Transformacje radioaktywne. Przemiany radioaktywne - Hipermarket wiedzy Przekształcenia radioaktywne wzorów jąder atomowych

RADIOADoTyVnie RAZPpiekło - uhTO IZPNaZkażadenmi, VybRAZSVAżadenmi Z OgrOMnasMI ZwspółROZTIMI z ImiR ATOMow „elmiMminieARnasX" (ATOMnasX, ZNaBATOMnasX)

HAZ Ty ts, współ T O R S mi prin I T O N A PS wa T B R A D I dąb Ty V nas M I H A Z Ty tsa M I I l I

RADIdąbTyVnie m zluHmiżadenmiM. Na uhTOM, V PuciążliwymiM BPolskaWZTVmi ZluHAmiV IRO ATOMA (A HNAoszukiwać, I Zjestem ATOM) ODnie chemicznymiZkogo elmiMminie itpmiVRAschAmiTZI V Iitp.O ATOMA (W ATOM) DRNaGOGO XimichmiZwspółGO eleMminieA IlI odW IHOTOP DANNOGO XimichmiZwspółGO elmiMminieA itpmiVRaschAmiTZI V DRNaGOt zOTOP TOGO To samo eleMminieA. D l I Natura NN S X ( P R I R O D N S X ) R A D jon Do l I D O V O Z Ale V N t I V I D A M I R A D ioak T I V Ale G O R A Z rocznie D A I och I ut Z I A l B F A - I B NIE A- M inu Z - R A Z rocznie D (xoTI VZTRmiHtakTZI I DRNaGImi) . NAHważadenI alfa I BmiTA zrobiłbymlI DAnas miRNmiZTOM RmiHmiRfoRzanimM V 1 9 00 Goda Na zNaHmiInstytut Badawczy RADIdąbTyVnasX zluHminie. D l I I Z Do Na SS T we NN S X ( te nie G mi NN S X ) R A D jon Do l I D O V Do R O M mi Ten O G O X A R ok ter N S T ok To samo N mi t tr on N S t , P R O T on N S t , poz I tr on N S t ( B NIE A -P l Yu Z) I B O więcej edytować Do I mi V I Tak R A Z rocznie D A I I der N S X P Odnośnie V R asch mi nie (MmiHONNSt, DO- HahaT, zOMmiRnie PmiRegzoD, „OTkałSVAżadenmi" I DR. ) .

glin B F -R A Z P PIEKŁO A- R A Z rocznie D - VybRAZSVAżadenmi(IZ P Na Z ka żaden mi ) z I R A A T O M A A- H A ul I tsy . A- H A ul I ts A uhTo2 PROTONA I 2 jejTRona, TO miZTB rdzeń atom G mi l I I Z M A Z Z Auć 4 jednostki ini ts S I za R I D O M + 2 . ZwspółROZTB A-HAZTytsS Na VSlmiTmi z IRA OT 12 zanim 20 TyZ. DoM/Zek.V próżniaMmi A-HAZTytsa MOGla zrobiłbym OBOGNNaTB HmiplOt szaR PO równoTORNa HA 2 Zek.N w górę R I meh R , P R I A - R A Z rocznie de Na R ana V se G D A O B R podstawy i tak I T O R I t , P R I A - R A Z rocznie de T O R I I - R A D I t , P R I R A Z rocznie de R A D i ja - R A D On , za T jeść Przez l On I t I Wreszcie ec - Św. W ec.

P R I uh T O M z Do O NK R NIE Ale G O iso T ups Na R pl A -2 3 8 o R podstawy i tak I T O R ii-2 3 4 , za T jeść R A D ii-2 3 0 , R A D O N -2 2 6 I T. D.

W mi T A -R A Z PODKŁADKA B - R A Z rocznie D - I Z pu Z Kani mi O B S H N S X uh l mi Do tr To V Z za R I D O M -1 ( mi - ) I l I poz I tr To V - Z za R I D O M + 1 (mi + ) . ScoROZTB VSlmiTA b-chaZTic z IRA ZOZTAvlyamiT 9 / 10 ZwspółROZTy ZVmiTA - 2 7 0 0 0 0 DoM/Zek.miTO ZAMt RAZPROZTRAnylonNt VID RADIdąbTyVnasX PRmiVRaschminie, OZOBmiNNO ZRmiDI IZkuZZTVminieX RADIONNaklIzanimV. NABludziemiTZI itpoktikmiZDoI Na VZbyły zweZtnyX NA ZmiGodNI XimichmiZDoIX elmiMminieOV.

ByćTA-minwąsy RAZPpiekło – IZPNaZkażadenmi z IRA elmiDoTRONA, ObrAHjajawmiGOZI V RmiHulBTATmi ZAMOitpOzbędzieNOGO PRmiVRaschmiżadenI odNOGO z NmiytRONow V itpOTON I elekttrON. Na uhTOM Ttakѐ lt PROTON OZTAѐ TZI V IRmi, A ljogaDot elmiDoTRON - HAZTytsa- ZOgrOMNOtZwspółROZTtyVSlmiTAmiTzIRA.PROTONowVIRmiZTAloNAodWBwięcejIIitp.OPRmiwrTerazi takIVIitp.OZOszare włosyNmiGOeleMmiNTAZPRAVA- ZbolszIMAleMmiROM.

Promieniowanie gamma. Jest to strumień kwantów gamma, promieniowania elektromagnetycznego, bardziej „twardy” niż zwykłe medyczne promieniowanie rentgenowskie, reprezentujący strumień fotonów o niższej energii .

OTlichimi G-zluHmiżadenI OT RmiNTGmiNowZwspółGO (Jak I V ZluHae B-zlNaHmiżadenI) , TARównież TOlTylko V « MmiZTmi RdeszczmiżadenI": IRO ATOMA, A Nmi miGO elektTRONNSmi OBoloHDoI.

59. Prawo rozpadu promieniotwórczego.

ZAwspółN RADIdąbTyVNOGO RAZPADA - FłatwyHmiZDot HakoN, OLiczba PiZSVAjuszczt HochIZichOZTB INTmiNZIVNOZTy RADIdąbTyVNOGO RAZPADA OT VRmiMmiżaden I

współl ich mi Z T V A R A D I dąb Ty V nas X A T O M ow V O B R A H tse. OTDokopać ks mi D mi R i co M Z O D D I I mi R N jedzenie O M R mi H eee F O R D O M , każdyt z współTORS wpoZlmiDZTVII był ciepłoAkolej żelaznamiN ŁebmilmiVZoch itpmiMImiy. Prawo OmiliardARjużN ekZPmiRichminieAlnie m PNathe. PmiRVSmi PNaBlIKatzII OtnOZITZI Do 1 9 03 Goda: « ZRochgnidamilNOh zNaHmiżadenmi RpiekłoIOADoTyVNOZTy RADII I TOriI" I « RADIdąbTyVNOh itpmiVRaschmiżadenmi".ks mi D mi R IR Współ D D I (« TOn STory z ATomiC plmiracja", 1 9 49 Goda) zanimVOlNO ORigiNglinNO Ozakres obowiązkówVAmiTZI O HakoNmi: Z lód Na NIE O tmet I T B , czw O prawo P R ew R asch mi nie O D W przeciwnym razie V dł I Wszystko X R A D i o uh l mi M mi N T O V , I och tak Z B Z A M S M P R O stym I V T O To samo wr jeść I itp A CT I osobiście niezbędny I Z N I my M. mi T z prawo To ma prawdopodobnie N system operacyjny T nowy P R I R O D Na . mi G O M O I Ale P R mi dst A V I T B V V I de D ucho R az R Na ona nia , współ T O R S t V ka kolej żelazna S t D Anna S t M O M mi N T nie G A D R A Z sch mi P l I NIE op R mi D mi l ѐ Ale mi współ l I korona O Z usch mi stv Na Yu szi A T O M O V , N mi opieka T I S o O T bo R mi te X z N I X , Do O T O ry B l I Języki Do Św. O mi M Na R A Z rocznie D Na .

0

P O Z T oyannaya R A Z rocznie D A - uhTO Otnochmiżadenmi dolI ImiR RADIONNaklITak, RAZPdającyIXZI HA wewmiRwał VRmiMmiżaden D T , Do uhTOMNa wewmiRwalNa VRmiMmiżaden

POZTOhNNi ja RAZPADA (RADIdąbTyVNi ja POZTOhNNi ja IlI współNZTAnieA) - uhTO DOla ATOMOV, RAZPodkładkaAjuszczIXZI V 1 Zmikundu.

PoślubićmiDNjej VRmiMI IIHNI RADIONulITak ZtakHANO Z POZTOhNNOt RAZPpiekło λ ZooTNOszeżadenmiM:

 = 1 / λ

WRmiMI, V TmiHmiżadenmi współTOROGO chiZlo ATOMow RADIONNaklITak V RmiHulTATmi RADIdąbTyVNOGO RAZPADA NaMmiNyszamiTZI V DVA RAHA, NAPSwamiTZI

P mi R i o D O M Przez l Na R A Z rocznie D A R A D I O N Na kl I Tak T 1 / 2 .

RADIOADoTyVNOZTB VmischmiZTVA A OitpjednostkimilamiTZI wewmiNZIVNOZTty IlI ZwspółROZTty RAZPpiekło miGO ATOMow:

Na uhTOM welichinA OitpmiDmilamiT RADIdąbTyVNOZTB VmischmiZTVA V NAHglinNt MOMminie VRmiMmiżaden. Z NaweDminieX Oitpjednostkimilminie ZlminależnyT, czwO okTyVNOZTB RADIONulITak A ZtakHANA Z chiZloM RADIdąbTyVnasX ATOMow V IZTOchnike V DANNt MOMminie VRmiMmiżaden ZooTNOwmiżadenmiM:

60 . Aktywność – liczba zdarzeń rozpadu (ogólnie aktów przemian promieniotwórczych, jądrowych) w jednostce czasu (zwykle na sekundę).

Jednostką aktywności są curie bekerela.

Becquerel (Bq) to jeden rozpad na sekundę (1 rozpad/s). Jednostka została nazwana na cześć francuskiego fizyka i laureata Nagrody Nobla Antoine-Henri Becquerela.

Curie (Ci) to aktywność 1 grama radu-226 znajdującego się w równowadze z produktami jego rozpadu pochodnego. Curie (Ci) -3,7x1010Bq. Jeżeli radionuklidy są rozmieszczone w objętości substancji, wówczas stosuje się pojęcie „aktywności właściwej” (masy lub objętości) - aktywność jednostki masy lub objętości substancji mierzona w Bq/kg Ci/kg; Bq/lilia Ki/l.

Dokładniej, jest to aktywność radionuklidu (lub mieszaniny radionuklidów) na jednostkę masy lub objętości substancji.

W przypadku rozproszenia radionuklidów na powierzchni gleby stosuje się pojęcie „aktywności powierzchniowej” – aktywności jednostki powierzchni mierzonej w Bq/m2 lub Ci/m2; Bq/km2 lub Ci/km2.

61. Wszystkie cząstki atomowe i subatomowe emitowane z jądra atomu podczas rozpadu promieniotwórczego, tj. promieniowanie radioaktywne lub jonizujące przechodzące przez materię:

Po pierwsze, prowadzą do jego jonizacji, do powstania gorących (wysokoenergetycznych) i niezwykle reaktywnych cząstek: jonów i wolnych rodników (fragmentów cząsteczek, które nie mają ładunku);

Po drugie, mogą prowadzić do aktywacji substancji, do pojawienia się tzw. aktywności indukowanej, czyli do przekształcenia stabilnych atomów w radioaktywne - pojawienie się radionuklidów pochodzenia aktywacyjnego.Dlatego główne cechy jonizacji promieniowanie to energia cząstek, ich zasięg w różnych ośrodkach czy zdolność penetracji, a także ich zdolność jonizacyjna (szczególnie jako zagrożenie dla obiektów biologicznych).

Cząstki a ze względu na swoją masę i ładunek mają największą zdolność jonizacji i niszczą wszystko na swojej drodze. Dlatego też aktywne radionuklidy są najbardziej niebezpieczne dla ludzi i zwierząt po spożyciu. Ze względu na swój mały rozmiar, masę i ładunek, cząstki β mają znacznie mniejszą zdolność jonizacji niż cząstki α, ale naturalnym jest, że po spożyciu izotopy β-aktywne są również znacznie bardziej niebezpieczne niż wystawione na działanie promieniowania zewnętrznego. Do ochrony przed promieniowaniem n i g stosuje się grube warstwy betonu, ołowiu i stali, przy czym w tym przypadku mówimy tylko o współczynniku tłumienia, a nie o całkowitej ochronie. W każdym razie należy pamiętać, że najbardziej racjonalną „ochroną” przed jakimkolwiek promieniowaniem jest jak największa odległość od źródła promieniowania (oczywiście w rozsądnych granicach) i możliwie najkrótszy czas przebywania w strefie zwiększonego promieniowania.

62. Dlatego głównym wskaźnikiem charakteryzującym wpływ źródeł promieniowania jest ocena energii, jaką tracą one podczas przechodzenia przez substancję (ośrodek) i która jest przez nią pochłaniana.

Przy pomiarze promieniowania jonizującego stosuje się pojęcie dawki, a przy ocenie jego wpływu na obiekty biologiczne stosuje się dodatkowe współczynniki korygujące. Dawka pochłonięta (z gr. udział, porcja) to energia promieniowania jonizującego (IR) pochłonięta przez napromieniowaną substancję, liczona zazwyczaj na jednostkę jej masy. Szary (Gy) to jednostka dawki pochłoniętej w układzie jednostek SI. Rad jest nieukładową jednostką dawki pochłoniętej. Dawka pochłonięta to uniwersalne pojęcie charakteryzujące wynik oddziaływania pola promieniowania z otoczeniem. Dawkę ekspozycyjną (dla promieniowania rentgenowskiego i g) określa się metodą jonizacji powietrza. Promieniowanie rentgenowskie (R) jest nieukładową jednostką dawki ekspozycyjnej. Jest to ilość promieniowania g lub rentgenowskiego, która w 1 cm3 suchego powietrza (o masie 0,001293 g w normalnych warunkach) tworzy 2,082 109 par jonów przenoszących ładunek 1 jednostki elektrostatycznej każdego znaku (w systemu SGS). Dawka równoważna to dawka obliczona dla obiektów biologicznych (człowieka) z uwzględnieniem współczynnika jakości promieniowania QC. Równy iloczynowi pochłoniętej dawki i CC. Dawkę równoważną można zmierzyć w tych samych jednostkach, co dawka pochłonięta. Jednostką dawki równoważnej w układzie SI jest siwert (Sv). Skuteczna dawka równoważna to dawka równoważna obliczona z uwzględnieniem różnej wrażliwości różnych tkanek organizmu na promieniowanie. Jest ona równa dawce równoważnej, jaką otrzymuje dany narząd (tkanka, z uwzględnieniem ich masy), pomnożona przez odpowiedni „współczynnik ryzyka radiacyjnego”.

63. Obliczenie dawki indywidualnej w ogólnym przypadku przeprowadza się w oparciu o poniższy schemat, ilustrujący główne etapy wejścia i dystrybucji radionuklidów w środowisku.

Ogólnie rzecz biorąc, wpływ promieniowania na obiekty biologiczne, a przede wszystkim na organizm człowieka, powoduje trzy różne negatywne skutki.

Pierwszym z nich jest wpływ genetyczny na dziedziczne komórki (płciowe) organizmu. Może i objawia się jedynie w potomstwie. Są to narodziny dzieci z różnymi odchyleniami od normy (deformacje o różnym stopniu, demencja itp.) Lub narodziny całkowicie niezdolnego do życia płodu, z odchyleniami niezgodnymi z życiem.

Drugi to efekt genetyczny dla dziedzicznego aparatu komórek somatycznych - komórek ciała. Przejawia się w ciągu życia konkretnego człowieka w postaci różnych chorób (głównie nowotworowych). Trzeci efekt to efekt immunosomatyczny. Jest to osłabienie mechanizmów obronnych i układu odpornościowego organizmu w wyniku zniszczenia błon komórkowych i innych struktur. Przejawia się w postaci szerokiej gamy chorób, także tych pozornie zupełnie niezwiązanych z narażeniem na promieniowanie, wzrostem liczby i ciężkości chorób oraz powikłaniami. Osłabiona odporność powoduje występowanie wszelkich chorób, w tym raka. Tym samym, ze względu na dużą promienioczułość narządów wewnętrznych oraz czas trwania procesu częściowego usuwania izotopów promieniotwórczych z organizmu, napromieniowanie wewnętrzne jest dla człowieka bardziej niebezpieczne niż napromieniowanie zewnętrzne.

64. Należy zwrócić uwagę na wyraźną rozbieżność pomiędzy otrzymaną dawką, czyli energią uwolnioną w organizmie, a efektem biologicznym.

Te same dawki otrzymane przez człowieka od promieniowania zewnętrznego i wewnętrznego, a także dawki otrzymane od różnych rodzajów promieniowania jonizującego, od różnych radionuklidów (kiedy dostaną się do organizmu) powodują różne skutki!

Jednocześnie absolutnie śmiertelna dawka dla człowieka wynosząca 1000 rentgenów w jednostkach energii cieplnej wynosi zaledwie 0,0024 kalorii.

Ta ilość energii cieplnej może ogrzać jedynie około 0,0024 ml wody (0,0024 cm3) o 1°C, czyli tylko 2,4 mg wody. Dzięki szklance gorącej herbaty dostajemy tysiące razy więcej.

Jednocześnie lekarze, naukowcy i naukowcy zajmujący się energią jądrową operują dawkami mili-, a nawet mikro-rentgenów. Oznacza to, że wskazują na dokładność, która w rzeczywistości nie istnieje.

65. Wszystkie sytuacje awaryjne są klasyfikowane według czterech kryteriów:

1) sferę występowania, która określa charakter powstania sytuacji awaryjnej;

2) przynależność wydziałowa, tj. gdzie, w jakim sektorze gospodarki narodowej wystąpiła ta sytuacja nadzwyczajna;

3) skalę możliwych konsekwencji. Podstawą jest tutaj znaczenie (skala) zdarzenia, wyrządzone szkody oraz ilość sił i zasobów zaangażowanych w usunięcie skutków;

4) prędkość rozprzestrzeniania się zagrożenia.

66. Obywatele Republiki Białorusi w zakresie ochrony ludności i terytoriów przed sytuacjami nadzwyczajnymi mają prawo:

w celu ochrony życia, zdrowia i mienia osobistego w sytuacjach awaryjnych;

używać, zgodnie z planami reagowania kryzysowego, środków ochrony zbiorowej i indywidualnej oraz innej własności organów władzy republikańskiej, innych organizacji państwowych podległych Radzie Ministrów Republiki Białorusi, lokalnych organów wykonawczych i administracyjnych oraz innych organizacji mających na celu ochronę ludności, ludności przed sytuacjami nadzwyczajnymi;

do informacji o ryzyku, na jakie może być narażony w niektórych miejscach pobytu w kraju oraz o niezbędnych środkach bezpieczeństwa; kontaktować się z organami rządowymi, innymi organizacjami, a także indywidualnymi przedsiębiorcami w kwestiach ochrony ludności i terytoriów przed sytuacjami nadzwyczajnymi;

uczestniczyć w określony sposób w działaniach mających na celu zapobieganie i eliminowanie sytuacji awaryjnych;

o naprawienie szkody wyrządzonej na zdrowiu i mieniu w wyniku sytuacji nadzwyczajnych;

o bezpłatną opiekę medyczną, odszkodowania i świadczenia za życie i pracę w strefach zagrożenia;

do bezpłatnego państwowego ubezpieczenia społecznego, otrzymując odszkodowania i świadczenia za szkody wyrządzone na zdrowiu w trakcie udziału w działaniach ratowniczych; o zabezpieczenie emerytalne na wypadek utraty zdolności do pracy wskutek urazu lub choroby odniesionej przy wykonywaniu obowiązków związanych z ochroną ludności i terytoriów przed sytuacjami nadzwyczajnymi, w sposób przewidziany dla pracowników, których niepełnosprawność powstała w wyniku urazu przy pracy;

o zabezpieczenie emerytury i renty na wypadek utraty żywiciela rodziny, który zmarł lub zmarł w wyniku urazu lub choroby odniesionej w trakcie wykonywania obowiązków związanych z ochroną ludności i terytoriów przed sytuacjami nadzwyczajnymi, w sposób przewidziany dla rodzin zmarłych lub zmarłych obywateli z tytułu szkody odniesionej w związku z pełnieniem obywatelskiego obowiązku ratowania życia ludzkiego, ochrony mienia i porządku publicznego.

Obywatele Republiki Białorusi w zakresie ochrony ludności i terytoriów przed sytuacjami nadzwyczajnymi są zobowiązani do: przestrzegania przepisów prawa w zakresie ochrony ludności i terytoriów przed sytuacjami nadzwyczajnymi;

przestrzegać środków bezpieczeństwa w życiu codziennym i codziennych czynnościach zawodowych, unikać naruszeń dyscypliny produkcyjnej i technologicznej, wymogów bezpieczeństwa środowiskowego, które mogą prowadzić do sytuacji awaryjnych;

studiować podstawowe metody ochrony ludności i terytoriów przed sytuacjami nadzwyczajnymi, sposoby udzielania pierwszej pomocy ofiarom, zasady stosowania środków ochrony zbiorowej i indywidualnej, stale doskonalić swoją wiedzę i umiejętności praktyczne w tym zakresie;

67. Państwowy system zapobiegania i likwidacji sytuacji kryzysowych jednoczy

republikański organ rządowy sprawujący zarządzanie w zakresie zapobiegania i reagowania na sytuacje nadzwyczajne, zapewniający bezpieczeństwo przeciwpożarowe, przemysłowe, nuklearne i radiacyjne, obrona cywilna (zwany dalej republikańskim organem rządowym ds. sytuacji nadzwyczajnych),

inne republikańskie organy rządowe,

inne organizacje państwowe podległe Radzie Ministrów Republiki Białorusi,

lokalne organy wykonawcze i administracyjne,

inne organizacje, których kompetencje obejmują rozwiązywanie problemów ochrony ludności i terytoriów przed sytuacjami nadzwyczajnymi. Do głównych celów państwowego systemu zapobiegania sytuacjom nadzwyczajnym i reagowania na nie należy:

opracowywanie i wdrażanie standardów prawnych i ekonomicznych zapewniających ochronę ludności i terytoriów przed sytuacjami nadzwyczajnymi;

wdrażanie programów celowych i naukowo-technicznych mających na celu zapobieganie sytuacjom awaryjnym oraz zwiększanie trwałości funkcjonowania organizacji i zaplecza socjalnego w sytuacjach awaryjnych;

zapewnienie gotowości do działania organów zarządzania kryzysowego, sił i środków przeznaczonych i przeznaczonych do zapobiegania i eliminowania sytuacji awaryjnych; Do głównych celów państwowego systemu zapobiegania sytuacjom nadzwyczajnym i reagowania na nie należy:

tworzenie republikańskich, sektorowych, terytorialnych, lokalnych i zakładowych rezerw środków materialnych na likwidację sytuacji nadzwyczajnych (zwanych dalej rezerwami zasobów materialnych na likwidację sytuacji nadzwyczajnych, o ile nie określono inaczej);

gromadzenie, przetwarzanie, wymiana i dystrybucja informacji w zakresie ochrony ludności i terytoriów przed sytuacjami nadzwyczajnymi;

przygotowanie ludności do działania w sytuacjach nadzwyczajnych;

prognozowanie i ocena skutków społeczno-gospodarczych sytuacji nadzwyczajnych;

wdrożenie państwowego badania, nadzoru i kontroli w zakresie ochrony ludności i terytoriów przed sytuacjami nadzwyczajnymi; Do głównych celów państwowego systemu zapobiegania sytuacjom nadzwyczajnym i reagowania na nie należy:

reagowanie w sytuacjach awaryjnych;

wdrażanie środków ochrony socjalnej ludności dotkniętej sytuacjami kryzysowymi, prowadzenie akcji humanitarnych;

realizacja praw i obowiązków ludności w zakresie ochrony przed sytuacjami nadzwyczajnymi, a także osób bezpośrednio zaangażowanych w ich eliminację;

współpraca międzynarodowa w zakresie ochrony ludności i terytoriów przed sytuacjami nadzwyczajnymi; Do głównych celów państwowego systemu zapobiegania sytuacjom nadzwyczajnym i reagowania na nie należy:

69. W połowie ubiegłego wieku ludzkość zaczęła zdawać sobie sprawę z powagi stojących przed nią problemów środowiskowych i pojawiło się naturalne pytanie: ile czasu nam jeszcze pozostało, ile lat upłynie, zanim tragiczne konsekwencje naszego zaniedbania środowiska naturalnego środowisko naturalne stało się oczywiste? Nie mamy już kolejnych trzydziestu lat na badanie i omawianie problemów środowiskowych. Musimy albo stworzyć zrównoważone społeczeństwo, albo staniemy się świadkami wyginięcia cywilizacji na Ziemi. W 1983 roku Organizacja Narodów Zjednoczonych utworzyła Światową Komisję ds. Środowiska i Rozwoju.

Jednocześnie sformułowano następujące zasady zrównoważonego rozwoju:

Ludzie mają prawo do zdrowego i produktywnego życia w harmonii z naturą;

Dzisiejszy rozwój nie powinien odbywać się kosztem interesów rozwojowych i ochrony środowiska na rzecz obecnych i przyszłych pokoleń;

Ochrona środowiska musi stanowić integralną część procesu rozwoju i nie można jej rozpatrywać oddzielnie;

Problemy środowiskowe rozwiązuje się najskuteczniej przy udziale wszystkich zainteresowanych obywateli. Państwa rozwijają i zwiększają świadomość i udział społeczeństwa poprzez zapewnienie szerokiego dostępu do informacji o środowisku.

70. Biosfera to obszar istnienia i funkcjonowania organizmów żywych, obejmujący dolną część atmosfery (aerobisferę), całą hydrosferę (hydrobiosferę), powierzchnię lądu (terbiosferę) i górne warstwy litosfery (litobiosfera). Biosfera obejmuje zarówno organizmy żywe (materia żywa), jak i ich siedliska i stanowi integralny dynamiczny system, który wychwytuje, gromadzi i przekazuje energię poprzez wymianę substancji między organizmami a środowiskiem.

71. Wszystkie związki chemiczne dostępne dla organizmów żywych w biosferze są ograniczone.

Wyczerpywanie się substancji chemicznych nadających się do absorpcji często hamuje rozwój pewnych grup organizmów na lokalnych obszarach lądowych lub oceanicznych.

Zdaniem akademika V.R. Williams, jedynym sposobem przekazania skończonych właściwości nieskończoności jest spowodowanie jej obrotu po zamkniętej krzywej.

W rezultacie stabilność biosfery jest utrzymywana dzięki cyklowi przepływów substancji i energii.

Istnieją dwa główne cykle substancji: duży - geologiczny i mały - biogeochemiczny. Wielki cykl nazywany jest także cyklem wodnym pomiędzy hydrosferą, atmosferą i litosferą, poruszanym przez energię Słońca. W przeciwieństwie do energii, która raz wykorzystana przez organizm zamienia się w ciepło i jest tracona, substancje krążą w biosferze, tworząc cykle biogeochemiczne.

72. Utrzymanie czynności życiowej organizmów i obiegu materii w ekosystemach możliwe jest jedynie dzięki stałemu przepływowi energii. Ostatecznie całe życie na Ziemi istnieje dzięki energii promieniowania słonecznego, która jest przekształcana przez organizmy fotosyntetyzujące (autotrofy) w energię potencjalną - w związki organiczne. Utrzymanie czynności życiowej organizmów i obiegu materii w ekosystemach możliwe jest jedynie dzięki stałemu przepływowi energii.

Był to jeden z najważniejszych etapów rozwoju współczesnej wiedzy fizycznej. Naukowcy nie od razu doszli do właściwych wniosków dotyczących struktury najmniejszych cząstek. Znacznie później odkryto inne prawa - na przykład prawa ruchu mikrocząstek, a także cechy transformacji jąder atomowych zachodzące podczas rozpadu radioaktywnego.

Eksperymenty Rutherforda

Radioaktywne przemiany jąder atomowych zostały po raz pierwszy zbadane przez angielskiego badacza Rutherforda. Już wtedy było jasne, że większość masy atomu leży w jego jądrze, ponieważ elektrony są setki razy lżejsze od nukleonów. Aby zbadać ładunek dodatni wewnątrz jądra, w 1906 roku Rutherford zaproponował zbadanie atomu cząstkami alfa. Takie cząstki powstały podczas rozpadu radu, a także niektórych innych substancji. Podczas swoich eksperymentów Rutherford poznał budowę atomu, czemu nadano nazwę „model planetarny”.

Pierwsze obserwacje radioaktywności

Już w 1985 roku angielski badacz W. Ramsay, znany z odkrycia gazowego argonu, dokonał interesującego odkrycia. Odkrył gazowy hel w minerale zwanym kleveitem. Następnie duże ilości helu znaleziono także w innych minerałach, ale tylko w tych zawierających tor i uran.

Naukowcowi wydawało się to bardzo dziwne: skąd w minerałach może brać się gaz? Kiedy jednak Rutherford zaczął badać naturę radioaktywności, okazało się, że hel jest produktem rozpadu radioaktywnego. Z niektórych pierwiastków chemicznych „rodzi się” inne, o zupełnie nowych właściwościach. I fakt ten zaprzeczał wszystkim wcześniejszym doświadczeniom chemików tamtych czasów.

Obserwacja Fredericka Soddy'ego

Razem z Rutherfordem w badania bezpośrednio zaangażowany był naukowiec Frederick Soddy. Był chemikiem i dlatego cała jego praca dotyczyła identyfikacji pierwiastków chemicznych na podstawie ich właściwości. W rzeczywistości radioaktywne przemiany jąder atomowych zostały po raz pierwszy zauważone przez Soddy'ego. Udało mu się dowiedzieć, czym są cząstki alfa, których Rutherford używał w swoich eksperymentach. Po dokonaniu pomiarów naukowcy odkryli, że masa jednej cząstki alfa wynosi 4 jednostki masy atomowej. Po zgromadzeniu określonej liczby takich cząstek alfa naukowcy odkryli, że zamieniły się one w nową substancję - hel. Właściwości tego gazu były dobrze znane Soddy’emu. Dlatego argumentował, że cząstki alfa są w stanie wychwytywać elektrony z zewnątrz i zamieniać się w obojętne atomy helu.

Zmiany wewnątrz jądra atomu

Kolejne badania miały na celu identyfikację cech jądra atomowego. Naukowcy zdali sobie sprawę, że wszystkie przemiany zachodzą nie z elektronami lub powłoką elektronową, ale bezpośrednio z samymi jądrami. To radioaktywne przemiany jąder atomowych przyczyniły się do przemiany jednych substancji w inne. W tamtym czasie cechy tych przemian były jeszcze nieznane naukowcom. Ale jedno było jasne: w rezultacie w jakiś sposób pojawiły się nowe pierwiastki chemiczne.

Po raz pierwszy naukowcom udało się prześledzić taki łańcuch metamorfoz w procesie przemiany radu w radon. Reakcje, w wyniku których dochodzi do takich przemian, którym towarzyszy specjalne promieniowanie, badacze nazwali jądrowymi. Upewniwszy się, że wszystkie te procesy zachodzą dokładnie w jądrze atomu, naukowcy zaczęli badać inne substancje, nie tylko rad.

Otwarte rodzaje promieniowania

Główną dyscypliną, która może wymagać odpowiedzi na takie pytania, jest fizyka (klasa 9). Jej kurs obejmuje przemiany radioaktywne jąder atomowych. Prowadząc eksperymenty nad przenikalnością promieniowania uranu, Rutherford odkrył dwa rodzaje promieniowania, czyli przemian radioaktywnych. Mniej przenikliwy typ nazwano promieniowaniem alfa. Później badano także promieniowanie beta. Promieniowanie gamma zostało po raz pierwszy zbadane przez Paula Villarda w 1900 roku. Naukowcy wykazali, że zjawisko radioaktywności jest związane z rozpadem jąder atomowych. W ten sposób zadany został miażdżący cios panującym dotychczas wyobrażeniom o atomie jako niepodzielnej cząstce.

Przekształcenia radioaktywne jąder atomowych: główne typy

Obecnie uważa się, że podczas rozpadu radioaktywnego zachodzą trzy rodzaje przemian: rozpad alfa, rozpad beta i wychwyt elektronów, zwany inaczej wychwytem K. Podczas rozpadu alfa cząstka alfa jest emitowana z jądra, które jest jądrem atomu helu. Samo jądro radioaktywne ulega przemianie w takie, które ma niższy ładunek elektryczny. Rozpad alfa jest charakterystyczny dla substancji zajmujących ostatnie miejsca w układzie okresowym. Do przemian radioaktywnych jąder atomowych zalicza się także rozpad beta. Zmienia się także skład jądra atomowego tego typu: traci ono neutrina lub antyneutrina, a także elektrony i pozytony.

Tego typu rozpadowi towarzyszy krótkofalowe promieniowanie elektromagnetyczne. Podczas wychwytywania elektronów jądro atomu pochłania jeden z pobliskich elektronów. W tym przypadku jądro berylu może przekształcić się w jądro litu. Typ ten odkrył w 1938 roku amerykański fizyk Alvarez, który zajmował się także badaniami radioaktywnych przemian jąder atomowych. Fotografie, na których badacze próbowali uchwycić takie procesy, zawierają obrazy przypominające rozmytą chmurę ze względu na mały rozmiar badanych cząstek.

Na poprzedniej lekcji omawialiśmy zagadnienie związane z eksperymentem Rutherforda, w wyniku którego wiemy już, że atom jest modelem planetarnym. Nazywa się to planetarnym modelem atomu. W centrum jądra znajduje się masywne, dodatnio naładowane jądro. A elektrony krążą wokół jądra na swoich orbitach.

Ryż. 1. Planetarny model atomu Rutherforda

Frederick Soddy brał udział w eksperymentach razem z Rutherfordem. Soddy jest chemikiem, dlatego swoją pracę przeprowadził właśnie w zakresie identyfikacji otrzymanych pierwiastków na podstawie ich właściwości chemicznych. To Soddy'emu udało się dowiedzieć, czym są cząstki a, których przepływ spadał na złotą płytkę w eksperymentach Rutherforda. Po dokonaniu pomiarów okazało się, że masa cząstki a wynosi 4 jednostki masy atomowej, a ładunek cząstki a wynosi 2 ładunki elementarne. Porównując te rzeczy, po zgromadzeniu określonej liczby cząstek a, naukowcy odkryli, że cząstki te zamieniły się w pierwiastek chemiczny - gazowy hel.

Znane były właściwości chemiczne helu, dzięki czemu Soddy argumentował, że jądra będące cząstkami a wychwytują elektrony z zewnątrz i zamieniają się w obojętne atomy helu.

Następnie główne wysiłki naukowców miały na celu zbadanie jądra atomu. Stało się jasne, że wszystkie procesy zachodzące podczas promieniowania radioaktywnego zachodzą nie z powłoką elektronową, nie z elektronami otaczającymi jądra, ale z samymi jądrami. To właśnie w jądrach zachodzą pewne przemiany, w wyniku których powstają nowe pierwiastki chemiczne.

Pierwszy taki łańcuch otrzymano w celu przekształcenia pierwiastka radu, który stosowano w eksperymentach nad radioaktywnością, w radon w postaci gazu obojętnego z emisją cząstki a; reakcja w tym przypadku jest zapisana w następujący sposób:

Po pierwsze, cząstka a ma 4 jednostki masy atomowej i podwójny, podwojony ładunek elementarny, a ładunek jest dodatni. Rad ma numer seryjny 88, jego liczba masowa to 226, a radon ma numer seryjny 86, liczba masowa 222 i pojawia się cząstka a. To jest jądro atomu helu. W tym przypadku piszemy po prostu hel. Numer porządkowy 2, numer mszalny 4.

Reakcje, w wyniku których powstają nowe pierwiastki chemiczne, a jednocześnie powstają nowe promieniowanie i inne pierwiastki chemiczne, nazywa się reakcje jądrowe.

Kiedy stało się jasne, że wewnątrz jądra zachodzą procesy radioaktywne, zajęto się innymi pierwiastkami, a nie tylko radem. Badając różne pierwiastki chemiczne, naukowcy zdali sobie sprawę, że istnieją nie tylko reakcje z emisją, promieniowaniem cząstki a z jądra atomu helu, ale także inne reakcje jądrowe. Na przykład reakcje z emisją cząstki b. Teraz wiemy, że są to elektrony. W tym przypadku powstaje również nowy pierwiastek chemiczny, odpowiednio nowa cząstka, jest to cząstka b, jest to również elektron. Szczególnie interesujące w tym przypadku są wszystkie pierwiastki chemiczne, których liczba atomowa jest większa niż 83.

Możemy zatem sformułować tzw Reguły Soddy'ego, czyli reguły przemieszczeń dla przemian radioaktywnych:

Ryż. 2. Rozpad alfa

Podczas rozpadu beta liczba atomowa wzrasta o 1, ale masa atomowa się nie zmienia.

Ryż. 3. Rozpad beta

Lista dodatkowej literatury

1. Bronstein poseł Atomy i elektrony. „Biblioteka „Kwant””. Tom. 1. M.: Nauka, 1980
2. Kikoin I.K., Kikoin A.K. Fizyka: Podręcznik dla klasy IX liceum. M.: „Oświecenie”
3. Kitaygorodsky A.I. Fizyka dla każdego. Fotony i jądra. Księga 4. M.: Nauka
4. Myakishev G.Ya., Sinyakova A.Z. Fizyka. Optyka Fizyka kwantowa. Klasa 11: podręcznik do pogłębionego studiowania fizyki. M.: Drop
5. Rutherford E. Wybrane prace naukowe. Radioaktywność. M.: Nauka
6. Rutherford E. Wybrane prace naukowe. Budowa atomu i sztuczne przemiany pierwiastków. M.: Nauka

Do najważniejszych rodzajów przemian promieniotwórczych (Tabela 2) zalicza się rozpad a, przemiany b, promieniowanie g i rozszczepienie spontaniczne, a w przyrodzie, w warunkach ziemskich, występują prawie tylko trzy pierwsze typy przemian radioaktywnych. Należy zauważyć, że rozpady b i promieniowanie g są charakterystyczne dla nuklidów z dowolnej części układu okresowego pierwiastków, a rozpady a są charakterystyczne dla dość ciężkich jąder.

Tabela 2

Podstawowe przemiany radioaktywne (Naumov, 1984)

a - rozkład- jest to radioaktywna transformacja jąder z emisją cząstek a (jądra helu):. Obecnie znanych jest ponad 200 jąder radioaktywnych α.
Opublikowano na ref.rf
Wszystkie są ciężkie, Z>83. Uważa się, że każde jądro z tego regionu ma radioaktywność (nawet jeśli nie zostało jeszcze wykryte). Rozpadowi a ulegają także niektóre izotopy pierwiastków ziem rzadkich o liczbie neutronów N>83. Ten obszar aktywnych jąder znajduje się od (T 1/2 = 5∙10 15 lat) do (T 1/2 = 0,23 s). Energie rozpadu cząstek a podlegają dość ścisłym limitom: 4¸9 MeV dla ciężkich jąder i 2¸4,5 MeV dla jąder pierwiastków ziem rzadkich, ale izotopy emitują cząstki a o energiach do 10,5 MeV. Wszystkie cząstki a emitowane z jąder danego typu mają w przybliżeniu równe energie. cząstki a przenoszą prawie całą energię uwolnioną podczas rozpadu a. Okresy półtrwania a-emiterów mieszczą się w szerokim zakresie: od 1,4∙10 17 lat dla do 3∙10 -7 s dla .

b-transformacje. Przez długi czas znany był jedynie rozpad elektronowy, który nazywano rozpadem b: . W 1934 r. ᴦ. F. Joliot-Curie i I. Joliot-Curie odkryte podczas bombardowania niektórych jąder pozytronowy lub b + -rozpad: . b-transformacje obejmują również przechwytywanie elektroniczne: . W tych procesach jądro absorbuje elektron z powłoki atomowej, zwykle z powłoki K, dlatego proces ten nazywany jest również wychwytem K. Wreszcie, transformacje b obejmują procesy wychwytywanie neutrin i antyneutrin:I . Jeśli jest to rozpad wewnątrzatomowy proces, wówczas reprezentują elementarne akty b-transformacji wewnątrznukleon procesy: 1); 2); 3); 4); 5).

g-promieniowanie jąder. Istota zjawiska promieniowania g polega na tym, że jądro w stanie wzbudzonym przechodzi w stany o niższej energii bez zmiany Z i A, lecz z emisją fotonów, by ostatecznie znaleźć się w stanie podstawowym. Ponieważ energie jądrowe są dyskretne, widmo promieniowania g jest również dyskretne. Rozciąga się od 10 keV do 3 MeV, ᴛ.ᴇ. Długości fal mieszczą się w zakresie 0,1¸ 4∙10 -4 nm. Warto zaznaczyć, że dla porównania: dla czerwonej linii widma widzialnego lʼʼ600 nm i Eg = 2 eV. W łańcuchu przemian radioaktywnych jądra znajdują się w stanie wzbudzonym w wyniku wcześniejszych rozpadów b.

Podane w tabeli reguły przesunięć Z i A pozwalają nam pogrupować wszystkie naturalnie występujące pierwiastki promieniotwórcze w cztery duże rodziny lub serie radioaktywne (Tabela 3).

Tabela 3

Podstawowe serie radioaktywne (Naumov, 1984)

Seria aktynowa otrzymała swoją nazwę, ponieważ poprzednie trzy elementy zostały odkryte później niż ona. Element macierzysty serii neptunów jest stosunkowo niestabilny i nie zachował się w skorupie ziemskiej. Z tego powodu szereg neptunowy został najpierw przewidziany teoretycznie, a następnie w laboratorium zrekonstruowano jego strukturę (G. Seaborg i A. Ghiorso, 1950).

Każda seria radioaktywna zawiera elementy o wyższych wartościach ładunku i liczby masowej, ale mają one stosunkowo krótki czas życia i praktycznie nigdy nie występują w przyrodzie. Wszystkie pierwiastki o Z>92 nazywane są transuranem, a pierwiastki o Z>100 nazywane są transfermami.

Ilość dowolnego izotopu promieniotwórczego zmniejsza się z czasem w wyniku rozpadu radioaktywnego (transformacji jąder). Szybkość rozpadu jest zdeterminowana budową jądra, w związku z czym na proces ten nie można wpływać żadnymi środkami fizycznymi ani chemicznymi bez zmiany stanu jądra atomowego.

Przemiany promieniotwórcze – pojęcie i rodzaje. Klasyfikacja i cechy kategorii „Przemiany radioaktywne” 2017, 2018.