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Radiación gamma. Se trata de una corriente de rayos gamma cuantos, radiación electromagnética, más “dura” que los rayos X médicos ordinarios, que representa una corriente de fotones con menor energía. .

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59. La ley de la desintegración radiactiva.

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60 . Actividad: el número de eventos de desintegración (en general, actos de transformaciones nucleares radiactivas) por unidad de tiempo (generalmente por segundo).

Las unidades de actividad son los curios becquerel.

Becquerel (Bq) es un evento de desintegración por segundo (1 desintegración/seg). La unidad lleva el nombre del físico francés y premio Nobel Antoine-Henri Becquerel.

Curie (Ci) es la actividad de 1 gramo de radio-226 en equilibrio con sus productos de desintegración hijos. Curie (Ci) -3,7x1010Bq. Si los radionucleidos se distribuyen en el volumen de una sustancia, entonces se utiliza el concepto de "actividad específica" (masa o volumen): la actividad de una unidad de masa o volumen de una sustancia, midiéndola en Bq/kg Ci/kg; Bq/lirio Ki/l.

Más precisamente, esta es la actividad de un radionucleido (o una mezcla de radionucleidos) por unidad de peso o volumen de la sustancia.

En el caso de que los radionucleidos se distribuyan sobre la superficie del suelo, se utiliza el concepto de "actividad superficial": la actividad de una unidad de área, medida en Bq/m2 o Ci/m2; Bq/km2 o Ci/km2.

61. Todas las partículas atómicas y subatómicas emitidas por el núcleo de un átomo durante la desintegración radiactiva, es decir. Radiación radiactiva o ionizante que atraviesa la materia:

En primer lugar, conducen a su ionización, a la formación de partículas calientes (de alta energía) y extremadamente reactivas: iones y radicales libres (fragmentos de moléculas que no tienen carga);

En segundo lugar, pueden conducir a la activación de una sustancia, a la aparición de la llamada actividad inducida, es decir, a la transformación de átomos estables en radiactivos, la aparición de radionucleidos de origen de activación. Por lo tanto, las principales características de los átomos ionizantes Las radiaciones son la energía de las partículas, su distribución en diferentes medios o su capacidad de penetración, así como su capacidad ionizante (especialmente como peligro para los objetos biológicos).

Debido a su masa y carga, las partículas A tienen la mayor capacidad ionizante: destruyen todo a su paso. Y, por lo tanto, los radionucleidos activos son los más peligrosos para los humanos y los animales cuando se ingieren. Debido a su pequeño tamaño, masa y carga, las partículas β tienen una capacidad ionizante mucho menor que las partículas α, pero es natural que cuando se ingieren, los isótopos activos β también sean mucho más peligrosos que cuando se exponen a la irradiación externa. Como protección contra las radiaciones n y g se utilizan gruesas capas de hormigón, plomo y acero, y en este caso estamos hablando sólo del factor de atenuación y no de una protección completa. En cualquier caso, conviene recordar que la "protección" más racional contra cualquier radiación es la mayor distancia posible a la fuente de radiación (dentro de límites razonables, por supuesto) y el menor tiempo posible de permanencia en la zona de mayor radiación.

62. Por tanto, el principal indicador para caracterizar la influencia de las fuentes de radiación es la valoración de la energía que pierden al atravesar una sustancia (medio) y que es absorbida por esta sustancia.

Al medir la radiación ionizante, se utiliza el concepto de dosis y al evaluar su efecto sobre objetos biológicos, se utilizan factores de corrección adicionales. La dosis absorbida (del griego: compartir, porción) es la energía de la radiación ionizante (IR) absorbida por la sustancia irradiada y generalmente se calcula por unidad de su masa. Gray (Gy) es una unidad de dosis absorbida en el sistema de unidades SI. Rad es una unidad no sistémica de dosis absorbida. La dosis absorbida es un concepto universal que caracteriza el resultado de la interacción del campo de radiación con el medio ambiente. La dosis de exposición (para rayos X y radiación g) se determina mediante ionización del aire. La radiografía (R) es una unidad no sistémica de dosis de exposición. Es la cantidad de radiación de rayos g o rayos X que en 1 cm3 de aire seco (que en condiciones normales pesa 0,001293 g) forma 2,082 109 pares de iones que llevan una carga de 1 unidad electrostática de cada signo (en el sistema SGSE). La dosis equivalente es una dosis calculada para objetos biológicos (humanos) teniendo en cuenta el factor de calidad de la radiación QC. Igual al producto de la dosis absorbida por CC. La dosis equivalente se puede medir en las mismas unidades que la dosis absorbida. La unidad de dosis equivalente en el sistema SI es Sievert (Sv). La dosis equivalente efectiva es una dosis equivalente calculada teniendo en cuenta la diferente sensibilidad de los diferentes tejidos corporales a la radiación. Es igual a la dosis equivalente recibida por un órgano específico (tejido, teniendo en cuenta su peso), multiplicada por el correspondiente “coeficiente de riesgo de radiación”.

63. El cálculo de una dosis individual en el caso general se realiza con base en el siguiente diagrama, que ilustra las principales etapas de entrada y distribución de radionucleidos en el medio ambiente.

En general, el impacto de la radiación sobre los objetos biológicos y, en primer lugar, sobre el cuerpo humano provoca tres efectos negativos diferentes.

El primero es un efecto genético sobre las células hereditarias (sexuales) del cuerpo. Puede manifestarse y se manifiesta sólo en la descendencia. Se trata del nacimiento de niños con diversas desviaciones de la norma (deformidades de diversos grados, demencia, etc.), o el nacimiento de un feto completamente inviable, con desviaciones incompatibles con la vida.

El segundo es un efecto genético sobre el aparato hereditario de las células somáticas: las células del cuerpo. Se manifiesta durante la vida de una persona en particular en forma de diversas enfermedades (principalmente cáncer). El tercer efecto es el efecto inmune-somático. Se trata de un debilitamiento de las defensas y del sistema inmunológico del organismo debido a la destrucción de las membranas celulares y otras estructuras. Se manifiesta en forma de una amplia variedad de enfermedades, incluidas aquellas que aparentemente no tienen ninguna relación con la exposición a la radiación, en un aumento en el número y la gravedad de las enfermedades y en complicaciones. La inmunidad debilitada provoca la aparición de cualquier enfermedad, incluido el cáncer. Por tanto, debido a la alta radiosensibilidad de los órganos internos y la duración del proceso de eliminación parcial de isótopos radiactivos del cuerpo, la irradiación interna es más peligrosa para los humanos que la irradiación externa.

64. Se debe prestar atención a la marcada discrepancia entre la dosis recibida, es decir, la energía liberada en el cuerpo, y el efecto biológico.

¡Las mismas dosis recibidas por una persona de radiación externa e interna, así como las dosis recibidas de diferentes tipos de radiación ionizante, de diferentes radionucleidos (cuando ingresan al cuerpo) causan diferentes efectos!

Al mismo tiempo, una dosis absolutamente letal para una persona de 1000 roentgens en unidades de energía térmica es de sólo 0,0024 calorías.

Esta cantidad de energía térmica sólo puede calentar unos 0,0024 ml de agua (0,0024 cm3) a 1°C, es decir, sólo 2,4 mg de agua. Con un vaso de té caliente conseguimos miles de veces más.

Al mismo tiempo, médicos, científicos y científicos nucleares operan con dosis de miliroentgenos e incluso microroentgenos. Es decir, indican una exactitud que en realidad no existe.

65. Todas las emergencias se clasifican según cuatro criterios:

1) el ámbito de ocurrencia, que determina la naturaleza del origen de la situación de emergencia;

2) afiliación departamental, es decir dónde, en qué sector de la economía nacional se produjo esta situación de emergencia;

3) la escala de posibles consecuencias. Aquí se toma como base la importancia (magnitud) del evento, el daño causado y la cantidad de fuerzas y recursos involucrados para eliminar las consecuencias;

4) la velocidad de propagación del peligro.

66. Los ciudadanos de la República de Bielorrusia en el ámbito de la protección de la población y los territorios de situaciones de emergencia tienen derecho a:

proteger la vida, la salud y los bienes personales en caso de situaciones de emergencia;

utilizar, de conformidad con los planes de respuesta a emergencias, medios de protección colectiva e individual y otros bienes de los órganos gubernamentales republicanos, otras organizaciones estatales subordinadas al Consejo de Ministros de la República de Bielorrusia, órganos ejecutivos y administrativos locales y otras organizaciones destinadas a proteger la población procedente de situaciones de emergencia;

a información sobre el riesgo al que pueden estar expuestos en determinados lugares de estancia en el país, y sobre las medidas de seguridad necesarias; contactar a organismos gubernamentales, otras organizaciones, así como a empresarios individuales sobre cuestiones de protección de la población y los territorios de situaciones de emergencia;

participar de la manera prescrita en medidas para prevenir y eliminar situaciones de emergencia;

por indemnización por daños causados ​​a su salud y propiedad como resultado de situaciones de emergencia;

por atención médica gratuita, compensación y beneficios por vivir y trabajar en zonas de emergencia;

a un seguro social estatal gratuito, recibiendo compensación y beneficios por los daños causados ​​a su salud durante la participación en actividades de respuesta a emergencias; para la provisión de pensiones en caso de pérdida de la capacidad para trabajar por lesión o enfermedad recibida en el desempeño de funciones de protección de la población y territorios de situaciones de emergencia, en la forma establecida para los trabajadores cuya invalidez se produjo como consecuencia de un accidente de trabajo;

para la provisión de pensiones en caso de pérdida del sustentador de familia que falleció o falleció a causa de una lesión o enfermedad recibida en el desempeño de funciones de protección de la población y territorios de situaciones de emergencia, en la forma establecida para las familias de los ciudadanos fallecidos o fallecidos. de una lesión recibida en el cumplimiento de un deber cívico de salvar vidas humanas, protección de la propiedad y la ley y el orden.

Los ciudadanos de la República de Bielorrusia en el ámbito de la protección de la población y los territorios de situaciones de emergencia están obligados a: cumplir con la legislación en el ámbito de la protección de la población y los territorios de situaciones de emergencia;

observar las medidas de seguridad en la vida cotidiana y las actividades laborales diarias, evitar violaciones de la disciplina productiva y tecnológica, requisitos de seguridad ambiental, que pueden conducir a situaciones de emergencia;

estudiar los métodos básicos para proteger a la población y los territorios de situaciones de emergencia, los métodos para brindar primeros auxilios a las víctimas, las reglas para el uso de equipos de protección colectivos e individuales, mejorar constantemente sus conocimientos y habilidades prácticas en esta área;

67. Se une el sistema estatal de prevención y liquidación de situaciones de emergencia.

organismo del gobierno republicano que ejerce la gestión en el campo de la prevención y respuesta a situaciones de emergencia, garantizando la seguridad contra incendios, industrial, nuclear y radiológica, defensa civil (en adelante, el organismo del gobierno republicano para situaciones de emergencia),

otros órganos del gobierno republicano,

otras organizaciones estatales subordinadas al Consejo de Ministros de la República de Bielorrusia,

órganos ejecutivos y administrativos locales,

otras organizaciones cuyas competencias incluyen la resolución de cuestiones de protección de la población y territorios ante situaciones de emergencia. Los principales objetivos del sistema estatal de prevención y respuesta a situaciones de emergencia son:

desarrollo e implementación de estándares legales y económicos para asegurar la protección de la población y territorios frente a situaciones de emergencia;

implementación de programas específicos y científicos y técnicos destinados a prevenir situaciones de emergencia y aumentar la sostenibilidad del funcionamiento de las organizaciones, así como de las instalaciones sociales en situaciones de emergencia;

asegurar la preparación para la acción de los órganos, fuerzas y medios de gestión de emergencias destinados y asignados para la prevención y eliminación de situaciones de emergencia; Los principales objetivos del sistema estatal de prevención y respuesta a situaciones de emergencia son:

creación de reservas republicanas, sectoriales, territoriales, locales y de instalaciones de recursos materiales para la liquidación de situaciones de emergencia (en adelante, reservas de recursos materiales para la liquidación de situaciones de emergencia, a menos que se especifique lo contrario);

recopilación, procesamiento, intercambio y distribución de información en el ámbito de la protección de la población y territorios frente a situaciones de emergencia;

preparar a la población para actuar en situaciones de emergencia;

pronosticar y evaluar las consecuencias socioeconómicas de situaciones de emergencia;

implementación del examen, supervisión y control estatal en el ámbito de la protección de la población y territorios frente a situaciones de emergencia; Los principales objetivos del sistema estatal de prevención y respuesta a situaciones de emergencia son:

respuesta de emergencia;

implementación de medidas de protección social de la población afectada por situaciones de emergencia, realizando acciones humanitarias;

implementación de los derechos y responsabilidades de la población en el ámbito de la protección ante situaciones de emergencia, así como de las personas directamente involucradas en su eliminación;

cooperación internacional en el ámbito de la protección de poblaciones y territorios frente a situaciones de emergencia; Los principales objetivos del sistema estatal de prevención y respuesta a situaciones de emergencia son:

69. A mediados del siglo pasado, la humanidad empezó a darse cuenta de la gravedad de los problemas medioambientales a los que se enfrentaba y surgió una pregunta natural: ¿cuánto tiempo nos queda, cuántos años pasarán antes de que se aprecien las trágicas consecuencias de nuestro abandono del medio ambiente? ¿El entorno natural se vuelve obvio? Ya no nos quedan otros treinta años para estudiar y discutir los problemas medioambientales. Debemos crear una sociedad sostenible o seremos testigos de la extinción de la civilización en la Tierra. En 1983, las Naciones Unidas crearon la Comisión Mundial sobre Medio Ambiente y Desarrollo.

Al mismo tiempo, se formularon los siguientes principios de desarrollo sostenible:

Las personas tienen derecho a una vida sana y productiva en armonía con la naturaleza;

El desarrollo actual no debe llevarse a cabo en detrimento de los intereses de desarrollo y protección del medio ambiente en beneficio de las generaciones presentes y futuras;

La protección del medio ambiente debe ser una parte integral del proceso de desarrollo y no puede verse de forma aislada;

Los problemas medioambientales se resuelven de la forma más eficaz con la participación de todos los ciudadanos interesados. Los Estados desarrollan y mejoran la conciencia y la participación del público proporcionando un acceso generalizado a la información ambiental.

70. La biosfera es la región de existencia y funcionamiento de los organismos vivos, que abarca la parte inferior de la atmósfera (aerobiosfera), toda la hidrosfera (hidrobiosfera), la superficie terrestre (terrabiosfera) y las capas superiores de la litosfera (litobiosfera). La biosfera incluye tanto los organismos vivos (materia viva) como su hábitat y es un sistema dinámico integral que captura, acumula y transfiere energía mediante el intercambio de sustancias entre los organismos y el medio ambiente.

71. Todos los compuestos químicos disponibles para los organismos vivos en la biosfera son limitados.

El agotamiento de sustancias químicas adecuadas para la absorción a menudo inhibe el desarrollo de ciertos grupos de organismos en áreas locales de tierra u océano.

Según el académico V.R. Williams, la única manera de dar las propiedades finitas del infinito es hacerlo girar a lo largo de una curva cerrada.

En consecuencia, la estabilidad de la biosfera se mantiene gracias al ciclo de sustancias y flujos de energía.

Hay dos ciclos principales de sustancias: grande - geológico y pequeño - biogeoquímico. El gran ciclo también se llama ciclo del agua entre la hidrosfera, la atmósfera y la litosfera, que es movida por la energía del Sol. A diferencia de la energía, que una vez utilizada por el cuerpo se convierte en calor y se pierde, las sustancias circulan en la biosfera creando ciclos biogeoquímicos.

72. Mantener la actividad vital de los organismos y la circulación de la materia en los ecosistemas sólo es posible gracias a un flujo constante de energía. En última instancia, toda la vida en la Tierra existe debido a la energía de la radiación solar, que los organismos fotosintéticos (autótrofos) convierten en energía potencial, en compuestos orgánicos. Mantener la actividad vital de los organismos y la circulación de la materia en los ecosistemas sólo es posible gracias a un flujo constante de energía.

Fue una de las etapas más importantes en el desarrollo del conocimiento físico moderno. Los científicos no llegaron inmediatamente a conclusiones correctas sobre la estructura de las partículas más pequeñas. Y mucho más tarde se descubrieron otras leyes, por ejemplo, las leyes del movimiento de las micropartículas, así como las características de la transformación de los núcleos atómicos que se producen durante la desintegración radiactiva.

Los experimentos de Rutherford.

Las transformaciones radiactivas de los núcleos atómicos fueron estudiadas por primera vez por el investigador inglés Rutherford. Ya entonces estaba claro que la mayor parte de la masa de un átomo se encuentra en su núcleo, ya que los electrones son cientos de veces más ligeros que los nucleones. Para estudiar la carga positiva dentro del núcleo, Rutherford propuso en 1906 sondear el átomo con partículas alfa. Estas partículas surgieron durante la desintegración del radio, así como de algunas otras sustancias. Durante sus experimentos, Rutherford logró comprender la estructura del átomo, lo que recibió el nombre de "modelo planetario".

Primeras observaciones de radiactividad.

En 1985, el investigador inglés W. Ramsay, conocido por su descubrimiento del gas argón, hizo un descubrimiento interesante. Descubrió el gas helio en un mineral llamado kleveita. Posteriormente, también se encontraron grandes cantidades de helio en otros minerales, pero sólo en los que contenían torio y uranio.

Esto le pareció muy extraño al investigador: ¿de dónde podría venir el gas en los minerales? Pero cuando Rutherford comenzó a estudiar la naturaleza de la radiactividad, resultó que el helio era un producto de la desintegración radiactiva. Algunos elementos químicos “dan a luz” a otros, con propiedades completamente nuevas. Y este hecho contradecía toda la experiencia previa de los químicos de la época.

La observación de Frederick Soddy

Junto con Rutherford, el científico Frederick Soddy participó directamente en la investigación. Era químico, por lo que todo su trabajo lo desarrolló en relación a la identificación de elementos químicos según sus propiedades. De hecho, Soddy fue el primero en notar las transformaciones radiactivas de los núcleos atómicos. Logró descubrir cuáles son las partículas alfa que utilizó Rutherford en sus experimentos. Después de realizar mediciones, los científicos descubrieron que la masa de una partícula alfa es de 4 unidades de masa atómica. Habiendo acumulado una cierta cantidad de tales partículas alfa, los investigadores descubrieron que se convertían en una nueva sustancia: el helio. Soddy conocía bien las propiedades de este gas. Por tanto, argumentó que las partículas alfa podían capturar electrones del exterior y convertirse en átomos de helio neutros.

Cambios dentro del núcleo de un átomo.

Los estudios posteriores tuvieron como objetivo identificar las características del núcleo atómico. Los científicos se dieron cuenta de que todas las transformaciones no ocurren con los electrones o la capa de electrones, sino directamente con los propios núcleos. Fueron las transformaciones radiactivas de los núcleos atómicos las que contribuyeron a la transformación de unas sustancias en otras. En ese momento, los científicos aún desconocían las características de estas transformaciones. Pero una cosa estaba clara: como resultado, de alguna manera aparecieron nuevos elementos químicos.

Por primera vez, los científicos pudieron rastrear tal cadena de metamorfosis en el proceso de conversión de radio en radón. Los investigadores denominaron nucleares a las reacciones que dieron lugar a tales transformaciones, acompañadas de una radiación especial. Después de asegurarse de que todos estos procesos tengan lugar precisamente dentro del núcleo de un átomo, los científicos comenzaron a estudiar otras sustancias, no solo el radio.

Tipos abiertos de radiación.

La principal disciplina que puede requerir respuestas a estas preguntas es la física (grado 9). Su curso incluye las transformaciones radiactivas de los núcleos atómicos. Mientras realizaba experimentos sobre el poder de penetración de la radiación de uranio, Rutherford descubrió dos tipos de radiación o transformaciones radiactivas. El tipo menos penetrante se llamó radiación alfa. Posteriormente también se estudió la radiación beta. La radiación gamma fue estudiada por primera vez por Paul Villard en 1900. Los científicos han demostrado que el fenómeno de la radiactividad está asociado con la desintegración de los núcleos atómicos. De este modo, se asestó un golpe demoledor a las ideas previamente predominantes sobre el átomo como una partícula indivisible.

Transformaciones radiactivas de núcleos atómicos: tipos principales.

Ahora se cree que durante la desintegración radiactiva ocurren tres tipos de transformaciones: desintegración alfa, desintegración beta y captura de electrones, también llamada captura K. Durante la desintegración alfa, se emite una partícula alfa desde el núcleo, que es el núcleo de un átomo de helio. El propio núcleo radiactivo se transforma en uno que tiene menor carga eléctrica. La desintegración alfa es característica de sustancias que ocupan los últimos lugares en la tabla periódica. La desintegración beta también forma parte de las transformaciones radiactivas de los núcleos atómicos. La composición del núcleo atómico de este tipo también cambia: pierde neutrinos o antineutrinos, además de electrones y positrones.

Este tipo de desintegración va acompañado de radiación electromagnética de onda corta. En la captura de electrones, el núcleo de un átomo absorbe uno de los electrones cercanos. En este caso, el núcleo de berilio puede convertirse en un núcleo de litio. Este tipo fue descubierto en 1938 por un físico estadounidense llamado Álvarez, quien también estudió las transformaciones radiactivas de los núcleos atómicos. Las fotografías en las que los investigadores intentaron capturar dichos procesos contienen imágenes similares a una nube borrosa debido al pequeño tamaño de las partículas estudiadas.

En la lección anterior discutimos el tema relacionado con el experimento de Rutherford, gracias al cual ahora sabemos que el átomo es un modelo planetario. Esto es lo que se llama el modelo planetario del átomo. En el centro del núcleo hay un núcleo masivo con carga positiva. Y los electrones giran alrededor del núcleo en sus órbitas.

Arroz. 1. Modelo planetario del átomo de Rutherford

Frederick Soddy participó en los experimentos junto con Rutherford. Soddy es químico, por lo que realizó su trabajo precisamente en términos de identificar los elementos obtenidos por sus propiedades químicas. Fue Soddy quien logró descubrir qué eran las partículas a cuyo flujo caía sobre la placa de oro en los experimentos de Rutherford. Cuando se realizaron mediciones, resultó que la masa de una partícula a es de 4 unidades de masa atómica y la carga de una partícula a es de 2 cargas elementales. Al comparar estas cosas, habiendo acumulado una cierta cantidad de partículas a, los científicos descubrieron que estas partículas se convertían en un elemento químico: el gas helio.

Se conocieron las propiedades químicas del helio, gracias a lo cual Soddy argumentó que los núcleos, que son partículas a, capturaron electrones del exterior y se convirtieron en átomos de helio neutros.

Posteriormente, los principales esfuerzos de los científicos se dirigieron al estudio del núcleo del átomo. Quedó claro que todos los procesos que ocurren durante la radiación radiactiva no ocurren con la capa de electrones, ni con los electrones que rodean los núcleos, sino con los núcleos mismos. Es en los núcleos donde se producen algunas transformaciones, como resultado de las cuales se forman nuevos elementos químicos.

La primera cadena de este tipo se obtuvo transformando el elemento radio, utilizado en experimentos sobre radiactividad, en el gas inerte radón mediante la emisión de una partícula a; la reacción en este caso se escribe de la siguiente manera:

En primer lugar, una partícula a tiene 4 unidades de masa atómica y una carga elemental doble, duplicada, y la carga es positiva. El radio tiene un número de serie de 88, su número de masa es 226 y el radón tiene un número de serie de 86, un número de masa de 222 y aparece una partícula a. Este es el núcleo de un átomo de helio. En este caso, simplemente escribimos helio. Número ordinal 2, número masivo 4.

Las reacciones como resultado de las cuales se forman nuevos elementos químicos y al mismo tiempo también se forman nuevas radiaciones y otros elementos químicos se denominan reacciones nucleares.

Cuando quedó claro que los procesos radiactivos tienen lugar dentro del núcleo, recurrieron a otros elementos, no solo al radio. Al estudiar varios elementos químicos, los científicos se dieron cuenta de que no solo hay reacciones con la emisión y radiación de una partícula a desde el núcleo de un átomo de helio, sino también otras reacciones nucleares. Por ejemplo, reacciones con la emisión de una partícula B. Ahora sabemos que estos son electrones. En este caso, también se forma un nuevo elemento químico, respectivamente, una nueva partícula, esta es una partícula B, también es un electrón. De particular interés en este caso son todos los elementos químicos cuyo número atómico sea mayor que 83.

Entonces, podemos formular el llamado Reglas de Soddy o reglas de desplazamiento para transformaciones radiactivas:

Arroz. 2. Decaimiento alfa

Durante la desintegración beta, el número atómico aumenta en 1, pero el peso atómico no cambia.

Arroz. 3. Decaimiento beta

Lista de literatura adicional

1. Bronstein MP Átomos y electrones. “Biblioteca “Cuántica””. vol. 1. M.: Nauka, 1980
2. Kikoin I.K., Kikoin A.K. Física: Libro de texto para 9º grado de secundaria. M.: “Iluminación”
3. Kitaygorodsky A.I. Física para todos. Fotones y núcleos. Libro 4. M.: Ciencia
4. Myakishev G.Ya., Sinyakova A.Z. Física. Óptica Física cuántica. 11º grado: libro de texto para el estudio en profundidad de la física. M.: Avutarda
5. Rutherford E. Trabajos científicos seleccionados. Radioactividad. M.: Ciencia
6. Rutherford E. Trabajos científicos seleccionados. La estructura del átomo y la transformación artificial de los elementos. M.: Ciencia

Los tipos más importantes de transformaciones radiactivas (Tabla 2) incluyen la desintegración a, las transformaciones b, la radiación g y la fisión espontánea, y en la naturaleza, en condiciones terrestres, se encuentran casi solo los primeros tres tipos de transformaciones radiactivas. Tenga en cuenta que las desintegraciones b y la radiación g son características de los nucleidos de cualquier parte del sistema periódico de elementos, y las desintegraciones a son características de núcleos bastante pesados.

Tabla 2

Transformaciones radiactivas básicas (Naumov, 1984)

a - decadencia- esta es la transformación radiactiva de los núcleos con la emisión de partículas a (núcleos de helio):. Hoy en día se conocen más de 200 núcleos radiactivos a.
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Todos ellos son pesados, Z>83. Se cree que cualquier núcleo de esta región tiene radioactividad a (aunque aún no se haya detectado). Algunos isótopos de elementos de tierras raras con un número de neutrones N>83 también están sujetos a desintegración a. Esta región de núcleos a-activos se ubica desde (T 1/2 = 5∙10 15 años) hasta (T 1/2 = 0,23 s). Las energías de desintegración de las partículas a están sujetas a límites bastante estrictos: 4¸9 MeV para núcleos pesados ​​y 2¸4,5 MeV para núcleos de elementos de tierras raras, pero los isótopos emiten partículas a con energías de hasta 10,5 MeV. Todas las partículas a emitidas por núcleos de un tipo determinado tienen energías aproximadamente iguales. Las partículas a se llevan casi toda la energía liberada durante la desintegración a. Las vidas medias de los emisores de a se encuentran en un amplio rango: desde 1,4∙10 17 años hasta 3∙10 -7 s para .

transformaciones b. Durante mucho tiempo sólo se conoció la desintegración electrónica, que se llamó b-decay: . En 1934ᴦ. F. Joliot-Curie e I. Joliot-Curie descubrieron durante el bombardeo ciertos núcleos positrónico, o b + -decaimiento: . Las transformaciones b también incluyen captura electrónica: . En estos procesos, el núcleo absorbe un electrón de la capa atómica, generalmente de la capa K; por lo tanto, el proceso también se llama captura K. Finalmente, las transformaciones b incluyen procesos captura de neutrinos y antineutrinos:Y . Si una desintegración es intranuclear proceso, entonces los actos elementales de las transformaciones b representan intranucleón procesos: 1); 2); 3); 4); 5).

radiación g de núcleos. La esencia del fenómeno de la radiación g es que un núcleo en estado excitado pasa a estados de menor energía sin cambiar Z y A, pero con la emisión de fotones, y finalmente termina en el estado fundamental. Como las energías nucleares son discretas, el espectro de la radiación g también lo es. Se extiende desde 10 keV hasta 3 MeV, ᴛ.ᴇ. Las longitudes de onda se encuentran en la región de 0,1¸ 4∙10 -4 nm. Es importante señalar que, a modo de comparación: para la línea roja del espectro visible lʼʼ600 nm, y Eg = 2 eV. En una cadena de transformaciones radiactivas, los núcleos se encuentran en un estado excitado como resultado de desintegraciones B previas.

Las reglas de desplazamiento para Z y A que figuran en la tabla nos permiten agrupar todos los elementos radiactivos naturales en cuatro grandes familias o series radiactivas (Tabla 3).

Tabla 3

Serie radiactiva básica (Naumov, 1984)

La serie Actinium recibió su nombre porque los tres miembros anteriores fueron descubiertos después. El padre de la serie neptunio es relativamente inestable y no se ha conservado en la corteza terrestre. Por esta razón, primero se predijo teóricamente la serie del neptunio y luego se reconstruyó su estructura en el laboratorio (G. Seaborg y A. Ghiorso, 1950).

Cada serie radiactiva contiene miembros con valores más altos de carga y número másico, pero tienen vidas relativamente cortas y prácticamente nunca se encuentran en la naturaleza. Todos los elementos con Z>92 se llaman transuranio y los elementos con Z>100 se llaman transfermio.

La cantidad de cualquier isótopo radiactivo disminuye con el tiempo debido a la desintegración radiactiva (transformación de los núcleos). La velocidad de desintegración está determinada por la estructura del núcleo, por lo que este proceso no puede verse influenciado por ningún medio físico o químico sin cambiar el estado del núcleo atómico.

Transformaciones radiactivas: concepto y tipos. Clasificación y características de la categoría "Transformaciones radiactivas" 2017, 2018.