Лекция 5 (18 октября 2012) Виды опасностей, характерные для рб

• Радиационная опасность.

Строение атома по Бору такое: внутри атома положительно заряженное ядро, вокруг которого вращаются по разным орбитам вокруг ядра отрицательно заряженные электроны, кол-во которых равно заряду протона (ядра).

Протон, позитрон (р+) - элементарная частица, имеющая положительный заряд и массу приблизительно равную одной углеродной единице (1 уг. ед. = 1/12 массы углерода 12).

Электрон (е-) - элементарная частица, имеющая отрицательный заряд приблизительно равный одной углеродной единице.

Нейтрон (n0) - частица, не имеющая заряда и имеющая массу приблизительно равную одной углеродной единице.

В ядре расположены протоны и нейтроны. Атом всегда электронейтрален, а это значит, что кол-во электронов, вращающихся вокруг ядра всегда равно кол-ву протонов в ядре. А кол-во протоном в ядре равно номеру элемента в таблице Менделеева и обозначается символом хим. элемента с указанием томного номера и массового числа в качестве нижнего и верхнего индекса соответственно.

Ядра с один и тем же зарядом, но с разными массовыми числами (одинаковое кол-во протонов) - изотопы. Если обычный водород - протий (обычная вода). Если водород с массой 2 - дейтерий, тяжелая вода. Если с массой три - тритий.

Химические свойства изотопов:

• изотопы имеют одинаковое строение электронных облочек и следовательно одинаковые химические свойства

• они занимают одинаковое место в периодической таблице Менделеева

Химические элементы, которые имеют разное кол-во нейтронов, но одинаковое число протонов - изотопы. В настоящее время известно свыше тысяч трехсот зитопов у более 100 химических элементов, но только 250 из них стаблины. А остальные нестабильны. Именно нестабильные ядра испытывают радиоактивные превращения и являются источником радиационных излучений.

Выделяется при ядерной реакции ашню (квант энергии, ионизирующее или радиоактивное или радиационное излучение).

Нестабильные изотопы наряду с тяжелыми элементами с атомным номером выше 83 составляют многочисленное семейство нестабильных ядер-нуклидов, претерпевающих радиоактивный распад и обьединяемых единым понятием радионуклидов.

Период полураспада

Число ядер радио-нуклидов постоянно уменьшается во времени благодаря распаду. Скорость распада этих ядер принято характеризовать периодом полураспада (T_1/2).

Период полураспада - это время, по истечение которого число (количество) радионуклида уменьшается в два раза.

I¹³¹ T1/2 = 9 дней (например)

Преподложим выпало 2 тонны такого йода 26 апреля. 5 мая стала только 1 тонна. 14 мая - полтонны. 23 мая - 0.25 тонны. 1 июля - 0.125 тонны. 10 июня - 0.63 центнера. 19 июня - 0.31 центнера. 28 июня - 0.16 центнера. 7 июля - 0.08 центнера

Радионуклиды, загрязняющие территории РБ в настоящее время.

I¹²⁹ T=30

St⁹⁰ T=30

Cs¹³⁷ T=30

Pu²³⁸ T=4000

Pu²⁴⁰ T=715 млн. лет

U²³⁸ T=713 млн. лет

Am²⁴¹ T=715 млн. лет

Свой период полураспада у каждого радионуклида. Он может составлять как доли секунды так и миллиарды лет. Период полураспада любого радионуклида постоянен и изменить его невозможно.

Радионуклиды, имеющие малый период полураспада - короткоживующие. А если долгие период полураспада - долгоживующие.

Явление радиоактивности

Впервые способность ядер тяжелых элементов свободно распадаться впервые была обнаружена Беккерелем в 1896 году. Позднее Резерфорд и супруги Кюри показали, что ядра некоторых химических элементов испытывают последовательные превращения, образую радиоактивные ряды, где каждый хим. элемент ряда возникает из предыдущего. Причем никакими внешними физическими воздействиями (температура, электрические магнитные поля, давление и другие) нельзя повлиять на характеристики распада.

Радиоактивность - способность неустойчивых ядер химических элементов самопроизвольно превращаться в ядра других элементов с испусканием различных видов радиационных излучений.

А изотопы, ядра которых способны самопроизвольно распадаться, называются радионуклидами.

Все радиоактивные элементы Земли в зависимости от их происхождения можно разделить на три группы:

• элементы, образующие три радиоактивных семейства тяжелых радионуклидов (Th²³², U²³⁸, Pu²³⁹)

• элементы средней части таблицы Менделеева - 12 радионуклидов (C¹⁴, K⁴⁰, Ca⁴⁸) с большими периодами полураспада, но не входящие в радиосемейство. Эти элементы - ровесники планеты Земля

• элементы, образующиеся в атмосфере Земли под действием потока космичнских лучей

Количество превращений ядер тяжелых радионуклидов может быть различным, но последнем элементом (который не распадется) будут изотопы свинца (Pb⁸²).

Dv