Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Бета-лучи энергия

    Разрущение биологических систем обусловлено способностью радиоактивного излучения ионизировать молекулы и разрывать их на части. Энергия альфа-, бета-и гамма-лучей, испускаемых в процессе ядерного распада, намного превышает обычные энергии химических связей. При проникновении этих видов излучения в вещество они передают энергию молекулам, встречающимся на их пути, и оставляют за собой след в виде ионов и молекулярных осколков. Образуемые при этом частицы обладают очень большой реакционной способностью. В биологических системах они могут нарушать нормальное функционирование клеток. Разрушительное воздействие источника радиоактивного излучения, находящегося вне организма, зависит от проникающей способности излучения. Гамма-лучи представляют собой особенно опасное излучение, поскольку они, подобно рентгеновским лучам, эффективно проникают сквозь ткани человеческого организма. Оказываемое ими разрушительное воздействие не ограничивается кожей. В отличие от гамма-лучей большая часть альфа-излучения поглощается кожей, а бета-лучи способны проникать всего на глубину около 1 см под поверхность кожи. Поэтому альфа- и бета-лучи не так опасны, как гамма-лучи, если только, конечно, источник излучения не проник каким-то образом в организм. Внутри организма альфа-лучи представляют чрезвычайно большую опасность, поскольку, распространяясь в веществе, они оставляют за собой очень плотный след из разрушенных молекул. [c.263]


    Поскольку гамма-лучи не отклонялись под действием магнитного поля, то было решено, что они подобны свету, а точнее — рентгеновским лучам, но обладают еще большей энергией. Бета-лучи отклонялись в магнитном поле, причем в том же направлении и на ту же величину, что и катодные лучи. Беккерель решил, что эти лучи состоят из быстрых электронов. Поэтому отдельные электроны, испускаемые радиоактивными веществами, получили название бета-частиц. Осталось еще определить природу альфа-лучей. [c.153]

    Для защиты от бета-излучений применяют материалы с небольшим атомным номером (алюминий, плексиглас и др.), что снижает энергию тормозного излучения для поглощения жестких (высоких энергий) бета-лучей применяют свинцовые экраны с внутренней облицовкой алюминием. [c.66]

    Можно было бы ожидать, что бета-лучи, исходящие из данных ядер, все имеют одну и ту же энергию, или, по крайней мере, принадлежат к одной из нескольких моноэнергетических групп. Однако это не так. Определение энергии бета-лучей, исходящих из данных ядер, может быть легко проведено несколькими способами, например, с помощью спектрометра с магнитным объективом [c.402]

    Кинетическая энергия выделившегося электрона (бета-лучей) измерена при помощи спектрометра (позволяющего определять отклонения бета-лучей в магнитном поле) она оказалась равной 1,32 МзВ. Масса устойчивого изотопа Са, составляющего 97% природного кальция, равна 39,96259 d эта величина определена при помощи мясс-спектрографа. Чему равна масса К  [c.88]

    Большинство процессов бета-распада (как е+, так и е ) сопровождается сразу наступающим вслед за ними испусканием гамма-лучей. Бета-распад может приводить к образованию ядер в каком-либо одном или в различных возбужденных состояниях с переходом в нормальное состояние путем испускания гамма-лучей. Простой пример показан на рис. 20.10. Обширная информация об энергетических уровнях ядер получена в результате измерения длин волн фотонов (гамма-лучей) и определения максимальной кинетической энергии бета-лучей (максимум соответствует нулевой энергии для нейтрино). [c.614]

    В случае бета-лучей с энергией 1 Мэе различными мишенями поглощаются следующие доли энергии  [c.197]

    Полимеризация под действием радиации высоких энергий рассматривалась в начале этой главы. Воздействие такой радиации на полимеры лишь недавно приобрело чрезвычайно важное значение для решения как практических, так и теоретических вопросов. Этой теме посвящен лишь один общий обзор [323]. Некоторые авторы [181, 324—326] разбирают различные процессы, при которых воздействие нейтронов, гамма-лучей, бета-лучей и т. д. вызывает первичные изменения в веществе. Хотя механизмы этих первичных изменений чрезвычайно специфичны и зависят от вида и энергии частиц, вторичные процессы, объясняющие большинство химических изменений, по-видимому, мало зависят от типа радиации, но для частиц одинаковой энергии связаны с глубиной их проникновения. [c.293]


    В 1897 г. Дж. Дж. Томсон получил первое серьезное доказательство существования субатомных частиц, обнаружив, что все исследованные им вещества, помещенные в сильное электрическое поле, могут образовывать отрицательно заряженные частицы с массой, приблизительно равной 1/2000 массы атома водорода. Эти частицы получили название электронов. Примерно в то же время Мария и Пьер Кюри, а также другие ученые обнаружили, что все элементы, имеющие атомный вес больше, чем висмут, могут самопроизвольно излучать частицы с очень большой энергией и превращаться в свинец. Были обнаружены три типа излучения. Сначала их называли альфа (а)-, бета ( 5)-и гамма (у)-лучами, но вскоре было обнаружено, что альфа-лучи представляют собой поток атомов гелия, несущих ио два положительных заряда, бета-лучи — электроны, а гамма-лучи — рентгеновское излучение большой энергии. (Интересно отметить, что Менделеев, один из величайших и передовых химиков своего времени, открывший периодический закон, отвергал возможность существования субатомных частиц. В частности, он пытался объяснить результаты Томсона существованием элемента с очень малы.м атомным весом и называл его химическим эфиром.) [c.71]

    Можно было бы ожидать, что бета-лучи, исходящие из данных ядер, все имеют одну и ту же энергию или по крайней мере принадлежат к одной из нескольких моноэнергетических групп. Однако это не так. Определение энергии бета-лучей, исходящих из данных ядер, может быть легко проведено несколькими способами, например с помощью спектрометра с магнитным объективом или с помощью сцинцилляционного спектрометра. При этом всегда вместо моноэнергетических групп получается непрерывный энергетический спектр. Это хорошо видно на примере бета-спектра изотопа (рис. 11-10). Очевидно, энергии бета-частиц, вылетающих из ядер, могут изменяться от нуля до максимального значения 1,7 Мэв. [c.383]

    Когда радиоактивный образец распадается с испусканием альфа-или бета-лучей, после распада обычно следует испускание гамма-лучей. Это значит, что первоначальный распад оставляет ядро в возбужденном состоянии. При этом более вероятно, что возбужденное ядро не перейдет в свое основное состояние при испускании единичного фотона. Фактически оно может достигнуть окончательного основного состояния путем испускания довольно большого числа фотонов. Каждый из этих фотонов будет результатом перехода между двумя энергетическими состояниями конечного ядра, и если бы можно было определить энергии различных переходов, то тем самым были бы найдены и относительные энергии уровней. [c.392]

    Ионизацию могут производить, например, катодные лучи (со скоростью 0.6 2 см/сек. или с кинетической энергией, равной 10 —10 еу) или бета-лучи радиоактивных веществ (скорость 2.5 10 см/сек., кинетическая энергия 10 —10 еу). Электроны с достаточной энергией могут быть получены ускорением медленных электронов в электрическом поле или при ионизации путем поглощения такого кванта лучистой энергии, чтобы избыток его энергии Лу над работой ионизации был бы достаточен, чтобы сообщить образующемуся свободному электрону нужную скорость. [c.13]

    Другими носителями энергии радиоактивного излучения являются бета-лучи, которые представляют собой обычные электроны, и альфа-лучи, состоящие из ядер гелия. Эти частицы были открыты на рубеже двух столетий. С тех пор установлено существование многих других ядерных частиц (например, протон и целое семейство короткоживущих мезонов). Из всех воздействий радиации наиболее важно действие нейтрона, образующегося при спонтанном распаде таких тяжелых элементов, как уран. [c.415]

    Этот факт приводит к необходимости введения единицы эквивалентной дозы, называемой бэр. Бэр = ВЕ-рад, где ВЕ — множитель порядка 10—30 для тяжелых частиц. Для бета- и гамма-лучей, энергия которых менее 3 МэВ, ВЕ = 1,1 рад = 1 бэр. [c.417]

    М. Метод прерывистого освещения. Энергия активации, необходимая для инициирования так называемых термических реакций, приобретается разлагающейся молекулой в результате столкновений с другими молекулами. Однако реакции этого типа можно инициировать и при таких температурах, при которых их обычная ( термическая ) скорость очень мала. Энергия активации в подобных случаях получается за счет света (фотохимические реакции) и ионизирующих излучений (например, альфа-, бета-, гамма- или рентгеновских лучей) имеет место и сенсибилизация уже возбужденными молекулами (см. разд. V.43). [c.103]

    Испускание излучения является одним из способов, посредством которого неустойчивое ядро преобразуется в устойчивое с меньшей энергией. Испускаемое излучение уносит с собой избыток энергии. В разд. 2.6, ч. 1, мы обсуждали три наиболее распространенных типа излучения, испускаемого радиоактивными веществами альфа (а)-лучи, бета(Р)-лучи и гамма (у)-лучи. [c.246]


    Разрушение вещества под действием радиоактивного излучения зависит не только от активности источника, но также от энергии и проникающей способности излучения данного типа. В связи с этим для измерения дозы излучения обычно пользуются еще двумя другими единицами - радом и бэром (третья единица, рентген, в сущности представляет собой то же самое, что и рад). Рад (сокращенное название, составленное из первых букв английских слов radiation absorbed Jose, означающих поглощенная доза излучения )-это энергия излучения величиной IIO Дж, поглощаемая в 1 кг вещества. Поглощение 1 рада альфа-лучей может вызвать большие разрушения в организме, чем поглощение 1 рада бета-лучей. Поэтому для оценки действия излучения его поглощенную дозу в радах часто умножают на множитель, измеряющий относительную биологическую эффективность воздействия излучения на организм. Этот множитель, называемый коэффициентом качества излучения (сокращенно ККИ), приблизительно равен единице для бета- и гамма-лучей и десяти для альфа-лучей. Произведение поглощенной дозы излучения (в радах) и ККИ для излучения данного типа дает эквивалентную дозу излучения в бэрах (начальные буквы слов биологический эквивалент рентгена )  [c.265]

    Несколько лучшее понимание природы этих испускаемых частиц, или лучей пришло с появлением магнитного метода исследования-Еще в 1899 г. было найдено, что бета-лучи отклоняются в магнитном поле, причем вид отклонения показывал, что они очень похожи на электроны с большой энергией. Одновременно первые исследования пока зали, что альфа-лучи, напротив, не чувствительны к магнитному полю. Однако, продолжая исследование излучений, Резерфорду удалось в 1903 г. показать, что в достаточно сильном магнитном поле отклоняются и альфа-частицы. Направление отклонения свидетельствовало о том, что альфа-частицы заряжены положительно, а расчет отнощения заряда к массе убедил в том, что они могут быть дважды ионизированными атомами гелия. Эта идея подтверждалась постоянным присутствием гелия в урановых рудах, а впоследствии была доказана постановкой следующего опыта. Радиоактивный образец запаивали в ампулу с достаточно тонкими стенками, сквозь которые могли проникать альфа-частицы, и ампулу помещали в ва-куумированный стеклянный сосуд. Через несколько дней в сосуде оказывалось достаточное для обнаружения спектральным методом количество гелия. [c.384]

    При работе с органическими мечеными соединениями приходится иметь дело практически только с бета- и гамма-излучением. Отрицательные бета-лучи — это электроны, летящие со скоростями 100 000—300 ООО км1сек. Энергия этих частиц имеет непрерывный спектр от максимальной величины, которая составляет обычно 0,01—10 Мэе, до очень малых величин Средняя энергия бета-частиц составляет примерно одну треть их макси мальной энергии. В отличие от альфа-частиц бета-частицы не имеют прямо линейной траектории, длина пробега бета-частиц в воздухе достигает мак симально нескольких метров. Бета-излучение, так же как и альфа-лучи ионизирует среду, через которую проходит однако эффективность иониза ции для бета-излучения существенно ниже. Отрицательный бета-распад был обнаружен как у природных, так и у искусственных радиоизотопов. [c.644]

    Эта закономерность была установлена Отвосом и Стивенсоном [1003] также для ионизации различных молекул бета-лучами С (энергия 0,15 мэв) и смеси изотопов 5г ° и (энергия 0,61 и 2,35 мэв). В то же время они указывают, что значительный разброс точек (до 30%) на прямой сечение — число электронов в молекуле в значите.льной мере З страняется, если д га каждого класса соединений (речь идет об углеводородах) построить свою прямую. Из этого следует, что в действительности даже при очень больших энергиях ионизующих электронов структурные особетиюсти молекул сказываются заметным образом на сечении ионизации. [c.408]

    Как видно из этой таблицы, ионизирующая способность бета-частиц (электронов) ири увеличении их энергии стремится к некоторой постоянной величине. Отсюда можно заключить, что химическое воздействие искусственно получаемых быстрых бета-частиц на вещество при энергии электронов порядка 1 лгэв будет мало отличаться от воздействия естественных бета-лучей как в количественном отношении, так и в отно-ш ении характера этого воздействия. Преимущество облучения искусственными бета-частицами заключается в возможности получения значительно ббльших плотностей потока электронов по сравнению с темп, какие возможны в случае естественных бета-частиц. [c.458]

    Применение загустителей, содержащих металлы, в условиях воздействия нейтронов нежелательно. Радиоактивация металлов создает источник радиации, находящийся в непосредственном контакте с консистентной смазкой. Этот фактор был рассмотрен для натрия-24 (испускание бета-и гамма-лучей) и для лития-8 (бета-лучи, обладающие энергией 13 Мэв). При дозе облучения в реакторе, эквивалентной 15-10 рсд, вычисленная доля наведенной радиоактивности металла составляет около 5%. Несмотря на сравнительную незначительность этого увеличения, в качестве загустителей при изготовлении консистентных смазок предпочтительно применять кремнезем, органические красители и неметаллические соли. Загустители этого типа химически более стабильны и радиационная стойкость их дополнительно увеличивается вследствие неволокнистой структуры. Имеются данные, указывающие на то, что подобные загустители, цапример арилмочевина и органические красители, в известной мере защищают базовые жидкости от радиолиза [63]. [c.93]

    Рейффел и Хамфри с. Источники рентгеновых лучей с возбуждением от бета-лучей. Материалы Международной конференции по мирному использованию атомной энергии (Женева, 1955), т. 15 — Применение радиоактивных изотопов и продуктов деления в научных исследованиях и промышленности. М., Машгпз, 1957.) [c.62]

    Л e в 0 K, M a p T и H e л Л И, III о в e H. Исследование и промышленное применение тормозного излучения, возиикаюш,его под действием бета-лучей иттрия-90. Материалы Международной конференции по мирному использованию атом1гой энергии (Женева, 1955), т. 15 — Применение радиоактивных изотопов н продуктов деления в научных исследованиях и промышленпости. М., Машгиз, 1957.) [c.62]

    НИЯ и отдачи ядра должны быть достаточно большими для отрыва электронов от атома, и можно ожидать, что атом перейдет в состояние с наиболее устойчивой конфигурацией. Хорошим примером отделения продуктов облучения от материала мишени, основанного на изменении степени окисления, является отделение активного теллура. Теллур в форме НеТеОв можно облучить либо нейтронами, либо гамма-лучами, причем атомы активного теллура, получающиеся по (у, п)- или п, 7)-реакциям, как оказалось, имеют степень окисления (+1У). Так как теллур со степенью окисления (+1У) легче восстановить, чем теллур со степенью окисления (-+-У1), то, использовав ЗОа для избирательного восстановления теллура с более низкой степенью окисления до свободного состояния, можно провести разделение. Этот метод был использован и для нескольких других элементов он может быть, по-видимому, применен в любом случае, когда атом элемента в менее устойчивом окисленном состоянии не обменивается слишком быстро с атомом того же элемента в более устойчивом окисленном состоянии. Очень важным применением этих реакций обогащения является получение радиоактивных источников. Как известно вид бета-спектра зависит от толщины источника. Это объясняется энергетическими потерями бета-лучей во время их прохождения сквозь массу образца. Действительно, бета-лучи с низкой энергией могут быть полностью поглощены в толстом источнике. По этой причине используют источники с ничтожно малой толщиной. Они постоянны в отношении поглощения бета-лучей. Однако, когда требуется знать энергию бета-лучей, то необходимо иметь образцы с большой удельной активностью. Именно для их получения и важны реакции типа Сциларда — Чалмерса. [c.421]

    Механизм воздействия ионизирующего излучения схематически можно представить следующим образом. Под действием энергии лучей, попадающих на вещество, происходит образование высокоактивных первичных продуктов. Лучи действуют неспецифично, т. е. атакуют любую попавшуюся молекулу, поэтому возникающие частищ, вступают во всевозможные реакции. Результатом такого взаимодействия являются не только желаемые продукты, но и множество побочных продуктов реакции. Кроме того, под действием излучения продукты реакции также могут вступать в реакции как друг с другом, так и с промежуточными соединениями. Все это затрудняет целенаправленное ведение процесса. Но, с другой стороны, имеется и целый ряд преимуществ. Так, радиационные химические процессы могут быть осуществлены при низких температурах и давлениях, без катализаторов и независимо от агрегатного состояния исходных веществ. Высокая проникающая способность гамма-лучей высокой энергии предоставляет возможность эффективного проведения реакций в твердом состоянии, которые могут найти широкое применение. Энергии гамма- и бета-лучей превышают энергии связи молекул почти в 100 тыс. раз, но, к сожалению, только малая часть энергии излучения приходится на разрыв или создание молекулярных связей. Поэтому существует мнение, что применять радиоактивное излучение при осуществлении химического процесса-это все равно, что пытаться отремонтировать часовой механизм паровым молотом. Разумеется, это шутка, методы радиационной химии используются в технике довольно успешно. Однако разработка установки для трансформации энергии излучения могла бы оказаться поворотным пунктом в радиационной химии. [c.134]

    Бета-лучи состоят из потоков электронов ( -лучи) или позитронов ( -лу-чи). Обе частицы имеют одинаковую массу, одинаковый спин, равный и одинаковую величину заряда, но различаются знаком этого заряда. Другое важное различие связано с их продолжительностью жизни. Электрон может существовать неограниченно долгое время, но позитрон очень неустойчив. Через короткое время после своего образования (порядка сек.) он захватывает электрон, и пара е превращается в два у-фотона, каждый из которых имеет энергию 0,51 Мэв, равную энергии с электрона. Этот процесс называется антигиляцией пары -f ё . [c.147]

    После альфа- и бета-распада ядра часто остаются в возбужденном состоянии. Такие возбужденные состояния рассматриваются как метастабильные. Это отмечается символом ш, например, в " Тс, что обозначает изотоп технеция в метастабильном возбужденном состоянии. Энергия, излучаемая изотопами в таком состоянии, представляет собой гамма-излучение с энергией, на ( хугон больщей или равной таковой для рентгеновских лучей. (Рассмотрите рис. V. 1, на котором представлен электромагнитный спектр.) Гамма-лучи имеют наивысщую проникающую способность и при некоторых условиях наиболее опасны из этих трех типов излучений для живых тканей при прохождении через них. Опасность для живых тканей определяется тем, что молекулы в организме ионизируются при облучении. Эта опасность выража- [c.324]

    Молекулы при облучении различными лучами, в зависимости от природы последних, поглощают их световые квантфотоны, или же, сталкиваясь с альфа- и бета-частицами, электронами, нейтронами и другими элементарными частицами, поглощают их энергию и тем самым приобретают большой запас энергии и становятся активными молекулами. [c.105]


Смотреть страницы где упоминается термин Бета-лучи энергия: [c.73]    [c.421]    [c.426]    [c.38]    [c.402]    [c.69]    [c.402]    [c.151]    [c.395]   
Химия изотопов Издание 2 (1957) -- [ c.148 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Бета-лучи



© 2024 chem21.info Реклама на сайте