Was ist ein Radionuklid? Vor diesem Wort braucht man keine Angst zu haben: Es bedeutet einfach radioaktive Isotope. Manchmal hört man in der Sprache die Worte "Radionukleotid" oder noch weniger literarische Version - "Radionukleotid". Der korrekte Begriff ist Radionuklid. Aber was ist radioaktiver Zerfall? Welche Eigenschaften haben verschiedene Strahlungsarten und wie unterscheiden sie sich? Über alles - in Ordnung.
Definitionen in der Radiologie
Seit der Explosion der ersten Atombombe haben sich viele Konzepte in der Radiologie geändert. Anstelle des Ausdrucks "Atomkessel" ist es üblich, "Kernreaktor" zu sagen. Anstelle des Ausdrucks „radioaktive Strahlen“wird der Ausdruck „ionisierende Strahlung“verwendet. Der Ausdruck „radioaktives Isotop“wurde durch „Radionuklid“ersetzt.
Lang- und kurzlebige Radionuklide
Alpha-, Beta- und Gammastrahlung begleiten den Zerfallsprozess des Atomkerns. Was ist eine periodeHalbwertzeit? Die Kerne von Radionukliden sind nicht stabil – das unterscheidet sie von anderen stabilen Isotopen. Ab einem bestimmten Punkt beginnt der Prozess des radioaktiven Zerfalls. Radionuklide werden dann in andere Isotope umgewandelt, wobei Alpha-, Beta- und Gammastrahlen emittiert werden. Radionuklide haben unterschiedliche Instabilitätsgrade - einige von ihnen zerfallen über Hunderte, Millionen und sogar Milliarden von Jahren. Beispielsweise sind alle natürlich vorkommenden Uranisotope langlebig. Es gibt auch Radionuklide, die innerhalb von Sekunden, Tagen, Monaten zerfallen. Sie werden kurzlebig genannt.
Die Freisetzung von Alpha-, Beta- und Gamma-Partikeln geht mit keinem Zerfall einher. Tatsächlich wird der radioaktive Zerfall jedoch nur von der Freisetzung von Alpha- oder Betateilchen begleitet. In einigen Fällen wird dieser Prozess von Gammastrahlen begleitet. Reine Gammastrahlung kommt in der Natur nicht vor. Je höher die Zerfallsrate eines Radionuklids ist, desto höher ist seine Radioaktivität. Einige glauben, dass Alpha-, Beta-, Gamma- und Delta-Zerfall in der Natur existieren. Das ist nicht wahr. Deltazerfall existiert nicht.
Radioaktivitätseinheiten
Aber wie wird dieser Wert gemessen? Die Messung der Radioaktivität erlaubt es, die Zerfallsgeschwindigkeit in Zahlen auszudrücken. Die Maßeinheit der Radionuklidaktivität ist Becquerel. 1 Becquerel (Bq) bedeutet, dass 1 Zerfall in 1 Sekunde auftritt. Früher verwendeten diese Messungen eine viel größere Maßeinheit - das Curie (Ci): 1 Curie=37 Milliarden Becquerel.
NatürlichEs ist notwendig, die gleichen Massen einer Substanz zu vergleichen, zum Beispiel 1 mg Uran und 1 mg Thorium. Die Aktivität einer gegebenen Masseneinheit eines Radionuklids wird als spezifische Aktivität bezeichnet. Je länger die Halbwertszeit, desto geringer die spezifische Radioaktivität.
Welche Radionuklide sind die gefährlichsten?
Das ist eine ziemlich provokative Frage. Einerseits sind Kurzlebige gefährlicher, weil sie aktiver sind. Aber schließlich verliert nach ihrem Zerfall das eigentliche Problem der Strahlung seine Relevanz, während langlebige Strahlen für viele Jahre eine Gefahr darstellen.
Die spezifische Aktivität von Radionukliden kann mit Waffen verglichen werden. Welche Waffe wäre gefährlicher: die, die fünfzig Schüsse pro Minute abfeuert, oder die, die alle halbe Stunde einmal abfeuert? Diese Frage kann nicht beantwortet werden - es hängt alles vom Kaliber der Waffe ab, womit sie geladen ist, ob die Kugel das Ziel erreicht und wie groß der Schaden sein wird.
Unterschiede zwischen Strahlungsarten
Alpha-, Gamma- und Beta-Strahlungsarten können dem "Kaliber" von Waffen zugeschrieben werden. Diese Strahlungen haben sowohl Gemeinsamkeiten als auch Unterschiede. Die wichtigste Gemeinsamkeit besteht darin, dass sie alle als gefährliche ionisierende Strahlung eingestuft werden. Was bedeutet diese Definition? Die Energie ionisierender Strahlung ist extrem stark. Wenn sie ein anderes Atom treffen, stoßen sie ein Elektron aus seiner Umlaufbahn. Wenn ein Teilchen emittiert wird, ändert sich die Ladung des Kerns – dadurch entsteht eine neue Substanz.
Natur der Alphastrahlen
Und das Gemeinsame zwischen ihnen ist, dass Gamma-, Beta- und Alphastrahlung eine ähnliche Natur haben. von den meistenAlphastrahlen waren die ersten, die entdeckt wurden. Sie entstanden beim Zerfall von Schwermetallen - Uran, Thorium, Radon. Bereits nach der Entdeckung der Alphastrahlen wurde ihre Natur geklärt. Es stellte sich heraus, dass sie mit großer Geschwindigkeit fliegende Heliumkerne waren. Mit anderen Worten, dies sind schwere "Sätze" aus 2 Protonen und 2 Neutronen, die eine positive Ladung haben. In der Luft legen Alphastrahlen eine sehr kurze Strecke zurück – nicht mehr als ein paar Zentimeter. Papier oder zum Beispiel die Epidermis stoppt diese Strahlung vollständig.
Betastrahlung
Beta-Teilchen, die als nächstes entdeckt wurden, erwiesen sich als gewöhnliche Elektronen, aber mit großer Geschwindigkeit. Sie sind viel kleiner als Alphateilchen und haben auch eine geringere elektrische Ladung. Beta-Partikel können verschiedene Materialien leicht durchdringen. In der Luft legen sie eine Distanz von bis zu mehreren Metern zurück. Folgende Materialien können sie verzögern: Kleidung, Glas, dünnes Blech.
Eigenschaften von Gammastrahlen
Diese Art von Strahlung ist von der gleichen Natur wie ultraviolette Strahlung, Infrarotstrahlen oder Radiowellen. Gammastrahlen sind Photonenstrahlung. Allerdings mit einer extrem hohen Photonengeschwindigkeit. Diese Art von Strahlung durchdringt Materialien sehr schnell. Um es zu verzögern, werden normalerweise Blei und Beton verwendet. Gammastrahlen können Tausende von Kilometern zurücklegen.
Der Mythos der Gefahr
Wenn man Alpha-, Gamma- und Betastrahlung vergleicht, h alten die Menschen Gammastrahlen im Allgemeinen für die gefährlichste. Immerhin entstehen sie bei nuklearen Explosionen, überwinden Hunderte von Kilometern undStrahlenkrankheit verursachen. All dies ist wahr, aber es steht nicht in direktem Zusammenhang mit der Gefahr von Strahlen. Denn in diesem Fall sprechen sie von ihrer Durchschlagskraft. Natürlich unterscheiden sich Alpha-, Beta- und Gammastrahlen in dieser Hinsicht. Allerdings wird die Gefährlichkeit nicht nach der Durchschlagskraft, sondern nach der Energiedosis beurteilt. Dieser Indikator wird in Joule pro Kilogramm (J / kg) berechnet.
Daher wird die Dosis der absorbierten Strahlung als Bruchteil gemessen. Sein Zähler enthält nicht die Anzahl der Alpha-, Gamma- und Beta-Teilchen, sondern Energie. Beispielsweise kann Gammastrahlung hart und weich sein. Letzteres hat weniger Energie. Um die Analogie mit Waffen fortzusetzen, können wir sagen: Nicht nur das Kaliber der Kugel ist wichtig, es ist auch wichtig, wovon der Schuss abgefeuert wird - aus einer Schleuder oder aus einer Schrotflinte.
