Основные характеристики радиоактивности

Для понимания сущности радиационных поражений и решения проблем радиационной безопасности необходимо знать природу радиоактивных излучений. Известно, что все радиоактивные излучения возникают в результате определенных превращений ядер атомов.Знание механизмов ядерных превращений позволяет объективно оценивать степень опасности излучений и решать зада­чи защиты от них.

Атом любого химического элемента состоит из положительно заряженного ядра, вокруг которо­го движутся по строго определенным орбитам отрицательно заряженные электроны.

Ядро атома состоит из протонов, нейтронов и некоторых других элементарных частиц.

• Протон – относительно стабильная элемен­тарная частица с положительным зарядом, при этом число протонов определяет место элемента в пери­одической системе Д. И. Менделеева.

• Нейтрон – электрически нейтральная элементарная частица.

• Электрон – отрицательно заряженная элементарная частица. Количество электронов на орбитах ато­ма равно числу протонов в ядре. В этом состоя­нии атом относительно устойчив и нейтрален.

• Позитрон – элементарная частица с положительным зарядом, равным по величине отрица­тельному заряду электрона.

Нуклиды – общее название атомных ядер, отличающихся числом про­тонов и нейтронов. Нуклиды с одинаковым числом протонов и разным количеством нейтронов в ядре химического эле­мента называются изотопами химического элемента, которые подразделяют на стабильные и нестабильные. Большинство изотопов нестабильно.

Нестабильные изотопы, ядра которых способны самопроизвольно распадаться, называют радионуклидами, а с пособность ядер некоторых химических элементов к самопроизвольному распаду и превращению в ядра других элементов называют радиоактивностью.

Каждый отдельный акт ядерных превращений с испусканием различных видов излучений называют радиоактивным распадом.

Впервые способность ядер тяжелых элементов самопроизвольно распадаться была обнаружена Беккерелем в 1896 году. Позднее его исследования продолжили Резерфорд и супруги Кюри.

Основные типы радиоактивного распада:

Альфа-распад – процесс испускания ядром атома альфа-частиц (двух протонов и двух нейтронов). Скорость перемещения альфа-частиц – около 20 000 км/с.

Бета-распад - процесс испускания атомом электрона или позитрона.Существует бета-электронный, бета-позитронный распад и К-захват (электронный захват), когда ядро притягивает к себе электрон с внутренних орбит атома, при этом атом испускает рентгеновское излучение. Скорость движения бета-частиц в воздухе близка к скорости света (250 000–270 000 км/с).

Выброс гамма-квантов. Радиоактивный альфа- и бета-распад может сопровождаться выбросом энергии электромагнитного излучения – гамма-квантов. Как самостоятельный вид радиоактивного распада выброс гамма-квантов не существует.

Нейтронный распад (спонтанное деление атомных ядер) – представляет собойпоток положительно заряженных частиц атомных ядер. Поток нейтронов наблюдается при ядерных взрывах, работе атомного реактора. Этот процесс сопровождается мощным энегровыделением.

Протонная радиоактивность - поток протонов из атомных ядер, нейтральных по заряду частиц, составляющих основу космического излучения; наблюдается при ядерных взрывах.