Наведённая радиоактивность

Природа ионизирующего излучения и источники радиации

Радиоактивные превращения атомных ядер

В 1903г.(ещё до открытия атомного ядра) Эрнест Резерфорд и его сотрудник, английский химик Фредерик Содди, обнаружили, что радиоактивный элемент радий в процессе α-распада (самопроизвольного излучения α-частиц) превращается в другой химический элемент – радон.

Дальнейшие опыты с различными радиоактивными препаратами показали, что не только при α-распаде, но и при β-распаде происходит превращение одного химического элемента в другой.

После того, как в 1911г. Резерфордом была предложена ядерная модель атома, стало очевидно, что именно ядро претерпевает изменения при радиоактивных превращениях. Действительно, если бы изменения затрагивали только электронную оболочку атома, то при этом атом превращался бы в ион того же самого элемента, а вовсе не в атом другого элемента, с другими физическими и химическими свойствами.

Реакция α-распада ядра атома радия с превращением его в ядро атома радия записывается так:

²²⁶₈₈Ra -> ²²²₈₆Rn + ⁴₂He,

где знаком ²²⁶₈₈Ra обозначение ядро атома радия, знаком ²²²₈₆Rn – ядро атома радона и знаком ⁴₂He – α-частица или ядро атома гелия.

Из открытия, сделанного Резерфордом и Содди, следовало, что ядра атомов имеют сложный состав, т.е. состоят из каких-то частиц. Кроме того, стало ясно, что радиоактивность – это способность некоторых атомных ядер самопроизвольно превращаться в другие ядра с испусканием частиц.

Наиболее значимы следующие типы ионизирующего излучения:

1. Коротковолновое электромагнитное излучение (поток фотонов высоких энергий):

· рентгеновское излучение;

· гамма-излучение.

2. Потоки частиц:

· бета-частиц (электронов и позитронов);

· альфа-частиц (ядер атома гелия-4);

· нейтронов;

· протонов, других ионов и др.;

· осколков деления (тяжёлых ионов, возникающих при делении ядер).

Природные источники ионизирующего излучения:

· Спонтанный радиоактивный распад радионуклидов.

· Термоядерные реакции, например на Солнце.

· Индуцированные ядерные реакции в результате попадания в ядро высокоэнергетичных элементарных частиц или слияния ядер.

· Космические лучи.

Искусственные источники ионизирующего излучения:

· Искусственные радионуклиды.

· Ядерные реакторы.

· Ускорители элементарных частиц (генерируют потоки заряженных частиц, а также тормозное фотонное излучение).

· Рентгеновский аппарат как разновидность ускорителей, генерирует тормозное рентгеновское излучение.

Многие стабильные атомы в результате облучения и соответствующей индуцированной ядерной реакции превращаются в нестабильные изотопы. В результате такого облучения стабильное вещество становится радиоактивным, причем тип вторичного ионизирующего излучения будет отличаться от первоначального облучения. Наиболее ярко такой эффект проявляется после нейтронного облучения.

Дата добавления: 2015-07-13