هذا الصدد. ومع ذلك ، لا يتم تقييم الخطر من خلال قوة الاختراق ، ولكن بالجرعة الممتصة. يحسب هذا المؤشر بالجول لكل كيلوغرام (J / kg)
وهكذا يتم قياس جرعة الإشعاع الممتص ككسر. لا يحتوي البسط الخاص به على عدد جسيمات ألفا وغاما وبيتا ، ولكن يحتوي على الطاقة. على سبيل المثال ، يمكن أن يكون إشعاع جاما صلبًا ولينًا. هذا الأخير لديه طاقة أقل. استمرارًا للتماثل مع الأسلحة ، يمكننا القول: ليس فقط عيار الرصاصة مهم ، بل من المهم أيضًا ما يتم إطلاق الرصاصة منه - من مقلاع أو من بندقية.
