Радиоактивност

1. Какво е радиоактивност?

 

Любопитно

Бисмутът е 83-тият елемент, който в Периодичната таблица е непосредствено след оловото. В природата се среща само изотопът бисмут-209, който в миналото се смяташе за стабилен. През 2003 г. обаче е потвърдено опитно, че е радиоактивен. Ядрата бисмут-209 изпускат алфа-лъчи, но това се случва изключително рядко. Да вземем късче от този метал. За да се разпаднат (излъчат алфа-частица) половината от наличните в късчето ядра бисмут-209, са необходими 2.1019 години. Това време е милиарди пъти по-голямо от възрастта на Вселената. Ако в късчето има 1 g бисмут (3.1021 ядра бисмут-209), за една година само около 100 от ядрата ще излъчат алфа-частици и ще се превърнат в други ядра (талий-205). Такава радиоактивност е трудно да се регистрира и ядрата на бисмута може да се смятат за стабилни. 

 

2. Радиоактивни лъчения

3. Йонизиращо действие и проникваща способност

4. Биологично действие 

5. Приложение на радиоактивността

В медицината радиоактивните лъчения се използват както за откриване, така и за лечение на заболявания. С γ-лъчи се унищожават ракови клетки, тъй като те са по-чувствителни към лъченията от нормалните клетки. Този метод за лечение се нарича лъчева терапия.

При силна радиация възникват трайни изменения (мутации) в организмите. Понякога това води до създаване на мутанти с ценни свойства. По такъв начин например са получени микроорганизми, които се използват при производството на антибиотици.

Радиоактивността – смъртоносен враг или неоценим помощник? Отговорът на този въпрос зависи от човешкия разум.


Да проверим какво сте научили 

В какво се изразява йонизиращото действие на радиоактивните лъчения? Кое лъчение има най-силно йонизиращо действие?

Кое радиоактивно лъчение не може да премине през дрехите и кожата на човека? 

Кои радиоактивни източници трябва да се съхраняват в дебели оловни контейнери?

Сравнете проникващата способност на трите вида радиоактивни лъчения.


Радиоактивност

1. Какво е радиоактивност?

2. Радиоактивни лъчения

3. Йонизиращо действие и проникваща способност

4. Биологично действие

5. Приложение на радиоактивността

 

Радиоактивност

40. Радиоактивност

През 1896 г. френският физик Анри Бекерел открива, че урановата руда изпуска невидими лъчи. След откритието на Бекерел започва изучаването и практическото използване на радиоактивните лъчения.

Какво е радиоактивност?

Ядрата на повечето атоми, които се срещат на Земята, са стабилни. Те не се променят с течение на времето. Някои ядра обаче, като тези на урана, са нестабилни. Нестабилните ядра изпускат спонтанно (без външно въздействие) лъчи с голяма енергия и се променят – превръщат се в други ядра или преминават в стабилно състояние, в което не излъчват. Всички химични елементи с атомен номер, по-голям от 82 (след оловото в периодичната таблица), са радиоактивни. Радиоактивни са и редица изотопи на останалите химични елементи.

Атомните ядра, които спонтанно изпускат лъчи, се наричат радиоактивни ядра, а самото явление – радиоактивност.


През 1898 година съпрузите Мария и Пиер Кюри откриват в урановата руда два неизвестни дотогава химични елемента, които са по-силно радиоактивни от урана. Единият от тях е наречен полоний в чест на родината на Мария Кюри – Полша. Другият е наречен радий, което означава лъчист. 

Три вида радиоактивни лъчения

Съществуват три вида радиоактивни лъчения. За тяхното наименование се използват първите три букви от гръцката азбука:
• Алфа-лъчите (α-лъчи) са поток от хелиеви ядра (α-частици). Всяка α-частица е съставена от два протона и два неутрона (фиг. 1).
• Бета-лъчите (β-лъчи) са поток от електрони, които се движат с голяма скорост.
• Гама-лъчите (γ-лъчи) са подобни на светлинните лъчи, но имат много по-голяма енергия.

Йонизиращо действие и проникваща способност

Радиоактивните лъчения имат голяма енергия. Когато преминават през веществото, те предизвикват йонизация: предават част от енергията си на атомите на веществото, откъсват от тях електрони и ги превръщат в йони. Най-силно е йонизиращото действие на α-лъчите. Затова α-частиците бързо отдават своята енергия на околните атоми и изминават много малки разстояния, преди да спрат. Казваме, че те имат малка проникваща способност. Лист хартия (фиг. 2) или кожата на ръката почти напълно ги спират. Проникващата способност на β-лъчите е по-голяма. Те преминават през хартията, но се задържат от тънка алуминиева пластинка (2 – 3 mm). Най-голяма е проникващата способност на γ-лъчите. За да се осигури надеждна защита от γ-лъчи, е необходима дебела стена от олово.

Биологично действие

Поради йонизиращото си действие радиоактивните лъчения увреждат клетките на живите организми. Пораженията зависят от силата и продължителността на облъчването. Силните лъчения предизвикват лъчева болест и различни ракови заболявания. Работещите в среда с висока радиация носят специално защитно облекло (фиг. 3) и спазват строги правила за безопасност.

Приложение на радиоактивността

В медицината радиоактивните лъчения се използват както за откриване, така и за лечение на заболявания. С γ-лъчи се унищожават ракови клетки, тъй като те са по-чувствителни към лъченията от нормалните клетки. Този метод за лечение се нарича лъчева терапия (фиг. 4).
     При силна радиация възникват трайни изменения (мутации) в организмите. Понякога това води до създаване на мутанти с ценни свойства. По такъв начин например са получени микроорганизми, които се използват при производството на антибиотици.
     Радиоактивността – смъртоносен враг или неоценим помощник? Отговорът на този въпрос зависи от човешкия разум. 

Проверете какво сте научили