Alfa nurlanishi. Nurlanishning turlari Alfa nurlanishi nima deyiladi?

"Radiatsiya" so'zi lotincha ildizlarga ega. Radius lotincha nur degani. Umuman olganda, radiatsiya barcha tabiiy nurlanishlarni anglatadi. Bular radio to'lqinlari, ultrabinafsha, alfa nurlanishi, hatto oddiy yorug'lik. Ba'zi radiatsiyalar zararli, boshqalari hatto foydali bo'lishi mumkin.

Ta'lim

Alfa zarrachalarining shakllanishi yadro alfa parchalanishi, yadro reaktsiyalari yoki geliy-4 atomlarining to'liq ionlanishi bilan osonlashadi. Birlamchi kosmik nurlar asosan alfa zarralaridan iborat.

Asosan, bu yulduzlararo gaz oqimlaridan tezlashtirilgan geliy yadrolari. Ba'zi zarralar og'irroq kosmik nur yadrolaridan chiplar shaklida paydo bo'ladi. Ularni zaryadlangan zarracha tezlatgich yordamida ham olish mumkin.

Xarakterli

Alfa nurlanish - ionlashtiruvchi nurlanishning bir turi. Bu musbat zaryadlangan, taxminan 20 000 km/sek tezlikda harakatlanuvchi va yetarli energiyaga ega boʻlgan ogʻir zarralar oqimi. Ushbu turdagi nurlanishning asosiy manbalari atom bog'larining zaifligi tufayli parchalanish xususiyatiga ega bo'lgan moddalarning radioaktiv izotoplari hisoblanadi. Bu parchalanish alfa zarrachalarining emissiyasiga hissa qo'shadi.

Ushbu nurlanishning asosiy xususiyati uning juda past kirib borish qobiliyatidir. Bu uni yadroviy nurlanishning boshqa turlaridan farq qiladi. Bu ularning eng yuqori ionlashtiruvchi qobiliyatidan kelib chiqadi. Ammo har bir ionlanish harakati ma'lum miqdorda energiya talab qiladi.

Og'ir zaryadlangan zarrachalarning o'zaro ta'siri atom elektronlari bilan tez-tez sodir bo'ladi, shuning uchun ular harakatning dastlabki yo'nalishidan deyarli chetga chiqmaydi. Bunga asoslanib, zarrachalarning yo'li zarrachalarning o'z manbasidan to'xtash joyigacha bo'lgan to'g'ridan-to'g'ri masofa sifatida o'lchanadi.

Alfa zarrachalarining diapazoni materialning uzunlik birliklari yoki sirt zichligi bilan o'lchanadi. Havoda bunday yo'lning qiymati 3 - 11 sm, suyuq yoki qattiq muhitda - millimetrning faqat yuzdan bir qismi bo'lishi mumkin.

Odamlarga ta'siri

Atomlarning juda faol ionlanishi tufayli alfa zarralari energiyani intensiv ravishda yo'qotadi. Shuning uchun, hatto terining o'lik qatlamiga kirib borish etarli emas. Bu radiatsiya ta'sir qilish xavfini nolga kamaytiradi. Ammo agar zarralar tezlatgich yordamida ishlab chiqarilgan bo'lsa, ular juda energiyaga ega bo'ladi.

Asosiy xavf radionuklidlarning alfa parchalanishi paytida hosil bo'lgan zarralardan kelib chiqadi. Agar ular tanaga kirsa, o'tkir nurlanish kasalligini keltirib chiqarish uchun hatto mikroskopik doza ham etarli. Va ko'pincha bu kasallik o'lim bilan tugaydi.

Elektron qurilmalarga ta'siri

Alfa zarralari yarimo'tkazgichlarda elektron-teshik juftlarini hosil qiladi. Bu muammolarga olib kelishi mumkin yarimo'tkazgichli qurilmalar. Mikrosxemalarni ishlab chiqarishda istalmagan oqibatlarning oldini olish uchun alfa faolligi past bo'lgan materiallar qo'llaniladi.

Aniqlash

Alfa nurlanish bor-yo'qligini va qancha miqdorda ekanligini bilish uchun uni aniqlash va o'lchash kerak. Ushbu maqsadlar uchun detektorlar - zarracha hisoblagichlari mavjud. Bu asboblar zarrachalarning o'zini ham, alohida atom yadrolarini ham qayd qiladi va ularning xususiyatlarini aniqlaydi. Eng mashhur detektor Geiger hisoblagichidir.

Alfa zarrachalar himoyasi

Alfa nurlanishining past kirish kuchi uni juda xavfsiz qiladi. Inson tanasiga faqat radiatsiya manbasiga yaqin joyda ta'sir qiladi. O'zingizni ishonchli himoya qilish uchun qog'oz varag'i, rezina qo'lqop va plastik ko'zoynak etarli.

Respiratorning mavjudligi majburiy shart bo'lishi kerak. Asosiy xavf - zarrachalarning tanaga kirishi, shuning uchun nafas olish yo'llarini ayniqsa ehtiyotkorlik bilan himoya qilish kerak.

Alfa nurlanishining afzalliklari

Ushbu turdagi nurlanishdan tibbiy foydalanish alfa terapiyasi deb ataladi. Unda alfa nurlanishidan olingan izotoplar - radon, toron, ularning umri qisqa.

Shuningdek, inson tanasining hayotiy tizimlariga ijobiy ta'sir ko'rsatadigan, shuningdek, og'riq qoldiruvchi va yallig'lanishga qarshi ta'sir ko'rsatadigan maxsus protseduralar ishlab chiqilgan. Bu radon vannalari, alfa-radioaktiv kompresslar, radon bilan to'yingan havoni inhalatsiyalash. IN Ushbu holatda, alfa nurlanish foydali radioaktivlikdir.

Buyuk Britaniya shifokorlari alfa zarralari ta'siridan foydalangan holda yangi vositalar bilan muvaffaqiyatli tajriba o'tkazmoqda. Tajriba prostata saratoni rivojlangan bosqichda bo'lgan 992 bemorda o'tkazildi. Bu o'limni 30% ga kamaytirishga olib keldi.

Olimlarning xulosalari alfa zarralari bemorlar uchun xavfsiz ekanligini ko'rsatmoqda. Ular odatda ishlatiladigan beta zarralari bilan solishtirganda samaraliroq. Bundan tashqari, ularning ta'siri ko'proq maqsadli bo'lib, saraton hujayrasini yo'q qilish uchun ko'p narsa talab qilinmaydi. uchdan ortiq zarbalar. Beta zarralari bir necha ming marta urishdan keyin bir xil ta'sirga erishadi.

Radiatsiya manbalari

Faol rivojlanayotgan tsivilizatsiya va muhit faol ravishda ifloslantiradi. Atrofimizdagi kosmosning radioaktiv ifloslanishiga uran sanoati ob'ektlari, yadro reaktorlari, radiokimyo sanoati korxonalari va radioaktiv chiqindilarni ko'mish joylari yordam beradi.

Shuningdek, radionuklidlar xalq xo'jaligi ob'ektlarida ishlatilganda alfa va boshqa turdagi nurlanish mumkin. Kosmik tadqiqotlar va radioizotop laboratoriyalari tarmoqlari ham ularning umumiy massasiga radiatsiya qo'shadi.

Korpuskulyar nurlanishlar - massasi noldan farq qiluvchi zarrachalardan tashkil topgan ionlashtiruvchi nurlanish.

Alfa nurlanishi - musbat zaryadlangan zarralar oqimi (geliy atomlarining yadrolari - 24He), taxminan 20 000 km / s tezlikda harakat qiladi. Alfa nurlari katta atom raqamlariga ega bo'lgan elementlar yadrolarining radioaktiv parchalanishi va yadro reaktsiyalari va o'zgarishlari paytida hosil bo'ladi. Ularning energiyasi 4-9 (2-11) MeV oralig'ida. Moddadagi a-zarrachalarning diapazoni ularning energiyasiga va ular harakat qiladigan moddaning tabiatiga bog'liq. O'rtacha havoda masofa 2-10 sm, biologik to'qimalarda - bir necha mikron. a-zarralar massiv va nisbatan yuqori energiyaga ega bo'lganligi sababli, ularning materiya bo'ylab yo'li to'g'ri , ular kuchli ionlanish ta'sirini keltirib chiqaradi. Maxsus ionlanish havoda 1 sm masofada taxminan 40 000 ion juftini tashkil qiladi (butun sayohat uzunligi davomida 250 ming ion jufti yaratilishi mumkin). Biologik to'qimalarda 1-2 mikronli yo'l bo'ylab 40 000 tagacha ion juftlari ham hosil bo'ladi. Barcha energiya tananing hujayralariga o'tkaziladi va unga katta zarar etkazadi.

Alfa zarralari qog'oz varag'i tomonidan ushlanib qoladi va terining tashqi (tashqi) qatlamiga deyarli kira olmaydi, ular terining shox pardasi tomonidan so'riladi. Shuning uchun, a-zarrachalarini chiqaradigan radioaktiv moddalar ochiq yara orqali, oziq-ovqat yoki nafas olayotgan havo bilan tanaga kirmaguncha, a-radiatsiya xavf tug'dirmaydi - keyin ular aylanadi. nihoyatda xavfli .

Beta nurlanishi - elektronlar (manfiy zaryadlangan zarralar) va pozitronlar (musbat zaryadlangan zarralar) dan tashkil topgan b-zarralar oqimi, ularning b-emirilishi paytida atom yadrolari tomonidan chiqariladi. Beta zarrachalarning massasi mutlaq hisobda 9,1x10-28 g ni tashkil qiladi elektr zaryadi va muhitda radiatsiya energiyasiga qarab 100 ming km/s dan 300 ming km/s gacha (ya'ni yorug'lik tezligigacha) tezlikda tarqaladi. b-zarrachalarning energiyasi juda xilma-xildir. Bu radioaktiv yadrolarning har bir b-yemirilishi paytida hosil bo'lgan energiya qiz yadro, b-zarralar va neytrinolar o'rtasida turli nisbatlarda taqsimlanishi va b-zarrachalarning energiyasi noldan qandaydir maksimal qiymatgacha o'zgarishi mumkinligi bilan izohlanadi. . Maksimal energiya 0,015-0,05 MeV (yumshoq nurlanish) dan 3-13,5 MeV (qattiq nurlanish) gacha.

b-zarralar zaryadga ega bo'lganligi sababli, elektr va magnit maydonlar ta'sirida ular to'g'ri chiziqli yo'nalishdan chetga chiqadi. Juda kichik massaga ega b-zarralar, atomlar va molekulalar bilan to'qnashganda, o'zlarining dastlabki yo'nalishidan osongina chetga chiqadilar (ya'ni, ular kuchli sochilgan). Shuning uchun beta-zarrachalarning yo'l uzunligini aniqlash juda qiyin - bu yo'l juda og'ir. Kilometr
b-zarrachalar har xil miqdordagi energiyaga ega bo'lganligi sababli tebranishlarga ham uchraydi. Havoda yugurish uzunligi erishish mumkin
25 sm, ba'zan esa bir necha metr. Biologik to'qimalarda zarrachalar yo'li 1 sm gacha bo'lgan harakat yo'liga muhitning zichligi ham ta'sir qiladi.

Beta zarralarining ionlash qobiliyati alfa zarralariga qaraganda ancha past. Ionlanish darajasi tezlikka bog'liq: kamroq tezlik - ko'proq ionlanish. Havoda 1 sm sayohat masofasida b-zarracha hosil bo'ladi
50-100 ion jufti (1000-25 ming ion jufti havo orqali). Yadro yonidan juda tez uchib o'tadigan yuqori energiyali beta zarralari sekin beta zarralari kabi kuchli ionlashtiruvchi ta'sir ko'rsatishga vaqtlari yo'q. Energiya yo'qolganda, u neytral atom hosil qilish uchun musbat ion tomonidan tutiladi yoki manfiy ion hosil qilish uchun atom tomonidan olinadi.

Neytron nurlanishi - neytronlardan tashkil topgan nurlanish, ya'ni. neytral zarralar. Neytronlar yadro reaktsiyalari (og'ir radioaktiv elementlar yadrolarining bo'linish zanjiri reaktsiyasi, vodorod yadrolaridan og'irroq elementlarning sintezi reaktsiyalari) jarayonida hosil bo'ladi. Neytron nurlanishi bilvosita ionlashtiriladi; ionlarning hosil bo'lishi neytronlarning o'zlari ta'sirida emas, balki ikkilamchi og'ir zaryadlangan zarralar va neytronlar o'z energiyasini o'tkazadigan gamma nurlari ta'sirida sodir bo'ladi. Neytron nurlanishi o'zining yuqori kirib borish qobiliyati tufayli o'ta xavflidir (havodagi diapazon bir necha ming metrga yetishi mumkin). Bundan tashqari, neytronlar induktsiyalangan nurlanishni (jumladan, tirik organizmlarda) keltirib chiqarishi mumkin, bu esa barqaror elementlarning atomlarini radioaktivlariga aylantirishi mumkin. Vodorodli materiallar (grafit, parafin, suv va boshqalar) neytron nurlanishidan yaxshi himoyalangan.

Energiyaga qarab quyidagi neytronlar ajratiladi:

1. Energiyasi 10-50 MeV bo'lgan o'ta tez neytronlar. Ular qachon shakllanadi yadroviy portlashlar va yadroviy reaktorlarning ishlashi.

2. Tez neytronlar, ularning energiyasi 100 keV dan oshadi.

3. Oraliq neytronlar - ularning energiyasi 100 keV dan 1 keV gacha.

4. Sekin va termal neytronlar. Sekin neytronlarning energiyasi 1 keV dan oshmaydi. Termal neytronlarning energiyasi 0,025 eV ga etadi.

Neytron nurlanishi tibbiyotda neytron terapiyasi, biologik muhitda alohida elementlar va ularning izotoplari tarkibini aniqlash uchun ishlatiladi. Tibbiy radiologiya asosan tez va termal neytronlardan foydalanadi, asosan kaliforniy-252 dan foydalanadi, bu esa o'rtacha energiya 2,3 MeV bo'lgan neytronlarni chiqarish uchun parchalanadi.

Elektromagnit nurlanish kelib chiqishi, energiyasi va to‘lqin uzunligi bo‘yicha farqlanadi. Elektromagnit nurlanishga rentgen nurlari, radioaktiv elementlarning gamma-nurlanishi va yuqori tezlashtirilgan zaryadlangan zarrachalar moddadan oʻtganda paydo boʻladigan bremsstrahlung kiradi. Ko'rinadigan yorug'lik va radioto'lqinlar ham elektromagnit nurlanishdir, lekin ular moddani ionlashtirmaydi, chunki ular uzoq to'lqin uzunligi (kamroq qattiqlik) bilan tavsiflanadi. Elektromagnit maydonning energiyasi doimiy ravishda emas, balki alohida qismlarda - kvantlarda (fotonlar) chiqariladi. Shuning uchun elektromagnit nurlanish kvantlar yoki fotonlar oqimidir.

rentgen nurlanishi. Rentgen nurlari 1895-yilda Vilgelm Konrad Rentgen tomonidan kashf etilgan.Rentgen nurlari toʻlqin uzunligi 0,001-10 nm boʻlgan kvant elektromagnit nurlanishdir. To'lqin uzunligi 0,2 nm dan ortiq bo'lgan nurlanish shartli ravishda "yumshoq" rentgen nurlanishi va 0,2 nm gacha - "qattiq" deb ataladi. To'lqin uzunligi - bu bir tebranish davrida radiatsiya o'tadigan masofa. Rentgen nurlanishi, har qanday elektromagnit nurlanish kabi, yorug'lik tezligida - 300 000 km / s tezlikda tarqaladi. Rentgen nurlarining energiyasi odatda 500 keV dan oshmaydi.

Bremsstrahlung va xarakterli rentgen nurlari mavjud. Bremsstrahlung nurlanishi atom yadrolarining elektrostatik maydonida tez elektronlar sekinlashganda (ya'ni, elektronlar atom yadrolari bilan o'zaro ta'sirlashganda) sodir bo'ladi. Yuqori energiyali elektron yadro yaqinidan o'tganda, elektronning tarqalishi (sekinlashishi) kuzatiladi. Elektronning tezligi pasayadi va uning energiyasining bir qismi bremsstrahlung rentgen foton shaklida chiqariladi.

Xarakterli rentgen nurlari tez elektronlar atomga chuqur kirib, ichki darajalardan (K, L va hatto M) chiqib ketganda paydo bo'ladi. Atom hayajonlanadi va keyin asosiy holatga qaytadi. Bunday holda, tashqi sathlardagi elektronlar ichki sathlardagi bo'sh bo'shliqlarni to'ldiradi va shu bilan birga xarakterli nurlanishning fotonlari atomning qo'zg'aluvchan va asosiy holatlardagi energiyasidagi farqga teng energiya bilan chiqariladi (ko'p bo'lmagan). 250 keV). Bular. xarakterli nurlanish atomlarning elektron qobiqlari qayta joylashtirilganda sodir bo'ladi. Atomlarning qo'zg'aluvchan holatdan qo'zg'almas holatga turli o'tishlari paytida ortiqcha energiya ko'rinadigan yorug'lik, infraqizil va ultrabinafsha nurlar shaklida ham chiqarilishi mumkin. Chunki rentgen nurlari qisqa to'lqin uzunligiga ega va moddada kamroq so'riladi, keyin ular katta penetratsion kuchga ega.

Gamma nurlanishi - Bu yadroviy radiatsiya. U atom yadrolari tomonidan tabiiy sun'iy radionuklidlarning alfa va beta parchalanishi paytida chiqariladi, agar qiz yadrosi korpuskulyar nurlanish (alfa va beta zarralari) tomonidan ushlanmagan ortiqcha energiyani o'z ichiga oladi. Bu ortiqcha energiya bir zumda gamma nurlari shaklida chiqariladi. Bular. Gamma nurlanish - yadrolarning energiya holati o'zgarganda radioaktiv parchalanish jarayonida chiqadigan elektromagnit to'lqinlar (kvantlar) oqimi. Bundan tashqari, pozitron va elektronning antigilyatsiyasi vaqtida gamma kvantlar hosil bo'ladi. Gamma-nurlanishning xossalari rentgen nurlariga yaqin, lekin katta tezlik va energiyaga ega. Vakuumda tarqalish tezligi yorug'lik tezligiga teng - 300 000 km / s. Gamma nurlari zaryadga ega bo'lmagani uchun ular elektr va magnit maydonlarda burilmaydi, manbadan barcha yo'nalishlarda to'g'ri va bir tekis tarqaladi. Gamma-nurlanish energiyasi o'n minglab dan millionlab elektron voltgacha (2-3 MeV) o'zgarib turadi, kamdan-kam hollarda 5-6 MeV ga etadi (kobalt-60 parchalanishi paytida hosil bo'lgan gamma nurlarining o'rtacha energiyasi 1,25 MeV). Gamma nurlanish oqimi turli energiya kvantlarini o'z ichiga oladi. Parchalanish davrida 131

Maqola navigatsiyasi:

Radiatsiya va radioaktiv nurlanish turlari, radioaktiv (ionlashtiruvchi) nurlanishning tarkibi va uning asosiy xarakteristikalari. Radiatsiyaning moddalarga ta'siri.

Radiatsiya nima

Birinchidan, radiatsiya nima ekanligini aniqlaymiz:

Moddaning parchalanishi yoki uning sintezi jarayonida atomning elementlari (protonlar, neytronlar, elektronlar, fotonlar) ajralib chiqadi, aks holda aytishimiz mumkin. radiatsiya paydo bo'ladi bu elementlar. Bunday nurlanish deyiladi - ionlashtiruvchi nurlanish yoki nima keng tarqalgan radioaktiv nurlanish, yoki undan ham oddiyroq radiatsiya . Ionlashtiruvchi nurlanishga rentgen nurlari va gamma nurlanish ham kiradi.

Radiatsiya elektronlar, protonlar, neytronlar, geliy atomlari yoki fotonlar va muonlar ko'rinishidagi zaryadlangan elementar zarrachalarning moddaning chiqarilishi jarayonidir. Radiatsiya turi qaysi elementning chiqarilishiga bog'liq.

Ionizatsiya neytral zaryadlangan atomlar yoki molekulalardan musbat yoki manfiy zaryadlangan ionlar yoki erkin elektronlar hosil boʻlish jarayonidir.

Radioaktiv (ionlashtiruvchi) nurlanish tarkibidagi elementlarning turiga qarab bir necha turlarga bo'linishi mumkin. Turli xil turlari nurlanishlar turli mikrozarralar tomonidan yuzaga keladi va shuning uchun materiyaga har xil energetik ta'sir ko'rsatadi, u orqali o'tish qobiliyati va natijada nurlanishning turli xil biologik ta'siri.

Alfa, beta va neytron nurlanishi- Bular atomlarning turli zarrachalaridan tashkil topgan nurlanishlardir.

Gamma va rentgen nurlari energiya emissiyasidir.

Alfa nurlanishi

• chiqariladi: ikkita proton va ikkita neytron
• kirish kuchi: past
• manbadan nurlanish: 10 sm gacha
• Emissiya tezligi: 20 000 km/s
• ionlash: 1 sm sayohatga 30 000 ion jufti
• yuqori

Alfa (a) nurlanish beqaror parchalanish paytida sodir bo'ladi izotoplar elementlar.

Alfa nurlanishi- bu geliy atomlarining yadrolari (ikki neytron va ikkita proton) bo'lgan og'ir, musbat zaryadlangan alfa zarralarining nurlanishi. Alfa zarralari murakkabroq yadrolarning parchalanishi paytida, masalan, uran, radiy va toriy atomlarining parchalanishi paytida chiqariladi.

Alfa zarralari katta massaga ega va nisbatan past tezlikda o'rtacha 20 ming km / s tezlikda chiqariladi, bu yorug'lik tezligidan taxminan 15 baravar kam. Alfa zarralari juda og'ir bo'lganligi sababli, modda bilan aloqa qilganda, zarralar ushbu moddaning molekulalari bilan to'qnashadi, ular bilan o'zaro ta'sir o'tkaza boshlaydi, energiyani yo'qotadi va shuning uchun bu zarralarning kirib borish qobiliyati katta emas va hatto oddiy varaq. qog'oz ularni ushlab turishi mumkin.

Biroq, alfa zarralari juda ko'p energiya olib yuradi va moddalar bilan o'zaro ta'sirlashganda sezilarli ionlanishga olib keladi. Va tirik organizm hujayralarida, ionlanishdan tashqari, alfa nurlanishi to'qimalarni yo'q qiladi, bu esa tirik hujayralarga turli xil zarar etkazadi.

Har xil turdagi radiatsiya ta'siri, alfa nurlanishi eng kam kirib borish qobiliyatiga ega, ammo bu turdagi nurlanish bilan tirik to'qimalarni nurlantirish oqibatlari boshqa nurlanish turlariga nisbatan eng og'ir va ahamiyatli hisoblanadi.

Alfa nurlanishining ta'siri radioaktiv elementlar tanaga kirganda, masalan, havo, suv yoki oziq-ovqat yoki kesilgan yoki yaralar orqali sodir bo'lishi mumkin. Organizmga kirgandan so'ng, bu radioaktiv elementlar qon oqimi orqali butun tanaga o'tadi, to'qimalar va organlarda to'planib, ularga kuchli energetik ta'sir ko'rsatadi. Alfa nurlanishini chiqaradigan radioaktiv izotoplarning ba'zi turlari uzoq umrga ega bo'lganligi sababli, ular tanaga kirganda, hujayralarda jiddiy o'zgarishlarga olib kelishi va to'qimalarning nasli va mutatsiyaga olib kelishi mumkin.

Radioaktiv izotoplar aslida o'z-o'zidan tanadan chiqarilmaydi, shuning uchun ular tanaga kirgandan so'ng, ular jiddiy o'zgarishlarga olib kelguniga qadar ko'p yillar davomida to'qimalarni ichkaridan nurlantiradilar. Inson tanasi tanaga kiradigan ko'pgina radioaktiv izotoplarni zararsizlantirish, qayta ishlash, assimilyatsiya qilish yoki ulardan foydalanishga qodir emas.

Neytron nurlanishi

• chiqariladi: neytronlar
• kirish kuchi: yuqori
• manbadan nurlanish: kilometr
• Emissiya tezligi: 40 000 km/s
• ionlash: 1 sm yugurishda 3000 dan 5000 gacha ion juftlari
• biologik ta'sir radiatsiya: yuqori

Neytron nurlanishi- bu turli xil shakllarda paydo bo'ladigan texnogen nurlanish yadro reaktorlari va atom portlashlari paytida. Shuningdek, neytron nurlanishi faol termoyadro reaktsiyalari sodir bo'lgan yulduzlar tomonidan chiqariladi.

Zaryadsiz, modda bilan to'qnashgan neytron nurlanishi atom darajasidagi atomlar elementlari bilan zaif ta'sir qiladi va shuning uchun yuqori penetratsion kuchga ega. Siz vodorod miqdori yuqori bo'lgan materiallardan, masalan, suv idishidan foydalangan holda neytron nurlanishini to'xtatishingiz mumkin. Shuningdek, neytron nurlanishi polietilenga yaxshi kirmaydi.

Neytron nurlanishi biologik to'qimalardan o'tayotganda hujayralarga jiddiy zarar etkazadi, chunki u alfa nurlanishiga qaraganda sezilarli massaga va yuqori tezlikka ega.

Beta nurlanish

• chiqariladi: elektronlar yoki pozitronlar
• kirish kuchi: o'rtacha
• manbadan nurlanish: 20 m gacha
• Emissiya tezligi: 300 000 km/s
• ionlash: 1 sm sayohat uchun 40 dan 150 gacha ion juftlari
• Radiatsiyaning biologik ta'siri: o'rtacha

Beta (b) nurlanish bir element boshqasiga aylanganda sodir bo'ladi, proton va neytronlar xossalarining o'zgarishi bilan moddalar atomining o'zida jarayonlar sodir bo'ladi.

Beta nurlanish bilan neytron protonga yoki proton neytronga aylanadi, transformatsiya turiga qarab elektron yoki pozitron (elektron antipartikul) chiqariladi. Chiqarilgan elementlarning tezligi yorug'lik tezligiga yaqinlashadi va taxminan 300 000 km / s ga teng. Ushbu jarayon davomida chiqarilgan elementlar beta zarralari deb ataladi.

Dastlab yuqori nurlanish tezligiga va kichik o'lchamdagi chiqariladigan elementlarga ega bo'lgan beta-nurlanish alfa nurlanishiga qaraganda yuqori kirib borish qobiliyatiga ega, ammo alfa-nurlanishga nisbatan materiyani ionlashtirish qobiliyati yuzlab marta kamroq.

Beta nurlanishi kiyim va qisman tirik to'qimalar orqali osongina kirib boradi, lekin materiyaning zichroq tuzilmalaridan, masalan, metall orqali o'tayotganda, u bilan kuchliroq ta'sir o'tkaza boshlaydi va energiyaning katta qismini yo'qotib, uni moddaning elementlariga o'tkazadi. . Bir necha millimetrli metall qatlam beta nurlanishini butunlay to'xtata oladi.

Agar alfa nurlanishi faqat radioaktiv izotop bilan bevosita aloqada bo'lsa, u holda beta nurlanishi uning intensivligiga qarab, radiatsiya manbasidan bir necha o'n metr masofada joylashgan tirik organizmga jiddiy zarar etkazishi mumkin.

Agar beta nurlanish chiqaradigan radioaktiv izotop tirik organizmga kirsa, u to'qimalar va organlarda to'planib, ularga energetik ta'sir ko'rsatadi, bu to'qimalarning tuzilishining o'zgarishiga olib keladi va vaqt o'tishi bilan katta zarar etkazadi.

Beta-nurlanishga ega bo'lgan ba'zi radioaktiv izotoplar uzoq parchalanish davriga ega, ya'ni ular tanaga kirgandan so'ng, to'qimalarning degeneratsiyasiga va natijada saratonga olib kelguniga qadar uni yillar davomida nurlantiradilar.

Gamma nurlanishi

• chiqariladi: fotonlar shaklida energiya
• kirish kuchi: yuqori
• manbadan nurlanish: yuzlab metrgacha
• Emissiya tezligi: 300 000 km/s
• ionlash:
• Radiatsiyaning biologik ta'siri: past

Gamma (g) nurlanish fotonlar shaklidagi energetik elektromagnit nurlanishdir.

Gamma nurlanish materiya atomlarining parchalanish jarayoni bilan birga keladi va atom yadrosining energiya holati o'zgarganda ajralib chiqadigan fotonlar ko'rinishidagi elektromagnit energiya shaklida namoyon bo'ladi. Gamma nurlari yadrodan yorug'lik tezligida chiqariladi.

Atomning radioaktiv parchalanishi sodir bo'lganda, bir moddadan boshqa moddalar hosil bo'ladi. Yangi hosil bo'lgan moddalar atomi energetik jihatdan beqaror (qo'zg'aluvchan) holatda bo'ladi. Yadrodagi neytronlar va protonlar bir-biriga ta'sir qilish orqali o'zaro ta'sir kuchlari muvozanatlashgan holatga keladi va ortiqcha energiya atom tomonidan gamma nurlanish shaklida chiqariladi.

Gamma-nurlanish yuqori penetratsion qobiliyatga ega va kiyim-kechak, tirik to'qimalarga osongina kirib boradi va metall kabi moddalarning zich tuzilmalari orqali biroz qiyinroq. Gamma nurlanishini to'xtatish uchun po'lat yoki betonning sezilarli qalinligi kerak bo'ladi. Ammo shu bilan birga, gamma-nurlanish materiyaga beta-nurlanishdan yuz marta va alfa-nurlanishdan o'n minglab marta zaifroq ta'sir qiladi.

Gamma-nurlanishning asosiy xavfi uning sezilarli masofalarni bosib o'tish va gamma nurlanish manbasidan bir necha yuz metr uzoqlikdagi tirik organizmlarga ta'sir qilish qobiliyatidir.

rentgen nurlanishi

• chiqariladi: fotonlar shaklida energiya
• kirish kuchi: yuqori
• manbadan nurlanish: yuzlab metrgacha
• Emissiya tezligi: 300 000 km/s
• ionlash: 1 sm sayohat uchun 3 dan 5 juft ionlar
• Radiatsiyaning biologik ta'siri: past

rentgen nurlanishi- bu atom ichidagi elektron bir orbitadan ikkinchisiga o'tganda paydo bo'ladigan fotonlar ko'rinishidagi energetik elektromagnit nurlanish.

Rentgen nurlanishi ta'siri bo'yicha gamma nurlanishiga o'xshaydi, lekin to'lqin uzunligi uzunroq bo'lgani uchun kamroq kirib borish kuchiga ega.

Radioaktiv nurlanishning har xil turlarini o'rganib chiqqandan so'ng, radiatsiya tushunchasi to'g'ridan-to'g'ri bombardimondan tortib materiya va tirik to'qimalarga turli xil ta'sir ko'rsatadigan mutlaqo boshqa turdagi nurlanishlarni o'z ichiga olishi aniq. elementar zarralar(alfa, beta va neytron nurlanishi) gamma va rentgen nurlari bilan davolash ko'rinishidagi energiya ta'siriga.

Muhokama qilingan nurlanishlarning har biri xavfli!

Har xil turdagi nurlanish xususiyatlariga ega qiyosiy jadval

Jadvaldan ko'rinib turibdiki, nurlanish turiga qarab, bir xil intensivlikdagi nurlanish, masalan, 0,1 Rentgen, tirik organizm hujayralariga turli xil halokatli ta'sir ko'rsatadi. Ushbu farqni hisobga olish uchun tirik jismlarga radioaktiv nurlanishning ta'sir qilish darajasini aks ettiruvchi k koeffitsienti kiritildi.

"K" koeffitsienti qanchalik yuqori bo'lsa, ma'lum turdagi nurlanishning tirik organizm to'qimalariga ta'siri shunchalik xavfli bo'ladi.

Video:

Oddiy sharoitlarda havoda o'rtacha masofani hisoblash uchun empirik formula:

4MeV< Е α < 7 МэВ

Moddadagi alfa zarrachalarining o'rtacha diapazoni

(Bragg formulasi)

changni yutish moddaning ma'lum atom raqami bilan

bir xil energiyaga ega havodagi alfa zarrachalarining ma'lum diapazoni bilan

Beta zarralar elektronlar va pozitronlar oqimidir. Ular bir xil zaryad va massaga ega. Ammo ayblovning belgisi boshqacha. Bundan tashqari, elektronlarning o'rtacha umri cheksiz, pozitronlarniki esa 10 -9 s. Yo'q bo'lganda, ular ikkita gamma nurlarini hosil qiladi: . Sun'iy va tabiiy radionuklidlarning zarralari 0 dan 10 MeV gacha energiyaga ega. Beta zarralarining energiya taqsimoti beta spektri deb ataladi. Modda qatlamidan o'tgandan so'ng beta zarralari sonining bog'liqligi beta zarrachalarining energiyasiga va absorberning qalinligiga bog'liq (3- absorberning minimal qalinligi bilan):

(0,15<Е β <0,8 МэВ)

(0,8<Е β <3 МэВ)

(E b >0,5 MeV) (E b<0,5 МэВ)

Agar absorberning qalinligi maksimal diapazondan ancha past bo'lsa, oqim zichligining zaiflashishi eksponensial qonunga muvofiq sodir bo'ladi:

F(x) = F o exp (-mx),

bu yerda x - absorberning qalinligi, ; m- massa koeffitsienti n

Absorber qatlamidan o'tadigan zarrachalar soni qonunga muvofiq absorber qalinligi x ortishi bilan kamayadi.

 Nazariya: Radioaktivlik - atom yadrosi tarkibining o'zgarishi.

Alfa nurlanishi - geliy yadrolari oqimi (musbat zaryadlangan zarralar oqimi)
Alfa nurlanishi bilan massa soni 4 ga, zaryad soni esa 2 ga kamayadi.
Deplasman qoidasi: alfa nurlanishi bilan element davriy jadvalning boshiga ikkita katakchaga siljiydi.

beta nurlanishi - elektronlar oqimi (manfiy zaryadlangan zarralar oqimi)
Beta nurlanishi bilan massa soni o'zgarmaydi, zaryad soni 1 ga ortadi.
Shift qoidasi: Beta-nurlanish elementning bir hujayrani davriy jadvalning oxirigacha siljishiga olib keladi.

gamma nurlanishi - yuqori chastotali elektromagnit to'lqin va kirib borish qobiliyati.

a va b zarrachalar magnit maydonga kirganda, ularga kuch ta'sir qilib, ularni yon tomonga buradi. Alfa zarrachalarining massasi beta zarrachalarining massasidan kattaroqdir, shuning uchun ular kamroq burilishadi. Kuchning yo'nalishi bo'ylab. g nurlari ta'zim qilmaydi.

Yarim hayot radioaktiv yadrolarning dastlabki sonining yarmi parchalanadigan vaqt davri. Ammo yarim yemirilish qonuni faqat ko'p miqdordagi atomlar uchun amal qiladi. Bitta yadro qachon parchalanishini oldindan aytish mumkin emas, lekin ko'p miqdordagi zarralar uchun bu qonun to'g'ri.


g-kvantni chiqarishda
1) yadroning massa va zaryad raqamlari o'zgarmaydi
2) yadroning massa va zaryad raqamlari ortadi
3) yadroning massa soni o'zgarmaydi, yadroning zaryad soni ortadi
4) yadroning massa soni ortadi, yadroning zaryad soni o'zgarmaydi
Yechim: Gamma nurlanish elektromagnit to'lqin bo'lib, u atom yadrosining tarkibiga ta'sir qilmaydi, yadroning massa va zaryad raqamlari o'zgarmaydi.
Javob: 1
Fizika bo'yicha OGE topshirig'i (fipi): Quyida ikkita yadro reaksiyasi tenglamalari keltirilgan. Qaysi biri b-emirilish reaksiyasi?

1) faqat A
2) faqat B
3) A va B
4) na A, na B
Yechim: Beta-emirilish elektronlar emissiyasi bilan birga keladi, hech qanday reaktsiyada elektron yo'q.
Javob: 4
Fizika bo'yicha OGE topshirig'i (fipi): Quyida ikkita yadro reaksiyasi tenglamalari keltirilgan. Qaysi biri b-emirilish reaksiyasi?
1) faqat A
2) faqat B
3) A va B
4) na A, na B
Yechim: beta-emirilish elektronlar emissiyasi bilan birga keladi, ikkala reaktsiyada ham elektron hosil bo'ladi..
Javob: 3

Fizika bo'yicha OGE topshirig'i (fipi): Rasmda keltirilgan kimyoviy elementlarning davriy sistemasining fragmentidan foydalanib, vismutning alfa-parchalanishi natijasida elementning qaysi izotopi hosil bo‘lishini aniqlang.

1) qo'rg'oshin izotopi
2) talliy izotopi
3) poloniy izotopi
4) astatin izotopi
Yechim: alfa yemirilishi natijasida elementning atom raqami 2 ga kamayadi, vismutdan (Z=83) element talliy izotopiga aylanadi (Z=81)
Javob: 2

Fizika bo'yicha OGE topshirig'i (fipi): Rasmda keltirilgan kimyoviy elementlarning davriy sistemasining fragmentidan foydalanib, vismutning elektron beta-parchalanishi natijasida elementning qaysi izotopi hosil boʻlganligini aniqlang.

1) qo'rg'oshin izotopi
2) talliy izotopi
3) poloniy izotopi
4) astatin izotopi
Yechim: beta-parchalanish natijasida elementning atom raqami 1 ga ortadi, vismutdan (Z=83) element poloniyning izotopiga aylanadi (Z=84)
Javob: 3

Fizika bo'yicha OGE topshirig'i (fipi): Radioaktiv moddani o'z ichiga olgan konteyner magnit maydonga joylashtiriladi, bu radioaktiv nurlanishning uch komponentga bo'linishiga olib keladi (rasmga qarang).

Komponent (3) mos keladi
1) gamma nurlanishi
2) alfa nurlanishi
3) beta nurlanish
4) neytron nurlanishi
Yechim: Keling, chap qo'lning qoidasidan foydalanamiz, zarrachalar oqimi yuqoriga yo'naltiriladi, to'rtta barmoqni yuqoriga ko'rsating. Magnit maydon chiziqlari ekran tekisligiga (bizdan uzoqda), magnit maydon chiziqlari kaftga yo'naltirilgan, bosh barmog'i 90 o egilgan musbat zaryadlangan zarrachalar chapga og'ishini ko'rsatadi. Komponent (3) o'ngga og'di, shuning uchun bu zarralar manfiy zaryadlangan. Beta nurlanish - manfiy zaryadlangan zarralar oqimi.
2-usul: Komponent (3) komponent (1) dan ko'proq og'adi, ya'ni (3) kamroq massaga ega. Elektron geliy yadrosidan kamroq massaga ega, ya'ni komponent (3) elektronlar oqimi (gamma nurlanishi)
Javob: 3

Fizika bo'yicha OGE topshirig'i (fipi): Yarim yemirilish davri - bu radioaktiv yadrolarning dastlabki sonining yarmi parchalanadigan vaqt davri. Rasmda t vaqt ichida radioaktiv yadrolarning N sonining o'zgarishi grafigi ko'rsatilgan.

Grafikga ko'ra, yarim yemirilish davri
1) 10 s
2) 20 s
3) 30 s
4) 40 s
Yechim: t 1 = 20 soniya vaqtida N 1 = 40 10 6 radioaktiv yadro mavjud edi, radioaktiv yadrolarning yarmi N 2 = 20 10 6 t 2 = 40 sekund vaqtga kelib parchalangan, shuning uchun yarim yemirilish davri T = t 2. - t 1 = 40 - 20 = 20 s, grafik har 20 soniyada qolgan atomlarning yarmini parchalanishini ko'rsatadi.
Javob: 2
Fizika bo'yicha OGE topshirig'i 2017: Yadroning alfa yemirilishi paytida uning zaryad raqami
1) 2 birlikka kamayadi
2) 4 birlikka kamayadi
3) 2 birlikka ortadi
4) 4 birlikka ortadi
Yechim: Yadroning alfa yemirilishi vaqtida uning zaryad soni 2 birlikka kamayadi, chunki zaryadi +2e bo'lgan geliy yadrosi uchib chiqadi.
Javob: 1
Fizika bo'yicha OGE topshirig'i (fipi): Tabiiy radioaktivlikni o'rganishda nurlanishning uch turi aniqlandi: alfa nurlanishi (alfa zarrachalar oqimi), beta nurlanishi (beta zarrachalar oqimi) va gamma nurlanishi. Beta zarrachalar zaryadining belgisi va kattaligi qanday?
1) musbat va moduli elementar zaryadga teng
2) musbat va modul jihatidan ikkita elementar zaryadga teng
3) manfiy va moduli elementar zaryadga teng
4) beta zarralari zaryadga ega emas
Yechim: beta nurlanish - elektronlar oqimi, elektronning zaryadi manfiy va elementar zaryadga teng.
Javob: 3
Fizika bo'yicha OGE topshirig'i (fipi): Quyida ikkita yadro reaksiyasi tenglamalari keltirilgan. Qaysi biri a-emirilish reaksiyasi?

1) faqat A
2) faqat B
3) A va B
4) na A, na B
Yechim: Alfa parchalanishi ikki reaksiyaning geliy yadrolarini hosil qiladi, faqat ikkinchisi geliy yadrosini hosil qiladi.
Javob: 2
Fizika bo'yicha OGE topshirig'i (fipi): Radioaktiv preparat magnit maydonga joylashtiriladi. Bu maydon chetga chiqishi mumkin
A. a-nurlari.
B. b-nurlari.
To'g'ri javob
1) faqat A
2) faqat B
3) A va B
4) na A, na B
Yechim: magnit maydonga kiradigan harakatlanuvchi zaryadlangan zarracha og'adi, a-nurlari va b-nurlari zaryadga ega, shuning uchun ular magnit maydonda buriladi.
Javob: 3
Fizika bo'yicha OGE topshirig'i (fipi): Kuchli magnit maydon orqali o'tadigan radioaktiv nurlanishning qaysi turlari burilmaydi?
1) alfa nurlanishi
2) beta-nurlanish
3) gamma-nurlanish
4) alfa nurlanishi va beta nurlanishi
Yechim: magnit maydonga kiradigan harakatlanuvchi zaryadlangan zarracha burildi gamma nurlari zaryadga ega emas, shuning uchun ular magnit maydonda burilmaydi.
Javob: 3
Fizika bo'yicha OGE topshirig'i (fipi): Elementning tabiiy radioaktivligi
1) atrof-muhit haroratiga bog'liq
2) atmosfera bosimiga bog'liq
3) radioaktiv elementni o'z ichiga olgan kimyoviy birikmaga bog'liq
4) sanab o'tilgan omillarga bog'liq emas
Javob: 4
Fizika bo'yicha OGE topshirig'i (fipi): Rasmda keltirilgan kimyoviy elementlarning davriy jadvalining bir qismidan foydalanib, massa raqami 19 bo'lgan ftor yadrosining tarkibini aniqlang.

1) 9 proton, 10 neytron
2) 10 ta proton, 9 ta neytron
3) 9 proton, 19 neytron
4) 19 proton, 9 neytron
Yechim: protonlar soni elementning atom raqamiga teng, ftor 9 protonga ega, massa sonidan neytronlar sonini topish uchun 19-9 = 10 zaryad raqamini ayiramiz.
Javob: 1
Fizika bo'yicha OGE topshirig'i (fipi): Radiatsiyaning uchta turidan qaysi biri - a, b yoki g - eng kichik nurlanish kuchiga ega?
1) a
2) b
3) g

Yechim: Nurlanishning uchta turidan eng kattasi a-zarralar, geliy yadrolari elektronlar va gamma nurlaridan kattaroqdir, shuning uchun ularning to'siqdan o'tishi qiyinroq.
Javob: 1
Uch turdagi nurlanishdan qaysi biri - a, b yoki g - eng katta kirib borish kuchiga ega?
1) a
2) b
3) g
4) nurlanishning barcha turlarining kirib borish qobiliyati bir xil