Što je radionuklid? Ne treba se bojati ove riječi: ona jednostavno znači radioaktivne izotope. Ponekad u govoru možete čuti riječi "radionukleid", ili još manje književnu verziju - "radionukleotid". Točan izraz je radionuklid. Ali što je radioaktivni raspad? Koja su svojstva različitih vrsta zračenja i po čemu se razlikuju? O svemu - po redu.
Definicije u radiologiji
Od eksplozije prve atomske bombe, mnogi koncepti u radiologiji su se promijenili. Umjesto izraza "atomski kotao" uobičajeno je reći "nuklearni reaktor". Umjesto izraza "radioaktivne zrake" koristi se izraz "ionizirajuće zračenje". Izraz "radioaktivni izotop" zamijenjen je s "radionuklid".
Dugoživi i kratkoživi radionuklidi
Alfa, beta i gama zračenje prate proces raspada atomske jezgre. Što je razdobljePola zivota? Jezgre radionuklida nisu stabilne - to ih razlikuje od ostalih stabilnih izotopa. U određenom trenutku počinje proces radioaktivnog raspadanja. Radionuklidi se zatim pretvaraju u druge izotope, pri čemu se emitiraju alfa, beta i gama zrake. Radionuklidi imaju različite razine nestabilnosti – neki od njih se raspadaju tijekom stotina, milijuna pa čak i milijardi godina. Na primjer, svi prirodni izotopi urana su dugovječni. Postoje i radionuklidi koji se raspadaju u roku od nekoliko sekundi, dana, mjeseci. Nazivaju se kratkotrajnim.
Oslobađanje alfa, beta i gama čestica ne prati nikakvo raspadanje. Ali zapravo, radioaktivni raspad je popraćen samo oslobađanjem alfa ili beta čestica. U nekim slučajevima, ovaj proces se događa u pratnji gama zraka. Čisto gama zračenje se ne pojavljuje u prirodi. Što je veća stopa raspada radionuklida, to je veća i njegova radioaktivnost. Neki vjeruju da alfa, beta, gama i delta raspad postoje u prirodi. Ovo nije istina. Delta raspad ne postoji.
Jedinice radioaktivnosti
Međutim, kako se mjeri ova vrijednost? Mjerenje radioaktivnosti omogućuje da se brzina raspada izrazi u brojevima. Mjerna jedinica radionuklidne aktivnosti je bekerel. 1 bekerel (Bq) znači da se 1 raspad događa u 1 sekundi. Nekada su ta mjerenja koristila mnogo veću jedinicu mjere - kiriju (Ci): 1 curie=37 milijardi bekerela.
Naravnopotrebno je usporediti iste mase tvari, na primjer, 1 mg urana i 1 mg torija. Aktivnost određene jedinice mase radionuklida naziva se specifičnom aktivnošću. Što je poluživot duži, to je niža specifična radioaktivnost.
Koji su radionuklidi najopasniji?
Ovo je prilično provokativno pitanje. S jedne strane, kratkotrajni su opasniji, jer su aktivniji. No, nakon njihovog propadanja, sam problem zračenja gubi na važnosti, dok dugovječni predstavljaju opasnost dugi niz godina.
Specifična aktivnost radionuklida može se usporediti s oružjem. Koje bi oružje bilo opasnije: ono koje ispaljuje pedeset hitaca u minuti ili ono koje puca jednom u pola sata? Na ovo se pitanje ne može odgovoriti - sve ovisi o kalibru oružja, čime je napunjeno, hoće li metak doći do cilja, kolika će biti šteta.
Razlike između vrsta zračenja
Alfa, gama i beta vrste zračenja mogu se pripisati "kalibru" oružja. Ova zračenja imaju i zajedničke i razlike. Glavno zajedničko svojstvo je da su svi oni klasificirani kao opasno ionizirajuće zračenje. Što znači ova definicija? Energija ionizirajućeg zračenja iznimno je moćna. Kada udare u drugi atom, izbiju elektron iz njegove orbite. Kada se čestica emitira, naboj jezgre se mijenja - to stvara novu tvar.
Priroda alfa zraka
A zajedničko među njima je da gama, beta i alfa zračenje imaju sličnu prirodu. po najvišealfa zrake su prve otkrivene. Nastali su tijekom raspadanja teških metala - urana, torija, radona. Već nakon otkrića alfa zraka razjašnjena je njihova priroda. Pokazalo se da su to jezgre helija koje lete velikom brzinom. Drugim riječima, radi se o teškim "setovima" od 2 protona i 2 neutrona koji imaju pozitivan naboj. U zraku alfa zrake putuju vrlo kratku udaljenost – ne više od nekoliko centimetara. Papir ili, na primjer, epiderma potpuno zaustavlja ovo zračenje.
Beta zračenje
Beta čestice, otkrivene sljedeće, ispostavilo se da su obični elektroni, ali velikom brzinom. Oni su puno manji od alfa čestica i također imaju manji električni naboj. Beta čestice mogu lako prodrijeti u različite materijale. U zraku prelaze udaljenost do nekoliko metara. Sljedeći materijali mogu ih odgoditi: odjeća, staklo, tanki metalni lim.
Svojstva gama zraka
Ova vrsta zračenja je iste prirode kao ultraljubičasto zračenje, infracrvene zrake ili radio valovi. Gama zrake su fotonsko zračenje. Međutim, s iznimno velikom brzinom fotona. Ova vrsta zračenja vrlo brzo prodire u materijale. Za odgodu obično se koriste olovo i beton. Gama zrake mogu putovati tisućama kilometara.
Mit o opasnosti
Uspoređujući alfa, gama i beta zračenje, ljudi općenito smatraju da su gama zrake najopasnije. Uostalom, nastaju tijekom nuklearnih eksplozija, prevladavaju stotine kilometara iuzrokovati bolest zračenja. Sve je to točno, ali nije izravno povezano s opasnošću od zraka. Budući da u ovom slučaju govore o njihovoj prodornoj sposobnosti. Naravno, alfa, beta i gama zrake se razlikuju po tom pitanju. Međutim, opasnost se ne procjenjuje po moći prodiranja, već prema apsorbiranoj dozi. Ovaj pokazatelj se izračunava u džulima po kilogramu (J/kg).
Tako se doza apsorbiranog zračenja mjeri kao razlomak. Njegov brojnik ne sadrži broj alfa, gama i beta čestica, već energiju. Na primjer, gama zračenje može biti tvrdo i meko. Potonji ima manje energije. Nastavljajući analogiju s oružjem, možemo reći: nije bitan samo kalibar metka, važno je i iz čega je hitac ispaljen - iz praćke ili iz sačmarice.
