Co je radionuklid? Tohoto slova se není třeba bát: znamená jednoduše radioaktivní izotopy. Někdy v řeči můžete slyšet slova "radionukleid" nebo ještě méně literární verzi - "radionukleotid". Správný výraz je radionuklid. Ale co je radioaktivní rozpad? Jaké jsou vlastnosti různých typů záření a jak se liší? O všem – v pořádku.
Definice v radiologii
Od výbuchu první atomové bomby se mnoho konceptů v radiologii změnilo. Místo sousloví „atomový kotel“je zvykem říkat „jaderný reaktor“. Místo výrazu „radioaktivní paprsky“se používá výraz „ionizující záření“. Fráze „radioaktivní izotop“byla nahrazena výrazem „radionuklid“.
Radionuklidy s dlouhou a krátkou životností
Alfa, beta a gama záření doprovází proces rozpadu atomového jádra. Co je to obdobípoločas rozpadu? Jádra radionuklidů nejsou stabilní – to je odlišuje od ostatních stabilních izotopů. V určitém okamžiku začíná proces radioaktivního rozpadu. Radionuklidy jsou následně přeměněny na další izotopy, během kterých jsou emitovány paprsky alfa, beta a gama. Radionuklidy mají různé úrovně nestability – některé z nich se rozkládají během stovek, milionů a dokonce miliard let. Například všechny přirozeně se vyskytující izotopy uranu mají dlouhou životnost. Existují také radionuklidy, které se rozkládají během sekund, dnů, měsíců. Říká se jim krátkodobá.
Uvolňování částic alfa, beta a gama nedoprovází žádný rozpad. Ale ve skutečnosti je radioaktivní rozpad doprovázen pouze uvolňováním částic alfa nebo beta. V některých případech se tento proces vyskytuje doprovázený gama paprsky. Čisté gama záření se v přírodě nevyskytuje. Čím vyšší je rychlost rozpadu radionuklidu, tím vyšší je jeho úroveň radioaktivity. Někteří věří, že v přírodě existují rozpady alfa, beta, gama a delta. To není pravda. Delta rozpad neexistuje.
Jednotky radioaktivity
Jak se však tato hodnota měří? Měření radioaktivity umožňuje vyjádřit rychlost rozpadu v číslech. Jednotkou měření aktivity radionuklidů je becquerel. 1 becquerel (Bq) znamená, že k 1 rozpadu dojde za 1 sec. Kdysi tato měření používala mnohem větší měrnou jednotku - curie (Ci): 1 curie=37 miliard becquerelů.
Samozřejměje nutné porovnávat stejné hmotnosti látky, například 1 mg uranu a 1 mg thoria. Aktivita dané jednotkové hmotnosti radionuklidu se nazývá specifická aktivita. Čím delší je poločas rozpadu, tím nižší je specifická radioaktivita.
Které radionuklidy jsou nejnebezpečnější?
Toto je poněkud provokativní otázka. Na jednu stranu jsou nebezpečnější krátkověcí, protože jsou aktivnější. Ale konec konců, po jejich rozpadu ztrácí samotný problém radiace svůj význam, zatímco dlouhověká představuje nebezpečí na mnoho let.
Specifická aktivita radionuklidů se dá přirovnat ke zbraním. Která zbraň by byla nebezpečnější: ta, která vystřelí padesát ran za minutu, nebo ta, která střílí jednou za půl hodiny? Na tuto otázku nelze odpovědět - vše závisí na ráži zbraně, čím je nabitá, zda kulka dosáhne cíle, jaké bude poškození.
Rozdíly mezi typy záření
Typy alfa, gama a beta záření lze připsat „ráži“zbraní. Tato záření mají společné i rozdílné. Hlavní společnou vlastností je, že všechny jsou klasifikovány jako nebezpečné ionizující záření. Co tato definice znamená? Energie ionizujícího záření je extrémně silná. Když narazí na jiný atom, vyrazí elektron z jeho oběžné dráhy. Když je částice emitována, změní se náboj jádra - tím vznikne nová látka.
Povaha alfa paprsků
A společné je, že záření gama, beta a alfa má podobnou povahu. nejvícepaprsky alfa byly objeveny jako první. Vznikly při rozpadu těžkých kovů – uranu, thoria, radonu. Již po objevu alfa paprsků byla objasněna jejich podstata. Ukázalo se, že jde o jádra helia letící velkou rychlostí. Jinými slovy, jde o těžké „sady“2 protonů a 2 neutronů, které mají kladný náboj. Ve vzduchu se alfa paprsky pohybují na velmi krátkou vzdálenost - ne více než několik centimetrů. Papír nebo například epidermis toto záření zcela zastaví.
Beta záření
Beta částice, objevené jako další, se ukázaly jako obyčejné elektrony, ale s velkou rychlostí. Jsou mnohem menší než částice alfa a mají také menší elektrický náboj. Beta částice mohou snadno pronikat různými materiály. Ve vzduchu překonávají vzdálenost až několika metrů. Následující materiály je mohou oddálit: oblečení, sklo, tenký plech.
Vlastnosti gama záření
Tento typ záření je stejné povahy jako ultrafialové záření, infračervené paprsky nebo rádiové vlny. Gama paprsky jsou fotonové záření. Ovšem s extrémně vysokou rychlostí fotonů. Tento typ záření proniká materiály velmi rychle. K jeho oddálení se obvykle používá olovo a beton. Gama paprsky mohou cestovat tisíce kilometrů.
Mýtus o nebezpečí
Při srovnání záření alfa, gama a beta lidé obecně považují záření gama za nejnebezpečnější. Koneckonců, vznikají při jaderných explozích, překonávají stovky kilometrů azpůsobit nemoc z ozáření. To vše je pravda, ale s nebezpečím paprsků to přímo nesouvisí. Protože v tomto případě mluví o jejich penetrační schopnosti. V tomto ohledu se samozřejmě paprsky alfa, beta a gama liší. Nebezpečí se však nehodnotí podle penetrační síly, ale podle absorbované dávky. Tento ukazatel se počítá v joulech na kilogram (J / kg).
Dávka absorbovaného záření se tedy měří jako zlomek. Jeho čitatel neobsahuje počet částic alfa, gama a beta, ale energii. Například gama záření může být tvrdé a měkké. Ten druhý má méně energie. Pokračujeme-li v analogii se zbraněmi, můžeme říci: nezáleží pouze na ráži střely, je také důležité, z čeho se střílí - z praku nebo z brokovnice.
