რადიოაქტივობა: რა არის ეს, ტიპები, მაგალითები, სავარჯიშოები

რადიოაქტივობა არის თვისება, რომელიც ზოგიერთ ატომს მოსწონს ურანი და რადიო, სპონტანურად უნდა გასცეს ენერგია ფორმის ნაწილაკები და ტალღა, ხდება ქიმიური ელემენტები უფრო სტაბილური და მსუბუქია.

ტიპები

რადიოაქტიურობა თავს იჩენს ორი გზა სხვადასხვა გამოსხივება: ნაწილაკი - ალფა (α) და ბეტა (β); და ელექტრომაგნიტური ტალღა - გამა სხივები (γ).

• ალფა სხივები: ისინი პოზიტიური ნაწილაკებია, რომლებიც ორი პროტონისა და ორი ნეიტრონისგან შედგება და დაბალი შეღწევადობისაა.

• ბეტა სხივები: არის უარყოფითი ნაწილაკები, რომლებიც არ შეიცავს ელექტრონისგან შემდგარ მასას (უმნიშვნელო მასა) და მათი შეღწევადობა უფრო მეტია, ვიდრე ალფა სხივებისა, მაგრამ ნაკლებია, ვიდრე გამა სხივები.

• გამა: ისინი არიან მაღალი ენერგიის ელექტრომაგნიტური ტალღები და, რადგან ისინი არ არიან ნაწილაკები, მათ ასევე არ აქვთ მასა.

წაიკითხე შენც: რადიოაქტივობის ფორმულები

ნუ გაჩერდები ახლა... რეკლამის შემდეგ მეტია;)

კანონები

ნაწილაკების რადიოაქტიური გამოყოფა გარკვეულ ქცევას მისდევს, რომლებიც აიხსნება კანონმდებლობით რადიოაქტივობა (ერთი ალფა ნაწილაკისთვის და ერთი ბეტა ნაწილაკისთვის), რომლებიც ქიმიკოსმა აღწერა ინგლისური

ფრედერიკ სოდიდა პოლონელი ქიმიკოსისა და ფიზიკოსის მიერ კაზიმიერზ ფაჯანები.

• რადიოაქტივობის პირველი კანონი

ამ კანონის თანახმად, როდესაც რადიოაქტიური ატომი გამოყოფს ალფა ტიპის გამოსხივებას, ის წარმოშობს ა ახალი ატომი ბირთვის შემცველი ორი პროტონი და ორი ნეიტრონი ნაკლები, მთლიანი მასა ოთხი ერთეული პატარა. ჩვენ შეგვიძლია წარმოვადგინოთ რადიოაქტივობის პირველი კანონი შემდეგი ზოგადი განტოლებით:

რადიოაქტივობის პირველი კანონის ზოგადი განტოლება.

მოდით ვნახოთ მაგალითი:

განტოლება, რომელიც წარმოადგენს α- ნაწილაკების ემისიას პლუტონიუმ -239-ით.

გაითვალისწინეთ, რომ ალფა გამოსხივების გამოსვლისას, ახლად წარმოქმნილ ატომს, ურან-235-ს, მასა ოთხი ერთეულით ნაკლებია და ატომური რიცხვი ორი ერთეულით უფრო მცირე - ზუსტად იმ მნიშვნელობებს, რომლებიც შეესაბამება α ნაწილაკს ბირთვიდან პლუტონიუმი. მეტი ინფორმაციის მისაღებად გადადით აქ: რადიოაქტივობის პირველი კანონი ან პირველი სოდის კანონი.

• რადიოაქტივობის მეორე კანონი

მეორე კანონი საუბრობს ბეტა საკითხი. როდესაც ატომი გამოყოფს ბეტა ნაწილაკს, რომელიც შედგება ელექტრონისა და უმნიშვნელო მასისაგან, ეს მისი ატომური მასა რჩება უცვლელი შენია ატომური რიცხვი ზრდის ერთ ერთეულს. ზოგადად, ჩვენ შემდეგნაირად წარმოვადგენთ:

რადიოაქტივობის მეორე კანონის ზოგადი განტოლება.

იხილეთ მაგალითი:

ნახშირბადის 14-ის მიერ β- ნაწილაკების ემისიის განტოლება.

ჩანს, რომ წარმოქმნილ აზოტის ატომს აქვს იგივე მასა, რაც C-14 ატომი, ანუ ისინი იზობარები, და მისი ატომური რიცხვი იზრდება ერთი ერთეულით. ზრდა ატომური ნომერიახსნა მეცნიერმა ჰენრიკო ფერმივინც შემოგვთავაზა ეს ნეიტრონები ბირთვი განიცდის ტრანსმუტაციას, შემდეგი განტოლების შესაბამისად, წარმოქმნის აელექტრონი(ემიტირებული ბეტა ნაწილაკი), ა ნეიტრინო(სუბატომური ნაწილაკი ელექტრული მუხტის და მასის გარეშე) და ა პროტონი(P)

ნეიტრონის ტრანსმუტაციის განტოლება, ფერმის ჰიპოთეზის თანახმად.

ო ელექტრონი ეს არის ნეიტრინო გაიცემა ბირთვიდან, დარჩენილი მხოლოდ პროტონი, რომელიც ხსნის ატომური რიცხვის ზრდას. ამის შესახებ მეტი ინფორმაციის მისაღებად გადადით აქ: რადიოაქტივობის მეორე კანონი ან სოდის მეორე კანონი.

წაიკითხეთ ასევე: განსხვავება რადიოაქტიურ დაბინძურებას და დასხივებას შორის

პროგრამები

მიუხედავად უარყოფითი შეხედულება ეს დეპოზიტია რადიოაქტივობაზე მნიშვნელოვანი პროგრამები ჩვენს ყოველდღიურ ცხოვრებაში, მაგალითად, წარმოება ელექტროობაწელს ბირთვული ელექტროსადგურები მეშვეობით განხეთქილებარადიოაქტიური ატომების.

ამჟამად, ბრაზილია არ იყენებს ბირთვული ენერგია როგორც მისი ენერგიის მთავარი წყარო, მაგრამ მას აქვს ბირთვული სადგურები (Angra 1 და 2), რომლებიც მუშაობენ ქვეყნის ელექტროენერგიის მომარაგებაზე. ასევე შეგვიძლია აღვნიშნოთ მასალის დათარიღება არქეოლოგების მიერ ნაპოვნი ნახშირბადი -14.

რიო დე ჟანეიროს ბირთვული ელექტროსადგური, ბრაზილია

რადიოაქტივობის კიდევ ერთი ფუნდამენტური როლი დაკავშირებულია მედიცინის სფეროსთან, მაგალითად, რენტგენიდა კომპიუტერული ტომოგრაფიადა ასევე ზოგიერთ ტიპში კიბოს მკურნალობა.

წაიკითხე შენც: ბირთვული ენერგიის წარმოქმნის ძირითადი რისკები გარემოსთვის

ბუნებრივი რადიოაქტიურობა

ყოველდღიურად ჩვენ ვართ დაუცველი მცირე რაოდენობით რადიაციული, ხელოვნური თუ ბუნებრივი. ბუნებრივი რადიოაქტიურობა ბუნებაში სპონტანურად ხდება. ამ გამოსხივების ნაწილი მოდის ყოველდღიურად მოხმარებული საკვებიდან, როგორიცაა Radon-226 და Potium-40, რომლებიც წარმოდგენილია ძალიან დაბალი დონე და ისინი საფრთხეს არ უქმნიან ჩვენს ჯანმრთელობას ან ზიანს არ აყენებენ საკვების კვების ღირებულებებს.

საკვების რადიოაქტიური ემისიების ზემოქმედების ეს პროცესი მიზნად ისახავს შეინარჩუნოს საკვები და ხელი შეუწყოს ა მცენარის ზრდა. საკვების რამდენიმე მაგალითი, რომლებიც გამოსხივებას გამოყოფენ: ბრაზილიური კაკალი, ბანანი, ლობიო, წითელი ხორცი და სხვა.

აღმოჩენა

რადიოაქტივობის შესწავლა დაიწყო გერმანელი ფიზიკოსის კვლევით ვილჰელმ რენტგენი, 1895 წელს, როდესაც იგი იძიებდა ეფექტილუმინესცენცია. რადიოაქტიურობის განვითარების კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი მეცნიერი იყო ფრანგი ფიზიკოსი ანტუან-ანრი ბეკერელი, რომელმაც 1896 წელს შენიშნა ურანის მარილის ნიმუშის მიერ ფოტოგრაფიულ ფილმზე გაკეთებული ნიშნები.

თუმცა, ეს იყო კიური წყვილი რომელმაც პირველად გამოიყენა ტერმინი რადიოაქტივობა. შიგნით 1898, პოლონური მარი კიური განაგრძო კვლევები რადიოაქტივობის შესახებ და გააკეთა ღირებული აღმოჩენები რეგიონისთვის, მაგალითად ორი ახალი რადიოაქტიური ელემენტის აღმოჩენა: პოლონიუმი (Po) და რადიუმი (Ra).

მოგვიანებით, ერნესტ რეზერფორდი აღმოაჩინა ალფა ტიპის გამოსხივება (α) და ბეტა (β), რაც საშუალებას მისცემდა უკეთ აეხსნა მისი ატომური მოდელი, აგრეთვე რადიოაქტივობასთან დაკავშირებული კვლევების დაწინაურება.

წაიკითხეთ ასევე:მარი კიური: ბიოგრაფია, წვლილი და მემკვიდრეობა

რადიაციული ტიპები და მათი შეღწევადობა.

გახრწნა

ო რადიოაქტიური დაშლა (ან ტრანსმუტაცია) არის ბუნებრივი პროცესი სადაც ერთი არასტაბილური ბირთვი ასხივებს რადიაციას, თანმიმდევრულად, იმისათვის, რომ შეამცირე ენერგია და გახდეს სტაბილური.

ეს ჩვეულებრივ ხდება ატომური რიცხვის ატომებთან. 84-ზე მეტი, რომელთანაც არიან ატომები მაღალი არასტაბილურობა ბირთვული ბირთვში დაგროვილი დადებითი მუხტის (პროტონის) რაოდენობის გამო. ამ პროცესში, ნეიტრონები არ არის საკმარისი ბირთვში შეკრებილი ყველა პროტონის სტაბილიზაციისთვის და შემდეგ ბირთვი იწყებს რადიოაქტიურ დაშლას, სანამ მისი ატომური რიცხვი 84-ზე ნაკლები იქნება.

ზოგიერთ შემთხვევაში შეიძლება მოხდეს ისე, რომ ატომებს, რომელთა ატომური რიცხვი 84-ზე ნაკლებია, ჰქონდეთ არასტაბილური ბირთვები და ასევე გაიარეთ დაშლის პროცესი, მაგრამ ამისათვის მათ უნდა ჰქონდეთ მრავალი პროტონი, რომელიც ბევრად აღემატება მათზე ნეიტრონები.

რადიოაქტიური დაშლა არის გამოითვლება ნახევარგამოყოფის პერიოდით (ან ნახევრად დაშლის პერიოდი, P) რადიოიზოტოპი, რაც არის დრო, რომელიც საჭიროა საწყისი რადიოაქტიური ნიმუშის მასის ნახევრის დაშლისთვის, ანუ გახდეს სტაბილური. გრაფიკულად რომ ვთქვათ, ნახევარგამოყოფის ცხოვრების ცნება ქვემოთ არის წარმოდგენილი. რადგან ეს არის ა უწყვეტი პროცესი, მრუდი მიაღწევს ნული.

დიაგრამა, რომელიც წარმოადგენს ნახევარგამოყოფის პერიოდს.

რადიოაქტიური დაშლის ჩათვლით გამოთვლები შემდეგ ფორმულებს:

• ნახევარგამოყოფის შემდეგ დარჩენილი მასის გაანგარიშების ფორმულა:

მ_ვ - საბოლოო მასა

მ_ო - საწყისი მასა

x - ნახევარი სიცოცხლის ხანგრძლივობა

• რადიოაქტიური ნიმუშის დაშლის დროის გაანგარიშების ფორმულა:

t - დაშლის დრო

P - ნახევარგამოყოფის პერიოდი

x - ნახევარი სიცოცხლის ხანგრძლივობა

რადიოაქტიური ელემენტები

არსებობს ორი ტიპი რადიოაქტიური ელემენტები: შენ ბუნებრივი და ხელოვნური. ბუნებრივ ბუნებაში გვხვდება ელემენტები, უკვე მათი არასტაბილური ბირთვებით, მაგალითად ურანი, ო აქტინიუმი ეს არის რადიო. ხელოვნურს აწარმოებს პროცესები, რომლებიც დესტაბილიზაციას ახდენენ ატომის ბირთვს. ამ შემთხვევაში, ჩვენ შეგვიძლია აღვნიშნოთ ასტატინი ეს არის ფრანციუმი.

ძირითადი რადიოაქტიური ელემენტებია: ურანი -235, კობალტი -60, სტრონციუმი -90, რადიუმი -224 და იოდი -131. ბირთვულ ელექტროსადგურებში ფართო გამოყენების და კიბოს სამკურნალო საშუალებების გამო, ეს ელემენტები უფრო ხშირად ჩნდება ჩვენს ყოველდღიურ ცხოვრებაში. ამ თემის შესახებ მეტი ინფორმაციის მისაღებად გადადით აქ: რადიოაქტიური ელემენტები.

რადიოაქტიური ნაგავი

რადიოაქტიური ნარჩენები ან რადიოაქტიური ნარჩენები ეს არის ნარჩენები საქართველოს ინდუსტრიები რომლებიც იყენებენ რადიოაქტიურ მასალას თავიანთ პროცესებში, რომლებსაც პრაქტიკული გამოყენება აღარ აქვთ. ეს ნაგავი ძირითადად მოდის იქიდან ბირთვული ელექტროსადგურები ის არის სამედიცინო პროგრამები.

რადიოაქტიური ნარჩენების დიდი წარმოება იყო ა ეკოლოგიური პრობლემა მთელი მსოფლიოსთვის, მწირი და არაადეკვატური გამო განკარგვის პირობები და შენახვა.

ეს კუდები ასოცირდება ნიადაგის, წყლის გზებისა და ჰაერის დაბინძურებასთან, რის შედეგადაც ხდება გარემოს განადგურება თანდათანობით. გარდა ამისა, ისინი ასევე საფრთხეს უქმნიან ადამიანის ჯანმრთელობას, მაგალითად ინფექციები, კიბო დაბინძურების უფრო მძიმე შემთხვევებში, მათ შეიძლება გამოიწვიოს სიკვდილი.

ამოხსნილი სავარჯიშოები

(PUC-Camp-SP) ატომური ბომბი, რომელსაც ბირთვულ ბომბსაც უწოდებენ, აქვს 235 ატომები, როგორც მისი გახლეჩილი შემადგენელი,, ალფა ნაწილაკების გამომშვები . U-235 თითოეული ატომი, როდესაც გამოყოფს ალფა ნაწილაკს, გარდაიქმნება სხვა ელემენტად, რომლის ატომური რიცხვი ტოლია

ა) 231.

ბ) 233.

გ) 234.

დ) 88.

ე) 90.

შაბლონი: როდესაც ატომი გამოყოფს ალფა ნაწილაკს, რადიოაქტივობის პირველი კანონის თანახმად, ატომურ რიცხვში ორი ერთეულის შემცირება ხდება. ამიტომ: 92-2 = 90. წერილი ე.

(PUC-Camp-SP) იოდ -125, იოდის რადიოაქტიური ჯიში სამკურნალო საშუალებებით, ნახევარგამოყოფის პერიოდი 60 დღეა. რამდენი გრამი იოდი -125 დარჩება ექვსი თვის შემდეგ, სინჯის საფუძველზე, რომელიც შეიცავს 2.00 გ რადიოიზოტოპს?

ა) 1.50

ბ) 0,75

გ) 0,66

დ) 0,25

ე) 0.10

შაბლონი: პირველი, 180 დღის განმავლობაში გასული ნახევარგამოყოფის პერიოდი გამოითვლება:

t = პ. x

180 = 60. x

x = 3

მას შემდეგ რაც დადგება ნახევარი სიცოცხლის ხანგრძლივობა, გამოითვლება მასა, რომელიც დარჩება 180 დღის ბოლოს:

ამიტომ, იოდ-135 რადიოიზოტოპის 0.25 გ დარჩება ექვსი თვის ბოლოს. წერილი დ.

ვიქტორ ფელიქსის მიერ
დაამთავრა ქიმია