Радыяактыўнасьць

Радыяактыўнасьць (лац. radio — выпраменьваю, activus — дзейны; таксама сустракаецца радыеактыўнасьць) — радыяактыўны распад, працэс, шляхам якога нестабільныя ядры некаторых атамаў распадаюцца з выпраменьваньнем альфа-, бэта- ці гамма- промняў або спантанна дзеляцца.

Гісторыя

Радыяактыўнасьць упершыню выявіў і пачаў вывучаць францускі навукоўца Анры Бэкерэль у 1896 годзе. Таксама фэномэн радыяактыўнасьці вывучалі Марыя Складоўская-Кюры, П’ер Кюры, Эрнэст Рутэрфорд.

Падчас Другой сусьветнай вайны пачалася распрацоўка ядзернай зброі. У 1945 годзе на Хірасіму і Нагасакі ЗША скінула ядзерныя бомбы.

У 1986 годзе адбылася Чарнобыльская катастрофа.

Час радыяактыўнага распаду

Распад радыяактыўнага рэчыва адбываецца паводле наступнай формулы:

$N(t)=N_{0}e^{-\lambda t}.\,$

• N₀ — пачатковая колькасьць атамаў радыяактыўнага рэчыва;
• N — канчатковая колькасьць атамаў радыяактыўнага рэчыва праз час t;
• λ — канстанта распаду

Час, за які колькасьць радыектыўнага рэчыва меншае ўдвая, называецца пэрыядам паўраспаду:

$t_{1/2}={\frac {\ln 2}{\lambda }}$

Радыяактыўнае рэчыва можа мець пэрыяд паўраспаду ад доляў сэкунды да мільярдаў гадоў. Вонкавыя ўмовы на хуткасьць працэсу не ўплываюць.

Радыяактыўныя элемэнты, якія сустракаюцца ў прыродзе: ізатоп урану ²³⁸U (пэрыяд паўраспаду 4.47×10⁹), ізатоп урану ²³⁵U (пэрыяд паўраспаду 7.04×10⁸), ізатоп торыя ²³²Th (пэрыяд паўраспаду 1.41×10¹⁰).

Пэрыяды паўраспаду некаторых іншых элемэнтаў:

• ізатоп ёду ¹²⁹I — 1,7×10⁷ гадоў;
• ізатоп вугляроду ¹⁴C — 5,73×10³ гадоў;
• ізатоп фосфару ³²P — 14,28 дзён;
• ізатоп магнэзію ²⁷Mg — 9,46 хвілінаў;
• ізатоп магнэзію ²⁰Mg — 0,6 сэкунды;

Тыпы распаду

Выдзяляюць наступныя тыпы радыяактыўнага распаду: альфа-распад, бэта-распад, спантаннае дзяленьне, электронны захоп, ізамерны пераход. Падчас альфа-распаду ядро выпраменьвае альфа-часьцінку і ператвараецца ў ядро, зарад якога меншы на 2, а масавы лік — на 4. Падчас бэта-распаду выпраменьваецца электрон (альбо пазытрон) і антынэўтрына (альбо нэўтрына). Падчас электроннага захопу ядро захоплівае электрон з арбіты. Выпрамененныя бэта-часьцінкі маюць неперарыўны спэктар энэргіі. Пры альфа- і бэта-распадзе пачатковае і канчатковае ядро часам знаходзяцца ва ўзбуджаным стане. Пераход зь яго ў стан зь меншай энэргіяй суправаджаецца гама-выпраменьваньнем. Калі час знаходжаньня ядра ва ўзбуджаным стане большы за 10^-10 сэкунды, стан называюць ізамерным пераходам. Спантаннае дзяленьне — адвольнае расшчапленьне ядра на два аскепкі прыблізна роўнай масы; суправаджаецца выпраменьваньнем 2—3 нэўтронаў. Падчас аднаго акту спантаннага дзяленьня вылучаецца энэргія каля 160 МэВ, а пры іншых радыяактыўных ператварэньнях — ад дзясяткаў кэВ да некалькіх МэВ. Адзінка вымярэньня — распад у сэкунду, кюры.

Формулы распаду

Бэта-выпраменьваньне:

$\mathrm {n} \rightarrow \mathrm {p} +\mathrm {e} ^{-}+{\bar {\nu }}_{e}$

Электронны захоп:

$\mathrm {p} +\mathrm {e} ^{-}\rightarrow \mathrm {n} +{\nu }_{e}$

Выпраменьне пазытрону:

$\mathrm {p} \rightarrow \mathrm {n} +\mathrm {e} ^{+}+{\nu }_{e}$

Выкарыстаньне

Атамныя рэактары, мэдыцына, хімія, ядзерная зброя.

Літаратура

• Беларуская савецкая энцыякляпэдыя (1973)

Вонкавыя спасылкі

• Вывад радыенуклідаў з арганізму
• Харчы і радыяцыя
• «Балканскі сындром» — магчымае ўзьдзеяньне на чалавека баепрыпасаў з абедненым уранам
• «Nature» пра радыяцыю пасьля Чарнобыля
• Прафэсар Грушавы пра радыяактыўнае забруджаньне