Радиоактивность. Типы ядерных распадов

Радиоактивность. Типы ядерных распадов [c.8]

В основе метода меченых атомов лежит широко распространенное в природе явление изотопии химических элементов. Многие биологически важные элементы в природных условиях представлены смесью изотопов. Различают изотопы устойчивые, или стабильные, которые различаются только массой ядра, и изотопы неустойчивые, или радиоактивные, которые, кроме массы ядра, различаются также типом радиоактивности, скоростью радиоактивного распада и энергией излучения, испускаемого при ядерных превращениях. Среди радиоактивных изотопов различают естественные и искусственные радиоактивные изотопы. Естественные радиоактивные изотопы встречаются сравнительно редко из биологически важных элементов к ним относится изотоп К , на долю которого в естественной смеси изотопов калия приходится 0,011%. [c.558]

Радиоактивные изотопы распадаются самопроизвольно, образуя альфа- и бета-частицы и гамма-излучение. Радиоизотопы широко применяются в медицине и промышленности, но все эти три типа радиации более или менее опасны для здоровья. Так как ядерная радиация не улавливается органами чувств человека, разработано множество устройств для определения радиации и ее интенсивности. [c.318]

Существующие радиоизотопные генераторы электрического тока. Радиоизотопные источники электрической энергии по принципу преобразования энергии радиоактивного распада можно разделить на два класса не содержащие теплового цикла и с тепловым циклом. Источники без теплового цикла принято называть ядерными или атомными батареями. Основные типы радиоизотопных генераторов тока приведены на рис. 17.1.1. [c.260]

Обобщение опыта по превращению элементов приводит к выводу, что пригодной для энергетического использования может быть только такая ядерная реакция, которая, однажды начавшись, будет продолжаться самопроизвольно (подобно тому, как продолжает гореть однажды подожженное топливо). Реальные перспективы в этом направлении появились лишь благодаря открытию нового типа ядерного распада. Последний, как и естественная радиоактивность, был впервые обнаружен при исследовании урана. [c.576]

В последующих разделах мы подробнее ознакомимся с радиоактивным распадом, а также с получением новых ядер при помощи ядерных превращений. В разд. 20.8 и 20.9 будут обсуждаться два других типа ядерных реакций. Одна из них известна под названием ядерного деления, а другая-под названием ядерного синтеза. Ядерное деление включает расщепление большого ядра на два ядра приблизительно одинаковых размеров. Ядерный синтез происходит в результате слияния двух небольших ядер с образованием большого ядра. [c.246]

Изучено множество ядерных реакций разных типов. Самопроизвольный распад радиоактивных изотопов представляет собой ядерную реакцию, в которой исходным является одно ядро. Известны и другие [c.613]

Метод появился после открытия искусственной радиоактивности и основан на образовании радиоактивных изотопов определяемого элемента при облучении пробы ядерными или у -частицами и регистрации полученной при активации искусственной радиоактивности. Тип распада и энергия излучения образовавшегося радиоизотопа характеризуют природу искомого элемента. Интенсивность радиоактивности радиоизотопа А сразу после облучения пробы равна [c.376]

На рис. 39 показано несколько такого рода замкнутых циклов для так называемого ядерного распада типа 4 +1. (Поскольку при а-распаде массовое число изменяется на четыре единицы, а при р-распаде не изменяется, то четыре ядерных распада могут быть представлены так же, как и при радиоактивном распаде причем типы распада обозначаются Ап, Ап+, Ап + [c.149]

Значительным прогрессом для изучения ядра было применение для бомбардировки не только а-частиц, но и других частиц, а также возможность получения пучков ионов высокой интенсивности в различных ускорителях. Протоны или дейтроны, получившие колоссальные ускорения, вызывают очень эффективный распад бомбардируемых ядер. Для ускорения ионов или электронов до энергий в несколько биллионов электрон-вольт применяются различные типы ускорителей. С помощью этих ускорителей, которые бывают линейными и циклическими, получены многие изотопы, обладающие искусственной радиоактивностью. В табл. III помещено несколько примеров различных типов ядерных реакций. [c.731]

Лишь немногие из естественных ядер способны к радиоактивному распаду. При распаде ядра испускают либо а-, либо р-частицы, и оба типа распада могут сопровождаться излучением у-квантов. Искусственные радиоактивные ядра могут распадаться, испуская позитроны и у-кванты. Ядерные реакции, такие, как деление ядра, (у, п), (а, п) и (п, р), сопровождаются вылетом протонов и нейтронов. [c.10]

Очень часто последовательные реакции типа (90) встречаются при распаде не только естественных, но и искусственных радиоактивных нуклидов. Рассмотрим процесс распада Ва, образующегося при ядерном делении [c.180]

Честь открытия явления естественной радиоактивности принадлежит французским физикам А. Беккерелю (1896), М. Кюри и П. Кюри (1898). К основным типам самопроизвольных ядерных процессов относятся а- и р-распады и спонтанное деление. При а-распаде ядро испускает а-частицы (ядра гелия) с массовым числом 4 и положительным зарядом 2, что приводит к образованию изотопа элемента с зарядом ядра на две единицы меньше исходного. Выделение а-час- [c.33]

Естественная радиоактивность. Многие ядра атомов неустойчивы и могут самопроизвольно превращаться в другие ядра. Явление самопроизвольного распада ядер природных элементов получило название естественной радиоактивности. Естественная радиоактивность открыта французскими физиками А. Беккере-лем (1896), М. Кюри и П. Кюри (1898). К основным типам самопроизвольных ядерных процессов относятся а- и р-распады и спонтанное деление. При а-распаде ядро испускает а-частицы (ядра гелия) с массовым числом четыре и положительным зарядом два, что приводит к образованию изотопа элемента с зарядом ядра на две единицы меньше исходного. Выделение а-частиц характерно для большинства элементов с массовыми числами, превышающими 208, например для изотопа урана [c.400]

Типы радиоактивного распада. Механизм ядерных процессов. а-Раснад представляет собой самопроизвольное превращение [c.396]

Возможные типы радиоактивного распада (без учета нейтрино) иллюстрируются следующими ядерными реакциями [c.64]

Виды ядерных реакций. Изучено множество ядерных реакций различных типов. Самопроизвольный распад радиоактивных изотопов представляет собой ядериую реакцию, в которой исходным является одно ядро. Известны и другие ядерные реакции, при которых протон, дейтрон, а-частица, нейтрон или фотон (обычно у-лучи) реагирует с ядром атома. Продуктами ядерной реакции могут быть тяжелое ядро и иротон, электрон, дейтрон, а-част1ща, нейтрон, два или более нейтронов или фотон. Кроме того, существует и такой важный класс ядерных реакций, при котором очень тяжелое ядро в результате присоединения нейтрона становится нестабильным и распадается (делится) на две части примерно равных размеров, испуская несколько нейтронов. В предшествующих главах этот процесс деления уже упоминался, и он описывается в следувэщем разделе данной главы. [c.545]

Радионуклид должен удовлетворять ряду требований, чтобы его можно было считать подходящим индикаторным радионуклидом для активационного анализа. Прежде всего, он должен давать достаточно высокую специфичную радиоактивность, и его получению не должны мешать другие нежелательные ядерные реакции. Возможность его специфичного детектирования с желаемой чувствительностью определяется типом, энергией и интенсивностью излучения, испускаемого в процессе распада. Энергию излучения обычно выражают в электронвольтах, эВ. В табл. 8.4-1 суммированы возможные виды распада и типы излучения, которые можно использовать для детектирования индикаторных радионуклидов. Альфа-распад здесь не рассматривается, так как он представляет интерес лишь в случае радионуклидов с > 83. Бета-частицы очень просто детектировать. Однако их непрерывный энергетический спектр препятствует специфичному детектированию радионуклида, если перед счетом [c.98]

В пятой колонке приведены нуклиды — продукты ядерной реакции и в скобках — тип радиоактивного распада [c.9]

Тип радиоактивного превращения, энергия образующихся в результате распада ядерных частиц и период полураспада полностью характеризуют данный радиоактивный изотоп. Совпадение экспериментально полученных данных с величинами, имеющимися в литературе, а также химическая идентификация гарантируют радиохимическую чистоту используемого изотопа. Очень часто невозможно определить все физические характеристики изотопа, тогда ограничиваются измерением или периода полураспада, или энергии ядерных частиц. В соответствующих таблицах изотопов можно найти достоверные значения Т1/2 и характеристики ядерного излучения. [c.85]

Радиоактивные источники и ядерные реакции. Хорошо известно, что единственным типом тяжелых заряженных частиц, испускаемых при распаде радиоактивных эле мен-тов, являются а-частицы. Этот тип распада характерен для многих радиоактивных изотопов самых тяжелых элементов. 104 [c.104]

Удаление радиоактивных ксенона и криптона иэ смесей с другими газами представляет определенный интерес для ядерной индустрии. Возможность осуществления удаления путем избирательного проникания через мембраны иа силиконового каучуаз. изучалась Комиссией США по атомной энергии, и подробная информация об экспериментальных результатах и экономике процесса содержится в работах /72-75/. Процесс очистки от загрязнений можно применять для следующих газов а) воздуха помещений, в которых установлены ядерные реакторы, после случайной утечки продуктов распада б) газовых отходов из установок для обработки истощенного реакторного топлива в) газов, которые используются для создания защитной оболочки в некоторых типах ядерных реакторов (например, таких, как охлаждаемые расплавами солей или натрием реакторы с расширенным воспроизводством ядерного топлива, которые непрерывно выделяют газообразные продукты деления). На фиг. 18 показана схема газоразделительной установки для извлечения ксенона и криптона из аргоновой защитной оболочки охлаждаемого натрием реактора на быстрых нейтронах мощностью 1000 МВт. Через установку необходимо непрерывно пропускать небольшой поток защитного газа, удаляя иэ него значительное количество радиоактивных благородных газов, образующихся в качестве продуктов деления, чтобы стало возможным возвращение более 90% питательного газового потока в реактор или выпуск его в атмосферу. Выходящий из верхней части газоразделительной установки газ, содержащий концентрированный ксенон и криптон, сжимают до 155 ати и отправляют в обычный цилиндрический резервуар. Производительность, размер и затраты на установку дпя трех скоростей выделяемого газа, вычисленные в работе /75/, приведены в табл. 6. Значения скорости соответствуют рециркуляции 90,99 и 99,8% питательного потока после снижения радиоактивности возвращаемого газа до приемлемого уровня. [c.361]

Радиоактивный изотоп — вид радиоактивных атомов химического элемента, имеющих одинаковое массовое число. Радиоактивный изотоп характеризуется присущим ему периодом полураспада, типом распада и энергией излучения, а также определенным энергетическим состоянием. Изотопные атомы с данным массовым числом, но в разных энергетических состояниях называются ядерными изомерами. Они отличаются не только энергетическим состоянием ядра, но и периодом полураспада и энергией у-фото-нов. [c.12]

Активационный анализ. Сущность активационного анализа заключается в наведении радиоактивности в исследуемом веществе при облучении его потоками частиц, способными вызвать ядерную реакцию. По характеру возникшей в результате облучения радиоактивности (тип распада, энергия излучения) судят о том, какие химические элементы входят в состав образца, а по ннтенснвностн излучения определяют количественное содержание элементов. [c.165]

Важнейшие проблемы современной Р. следующие 1) развитие методов подготовки ядерного горючего для ядерных реакторов АЭС и переработки облученного ядерного горючего 2) разработка эффективных методов радионуклидной диагностики производств, и исследоват. систем, особенно с применением короткоживущих радионуклидов, быстрый полный распад к-рых обеспечивает безвредность последующего использования соответствующих в-в 3) получение широкого ассортимента фармакологич. и иных мед. препаратов, содержащих радионуклиды типа Тс для диагностики и лечения разл. заболеваний 4) обеспечение безопасных методов обращения с отходами, особенно высокорадиоактивными, и перевода высокорадиоактивных отходов в формы, пригодные для длительного безопасного захоронения в спец. колодцах, геол. формациях и т. д 5) развитие методов радиохим. анализа и непрерывного контроля (мониторинга) радиоактивности окружающей среды. Авария в Чернобыле (1986) стимулировала работы по новым эффективным методам радиохим. дезактивации и др. радио-экологич. вопроса.м. [c.173]

Состав искусственных радионуклидов, попадающих в водную среду, в настоящее время определяется в основном продуктами деления ядерного топлива. Соотношение между ними может меняться в зависимосги от типа реактора, его мощности и условий протекания реакций. Заметим также, что в период с 1948 по 1962 г. в атмосфере было произведено около 450 взрывов атомных бомб. Радиоактивная пыль и аэрозоли в процессе циркуляции воздушных масс распространяются на обширные территории и выпадают на поверхность Земли, зафязняя почву и водные объекты. В первую очередь это относится к "8г и Сз, период полураспада которых около 30 лет. Исключительную опасность представляет Ри, который очень ядовит как химическое вещество 146) и образуется в оцессе распада и Св. Отдельную фуппу образуют Ма, К, Р, С1, Са, Мп, 8, Zn, являющиеся продуктами ядерных реаюцш нейтронов с ионами металлов в водной среде. [c.129]

Чрезвычайно важно изучение радиоактивных изотопов платиновых элементов, поскольку они образуются в ядерных реакторах в результате деления ядер урана. Число радиоизотопов обычно очень велико, и свойства их сильно различаются. Например, нечетный родий, относящийся к числу элементов-одиночек (стабильный изотоп 45 НЬ, тип ядра по массе 4/г + З) имеет 13 радиоактивных изотопов, а четный рутений, плеяда стабильных изотопов которого состоит из 7 изотопов, имеет 9 радиоизотопов. Среди последних — изотоп дающий при радиоактивном распаде опасное жесткое излучение и имеющий большой период полураспада год). Сложность дезактивации местности и помещений, зараженных радиоактивными изотопами платиновых металлов, связана с тем, что они склонны образовывать очень прочные, низкой реакционной способности комплексные соединения, часто нейтральные, не сорбирующиеся поглотителями и не вступающие в химические реакции. Все это делает дальнейшее изучение химии платиновых элементов актуальной задачей. [c.154]

Радиоактивность (от лат. radio — излучаю и a tivus — деятельный) —самопроизвольное превращение неустойчивых (нестабильных) изотопов одного химического элемента в изотопы другого элемента, сопровождающееся испусканием элементарных частиц или ядер (напр., гелия). Существует а-распад, -распад, которые часто сопровождаются испусканием у-лучей, спонтанное деление и др. Скорость радиоактивного распада характеризуется периодо.м,полураспада (Т" / ). Наиболее распространенной единицей измерения Р. является кюри. Р. используется в науке, технике и медицине. См. Радиоактивные изотопы, Радиоактивные элементы. Радиоактивные изотопы — неустойчивые, самопроизвольно распадающиеся изотопы химических элементов. При радиоактивном распаде происходит превращение атомов Р. и. в атомы одного или нескольких других элементов. Известны Р. и. всех химических элементов. В природе существует около 50 естественных Р. и. с помощью ядерных реакций получено около 1500 искусственных Р, и. Активность Р. и. определяется числом радиоактивных распадов в данной порции Р. и. в единицу времени (единица активности — кюри). Р. и. характеризуются периодом полураспада (время, в течение которого активность убывает вдвое), типом и энергией (жесткостью) излучения. Р. и. широко используются в науке и технике как радиоактивные индикаторы и как источники излучений. В технике применяются только некоторые из искусственных Р. и.— наиболее дешевые, достаточно долговечные с легко регистрируемым излучением. Наиболее важные области применения — радиационная химия, изучение механизма различных химических процессов, в том числе в доменных и мартеновских печах, износа деталей машин, режущего инструмента, процессов диффузии и самодиффузии и др. В у-дефектоскопии используются Р. и. с у-излученнем для просвечивания изделий и материалов, для выявления внутренних дефектов. [c.110]

Ядерные виды с четным А более многочисленны, чем с нечетным А. Всего известно пять стабильных изотопов нечетно-нечетиого типа Н, Li, °В, N, 5<>V. Не исключена возможность, что окажется слаборадиоактивным. Все другие известные нечетио-нечетные ядерные виды (например, К) с Л>14 радиоактивны и испытывают р-распад. Стабильность (устойчивость) атомных ядер в значительной мере обусловлена определенным сочетанием нейтронов и протонов. [c.370]

Возникновение и фиксация хиральности в живой природе представляют исключительный интерес. Попытки объяснить эти факты малой круговой поляризацией света, рассеянного земной атмосферой, или радиоактивным облучением (в связи с несохра-нением четности в ядерных процессах) не увенчались успехом. Следует рассматривать эти явления в свете общей теории добиологической эволюции, моделирующей возникновение порядка из беспорядка, возникновением информации (гл. 17). Выбор антипода означает создание информации, равной 1 бит на молекулу мономера. Есть веские основания считать, что первоначальное возникновение хиральности было результатом флуктуации. Флуктуационное отклонение от равномерного рацемического распределения может неограниченно нарастать, если система является автокаталитической, т. е. самовоспроизводящейся. Иллюстрируем это модельным расчетом. Пусть х, к Хг — числа молекул полимера (типа РНК), построенного соответственно из D- и -мономеров, количества которых мы обозначим через rrii и m2. Полимеры строят свои копии из мономеров — имеется матричная авторепродукция. Кроме того, полимеры способны распадаться. Кинетические уравнения, описывающие развитие системы, имеют вид [c.45]

Чувствительность определения зависит от минимальной величины активности, которая может быть надежно зарегистрирована. В целом высокая чувствительность активационного анализа обусловлена исключительной чувствительностью современных методов регистрации ядерного излучения, с помош,ью которых можно отмечать распад отдельных радиоактивных ядер. В каждом конкретном случае величина минимально обнаруживаемой активности находится в зависимости от энергии и вида излучения, схемы распада радиоактивного изотопа и типа использованного детектора. Описание методов измерения активности может быть найдено в специальных руководствах [170— 172]. Подробное рассмотрение вопросов, связанных с измерением очень малых активностей, сделано в книге Уатта и Рамсдена [173]. [c.116]

Предполагается, что после первичного акта нуклеосинтеза, породившего ядра элементов, из которых состоит мир, на Земле не происходило никаких ядерных реакций, кроме спонтанного распада радиоактивных ядер и процессов, происходящих вследствие облучения поверхности Земли космическими лучами, что может быть учтено и слабо влияет на концентрацию тяжёлых делящихся изотонов. Конечно, нельзя исключить а priori того, что внутри планеты могут происходить ядерные реакции вынужденного типа, и продукты таких ядерных превращений окажутся на поверхности вследствие геологических явлений. Однако постоянство изотопного состава находимых в земной коре урана и свинца — конечного продукта распада урана — позволяет рассматривать эволюцию тяжёлых изотопов как непрерывный процесс их спонтанного распада. [c.122]

Ядерные реакции могут протекать как с медленными, так и с быстрыми нейтронами. С медленными нейтронами осуществляется реакция п, у с образованием изотопа исходного элемента мишени. При этом отделение образовавшегося радиоактивного изотопа от материнской мишени можно осуществить только в том случае, если можно воспользоваться эффектом отдачи, т. е. использовать для облучения сложные соединения типа солей кислородных кислот, комплексных или внутрикомплексных соединений, органич е-ских соединений, в которых радиоактивный изотоп после ядерной реакции находится в иной химической форме, чем исходный элемент в мишени. Отделение возможно и в том случае, если материнский и дочерний изотопы находятся после ядерного превращения в разных фазах.. Например, материнский изотоп взят в виде суспензии, а дочерний оказывается в растворе или материнский осажден на ионите в виде комплекса, а дочерний появится в ионном состоянии и легко смывается с колонки. С некоторыми легкими ядрами медленные нейтроны реагируют по п, р- и п, а-реакциям с образованием элементов с меньшим порядковым номером, чем у элемента мишени, например из лития получается тритий по реакции Ы(п, а) Н. Кроме того, по п, у-реакции может идти образование изотопа элемента с порядковым номером на единицу большим, чем у исходного элемента мишени, путем захвата нейтрона с последующим распадом получившегося радиоактивного изотопа. [c.233]

Чтобы практически использовать радиоактивный распад, необходимо иметь данные о скорости ядерных превращений и об энергии испускаемого излучения. Превращение определенного ядра можно рассматривать лишь статистически следовательно, нельзя описать математически поведение одного отдельного ядра, а только поведение большого количества ядер одного сорта. Экспериментально доказано, что количество ядер, распадающихся в единицу времени, не зависит от давления, температуры или вида химической связи Далее, было установлено, что скорость превращения для всех атомов определенного типа одинакова и в каждый момент времени пропорциона,яьна наличному количеству атомов М, следовательно, [c.27]

Ядерные реакции, осуществляющиеся при взаимодействии многих изотопов с нейтронами (особенно медленными и тепловыми), могут быть источником примесных атомов. Реакции типов А (п, у) А"+, или А п, р) В или (в легких веществах) А" (п, а) В 7 могут при высоких нейтронных потоках (10 — нейтр/см -сек) обеспечить в веществах с большими эффективными сечениями уже за короткое время значительные концентрации чужеродных примесей, которые могут вызывать существенное изменение свойств. Например, использование в мощных реакторах бористой стали для изготовления регулирующих стержней оказалось (как показала практика в Советском Союзе) нежелательным из-за создействия реакции В п, а) на структуру. Вообще в реакторостроении желательно избегать использования веществ с большим сечением захвата нейтронов не только из-за потерь нейтронов и возбуждения высокой наведенной радиоактивности, но также из-за связанных с нейтронным захватом и последующим радиоактивным распадом изменений кристал- [c.220]