Естественный радиоактивный фон Земли

Радиоактивные ряды. Все элементы, находящиеся в периодической системе после висмута, радиоактивны. Среди последних существуют только три ядра, а именно торий-232 (Г./, = 1,4-101 лет), уран-235 (Г. = 7-10 лет) и уран-238 (Г./ = 4,5-10 лет), продолжительность жизни которых достаточно высока, чтобы они могли сохраниться на Земле в течение прошедших 4,5—5 млрд. лет ее существования. Наличие в недрах Земли других элементов, стоящих в периодической системе после висмута, объясняется их постоянным образованием за счет естественного радиоактивного распада и [c.40]

В настоящее время ученые придерживаются точки зрения, что зарождение жизни на Земле происходило в восстановительной атмосфере, которая состояла из аммиака, метана, воды и диоксида углерода, но не содержала свободного кислорода. Свободный кислород разрушал бы органические соединения быстрее, чем они могли синтезироваться в результате естественно протекающих процессов (под воздействием электрического разряда, ультрафиолетового излучения, теплоты или естественной радиоактивности). В отсутствие свободного кислорода органические соединения могли накапливаться в океанах в течение какой-то эры до тех пор, пока, наконец, не появились компактные, локализованные образования из химических веществ, которые можно уже считать живыми организмами. [c.256]

Все живые организмы, в том числе человек, подвергаются действию ионизирующих излучений, источники которых находятся в окружаюшей среде или попадают в организм в виде радиоактивных изотопов. Существенная часть естественных мутаций возникает под влиянием естественных источников радиации (радиоактивность горных пород земли, космические лучи), и очевидно, что увеличение дозы ионизирующего излучения должно привести к увеличению частоты отдельных мутаций, а возможно, и к появлению новых, ранее не наблюдавшихся. [c.597]

Все элементы, расположенные в периодической системе после висмута, радиоактивны. Из них только у ядра тория—232 (Т1/2 == = 1,4-10 лет), урана-235 (Т1/2 = 7-10 лет) и урана-238 (Г1/2 = = 4,5-10 лет) продолжительность жизни достаточно высока, чтобы они могли сохраниться на Земле в течение прошедших 4,5—5 млрд. лет ее существования. Другие элементы, расположенные в периодической системе после висмута, постоянно образуются за счет естественного радиоактивного распада ядер и [c.659]

Земли. Подсчитано, что все естественно-радиоактивные изотопы в сумме выделяют радиогенного тепла около 7 10 ккал год. Приблизительно столько же тепла Земля теряет на лучеиспускание в мировое пространство. Отсюда вытекает, что естественно-радиоактивные элементы хотя и относятся к числу рассеянных, но своей совокупностью оказывают большое влияние на жизнь нашей планеты в области обеспечения ее теплового режима. [c.389]

Современная точка зрения на происхождение Земли заключается в том, что эта планета образовалась в результате низкотемпературной конденсации твердых осколков и пыли После достижения определенной критической массы тепло из внутренних областей не успевало выделяться в окружающую среду столь быстро, как оно накапливалось в процессе естественного радиоактивного распада и под влиянием давления, и это привело к расплавлению центральной части планеты. Подобные процессы могут произойти лишь в том случае, если размеры планеты превышают [c.632]

Поэтому ядерные реакции захвата нейтронов могут быть осуществлены во всех частях звезды и с нейтронами любых энергий. Эти реакции приводят к образованию тяжелых элементов с атомной массой более 60, в том числе всех известных и сейчас существующих на Земле р-активных естественных радиоактивных изотопов. Прямым доказательством протекания процесса захвата нейтронов в звездах служат астрофизические и спектроскопические данные о нахождении в некоторых звездах (состояние которых отвечает этой стадии эволюции) изотопа элемента технеция. Распространенность химических элементов в веществе звезд тем больше, чем меньше для них вероятность захвата нейтронов. Ядрами, устойчивыми по отношению к захвату, и являются изотопы с магическими числами нейтронов. Такие ядра обладают повышенной распространенностью. Эта стадия эволюции осуществляется иа звездах, называемых красными гигантами. В недрах красного гиганта температура продолжает расти. При 10 К медленные реакции захвата нейтронов уступают место все более быстрым. Процесс приобретает ла- [c.426]

Астрофизика дает основания считать, что средний уровень космического излучения, падающего на Землю, можно считать постоянным. Отсюда можно считать постоянным количество легких естественных радиоактивных элементов, образующихся в определенный промежуток времени. Поскольку же периоды полураспада этих изотопов сравнительно невелики, содержание их в природе постоянно (равновесие между образующимися и распадающимися легкими естественными радиоактивными элементами было нарушено сравнительно недавно — в последние десятилетия — из-за термоядерных испытаний, а также печально известного по Хиросиме и Нагасаки применения термоядерного оружия). [c.67]

Эволюция звезд и синтез элементов. Элементы неизменны — это положение сыграло важную роль в развитии современной химии. Когда речь идет о масштабах привычных явлений, происходящих в естественных условиях на Земле, и об энергетических изменениях, которые могут быть реализованы с применением традиционной техники, то можно утверждать, что атомы остаются неизменными если же говорить о температурах, значительно превышающих обычную (более 10 К), то изменения затрагивают также и ядра атомов, а следовательно, изменяются и элементы. Взаимное превращение ядер было обнаружено в конце XIX в. и получило название естественной радиоактивности. В наше время применение ядерных реакторов, циклотронов и других ускорителей электрически заряженных частиц также сопровождается превращением атомных ядер, хотя и в небольшом масштабе. Необычайно яркий свет, испускаемый регулярными звездами, обусловлен взаимодействием атомов активность звезд также неразрывно связана с ядерными реакциями. [c.18]

ЧТО весь первозданный свинец состоял из нерадиогенного изотопа Но это не так известно, что в межзвездном веш естве, из которого формировалась Земля, содержатся естественные радиоактивные элементы. К тому же оказалось, что в свинце, находимом в метеоритах, есть радиогенные изотопы. Следовательно, первозданный свинец Земли уже должен был иметь сложный изотопный состав. [c.64]

Если теперь известно об образовании на Земле астатина в цепочках распада естественных радиоактивных рядов урана, тория и актиния, то о наличии этого элемента в звездах не получено пока никаких сведений [21, 158]. Содержание в земной коре At , наиболее долгоживущего изотопа в продуктах распада радиоактивных рядов, составляет всего лишь около 70 мг [3]. [c.230]

РАДИОАКТИВНОСТЬ ПОЧВЫ. Обусловлена содержащимися в почве естественно-радиоактивными элементами, к числу которых относятся калий, уран, торий, радий и др. Различные радиоактивные вещества, входящие в состав почв, излучают альфа-, бета- и гамма-лучи. Большинство радиоактивных элементов содержится в твердой фазе почвы. Газообразными являются радон Ка и торов ТЬ , содержащиеся в почвенном воздухе и выделяющиеся из почвы в атмосферу. Значительная часть общей Р. п. связана с радиоактивностью калия, в природной совокупности изотопов которого (К , К , К ") около одной сотой процента приходится на долю долгоживущего радиоактивного изотопа К . Радиоактивность его составляет в этих условиях приблизительно 10- кюри на 1 г общего калия. При взрывах атомных и термоядерных бомб происходит выпадение на поверхность земли радиоактивных веществ. В результате этого Р. п. несколько повьппается за счет накопления в поверхностных горизонтах долгоживущих радиоактивных изотопов стронция 81 8 , цезия Сз и некоторых других. См. также Радиохимия. [c.250]

По отношению к элементам 43 и 61 правило Маттауха можно изложить следующим образом. Исходя из их положения в периодической системе, массовое число элемента 43 должно быть около 98, а для элемента 61 — около 147. Однако уже были известны устойчивые изотопы для элементов 42 и 44, а также для элементов 60 и 62 с массами от 94 до 102 и соответственно от 142 до 150. Поскольку второй устойчивый изотоп с тем же массовым числом не может существовать, то элементы 43 и 61 должны иметь только нестабильных представителей. Несомненно, что когда-то элементы 43 и 61 были на Земле в достаточном количестве. Когда возникла наша Солнечная система, то путем сочетания протонов и нейтронов образовались все элементы. Однако за время существования Земли — 4,6 миллиардов лет — их неустойчивые представители постепенно совсем исчезли. Исключение составляют только те радиоактивные элементы, которые могли постоянно пополняться в пределах естественного радиоактивного ряда, ибо их исходные вещества — уран или торий — еще существуют на Зем- [c.137]

Естественная радиоактивность является одним из тех условий, в которых зародилась, развилась и протекает жизнь человека. Его организм постоянно подвергается и приспособился к повседневному фону радиоактивного облучения, возникающего от поверхности Земли, приземных слоев воздуха и проникающего через атмосферу из космического пространства. [c.100]

Сера также довольно распространена на Земле (0,1 мае. доли, %). Естественные изотопы 5, 5, 5, Искусственно получены Р-радиоактивные изотопы 5 и 5. Формы нахождения серы в природе многообразны. Сравнительно редко встречаются ее самородные месторождения. Основная масса серы связана с металлами в составе различных минералов, которые могут быть представлены как две большие группы сульфидные и сульфатные. Наиболее часто встречаются сульфиды. [c.322]

Эта норма устанавливается следующим образом. Под действием космических лучей и естественной радиоактивности материалов, имеющихся на Земле, каждый человек подвергается ионизирующему излучению в дозе порядка 0,1 рентгена в год. Люди и животные приспособились к такому воздействию, и человеческий организм может без всякого вреда подвергаться в несколько раз большему облучению, чем эта естественная доза, принимаемая за отправную при установлении безопасных доз излучения. [c.265]

Но это не исчерпывало ещё всех возможностей искусственного получения новых элементов. Граница периодической системы в области лёгких ядер задана водородом, ибо не может быть элемента с зарядом ядра меньше единицы. Но в области тяжёлых ядер эта граница отнюдь не задана ураном. В самом деле, отсутствие в природе более тяжёлых, чем уран, элементов говорит только о том, что периоды полураспада таких элементов значительно меньше возраста Земли. Поэтому среди трёх древ естественного радиоактивного распада, включающих изотопы с массовыми числами А = 4п, 4л- -2 и 4 4-3, сохранились лишь ветви, начинающиеся долгопериодными изотопами ТЬ , и 2 и Все короткопериодные ветви, образно выражаясь, высохли и отвалились в незапамятные времена. Кроме того, полностью высохло и погибло четвёртое древо радиоактивного распада, включающее изотопы с массовыми числами Л = 4га + 1, если когда-либо и были на Земле изотопы этого ряда. [c.109]

Качественные РМА основаны на определении типа (а-, -или у-) и энергии излучения, испускаемого радиоактивными атомами, а также на определении периодов полураспада радионуклидов, содержащихся в исследуемом материале. Эти данные позволяют идентифицировать содержащиеся в анализируемом объекте радионуклиды. Если эти радионуклиды естественные, то по ним можно судить о наличии соответствующих элементов. Если же радионуклиды возникли в анализируемом объекте в результате его активации фотонами или ядерными частицами, то, поскольку ядерные р-ции, приводящие к появлению тех или иных радионуклидов, известны, можно установить, какие атомы были исходными. Возможен дистанционный анализ объектов. Так, информация, переданная на Землю от радиометра, размещенного на пов-сти Луны, позволила получить сведения [c.168]

Изменения в более глубоких слоях Земли, вероятно, значительнее по масштабу и последствиям, но о них пока можно строить лишь трудно проверяемые предположения. В то же время все отмеченные и аналогичные им изменения хорошо интерпретируются на основе периодического закона, хотя бы в том отношении, что направление превращения элементов строго определяется как характером реакций синтеза ядер, так и продуктами распада элементов (достаточно вспомнить ряды естественного радиоактивного распада Ас, ТЬ, сопровождающегося, как известно, чередующимся выделением а- и Р-частиц). [c.229]

Временное датировки устанавливают прежде всего по данным распада естественно-радиоактивных элементов в составе минералов горных пород. В них первоначальное содержание изотопа убывает по экспоненте и соответственно накапливаются продукты распада. Осадочные породы часто датируются по возрасту подстилающих и перекрывающих изверженных пород. Метод абсолютной геохронологии особенно важен для докембрия, где отсутствуют индикаторные ископаемые. Условия на Земле до трансформации ее поверхностных оболочек биотой имели в качестве независимого фактора геологические события, прежде всего поступление материала из глубин Земли. Для докембрия международная классификация и классификация Северной Евразии различаются (рис. 8.3). [c.309]

Биосфера Земли, в том числе и человек, развивались и существуют под постоянным действием потоков электромагнитных волн и ионизирующих излучений. Естественный радиоактивный фон и фон электромагнитных излучений являются сферой нашего обитания, неотъемлемой частью и условием развития жизни. [c.233]

Естественный радиоактивный фон Земли [c.248]

На биосферу Земли непрерывно действует космическое излучение, а также потоки альфа- и бета-частиц, гамма-квантов в результате излучения различных радионуклидов, рассеянных в земной коре, воде подземных источников, реках, морях и океанах, в воздухе. Кроме того, радионуклиды входят в состав живых организмов. Совокупность излучений этих радиоактивных источников называется природным или естественным радиоактивным фоном. [c.248]

Развитие растений как в филогенезе, так и в онтогенезе происходило и происходит в условиях естественной радиоактивности. На ранних этапах развития жизни на Земле радиоактивный фон был намного выше современного и постепенно уменьшался из-за распада многих радиоактивных элементов земной коры. Возможно поэтому организмам более древнего происхождения свойственна повышенная радиоустойчивость. Высокие дозы радиации способны переносить цианобактерии, грибы и лишайники. [c.438]

Все элементы, расположенные в периодической системе после висмута зВ . радиоактивны. Из них только ядра Th(Г / = 1,4- О лет), (Г / =7-10 лет) и (Г / ==4,5-10 лет) имеют достаточно большой период полураспада и могли сохраниться на Земле. Другие элемещгы с атомными номерами. более 83 постоянно образуются за счет естественного радиоактивного распада ядер ТИ, и [c.14]

В настоящее время для любого элемента искусственно получены радиоактивные изотопы. Поэтому под радиоактивными элементами понимают такие, которые не имеют ни одного стабильного изотопа. Радиоактивные элементы в свою очередь подразделяются на естественные (встречающиеся в природе) и синтезированные, изотопы которых в природе не встречаются. В основном радиоактивными являются тяжелые элементы, расположенные в конце периодической системы после висмута. Висмут является последним стабильным элементом в системе, поскольку у него достигается предельное соотношение числа нейтронов и протонов (Л /2= 126/83 = 1,518), еще обеспечивающее стабильность ядра. У элементов с 2>83 число нейтронов в ядре слишком велико и начинает сказываться нестабильность самого нейтрона. Лишь два элемента — технеций (№ 43) и прометий (№ 61) — не подчиняются этому правилу. И их нестабильность связана с другим обстоятельством (см. ниже). Отсутствие в природе Тс, Рт и всех злементов, расположенных после урана, связа1ю с двумя причинами. Во-первых, их периоды полураспада меньше, чем возраст Земли, и за время существования планеты все их наличное количество успело исчезнуть. Во-вторых, эти элементы не являются членами естественных радиоактивных рядов , поэтому их запас не возобновляется за счет радиоактивного равновесия. [c.427]

После наполнения хвостохранилища осушают и консервируют на неопределенный срок. Иногда перед консервацией их засыпают толстым слоем земли и сажают деревья. Выбор места хвостохранилища имеет существенное значение, так как период полураспада естественных радиоактивных элементов очень большой. [c.330]

В условиях поверхности Земли в современную геологическую эпоху вряд ли можно говорить о химических эффектах излучения, обусловленного естественными радиоактивными элементами К , Ка, и и др., находящимися в литосфере и биосфере. Однако этот фактор весьма существен, если рассматривать его действие на протяжении геологических периодов истории Земли. Например, возникновение окраски ряда минералов и появление радужных (плеохроических) колец объясняются действием излучения радиоактивных элементов, входящих в состав горных пород [85]. Супдествуют гипотезы, связывающие происхождение нефти с излучением радиоактивных элементов. [c.7]

В осяовном земной гелий образуется при радиоактивном распаде урана-238, урана-235, торня и нестабильных продуктов их распада. Несравнимо меньшие количества гелия дает медленный распад самария-147 и висмута. Все эти элементы порождают только тяжелый изотоп гелия — Не, чьи атомы можно рассматривать как останки альфа-ча-стиц, захороненные в оболочке из двух спаренных электронов — в электронном дублете. В ранние геологические периоды, вероятно, существовали и другие, уже исчезнувшие с лица Земли естественно радиоактивные ряды элементон, насыщавшие планету гелием. Одним из них был ныпо искусственно воссозданный нентуниевый ряд. [c.32]

В настоящее время атомщики путеществуют по морю неустойчивости в ожидании открытий. За их спинами осталась твердая земля полуостров с естественными радиоактивными элементами, отмеченный возвышенностями тория и урана, и далеко простирающаяся твердая земля со всеми прочими элементами и вершинами [c.183]

Открытие естественной радиоактивности и целочис-ленности атомных масс изотопов возродило представления о том, что атомы всех элементов построены из одного и того же строительного материала, но взятого в разных пропорциях. Физика XX в. во всеоружии новых технических возможностей вплотную приступила к разрешению этого вопроса. Для этого, в первую очередь, было необходимо проникнуть в атомное ядро и разрушить его. Эта задача представляла огромные трудности. Ядро атома защищено облаком окружающих его электронов оно очень мало по своим размерам и имеет значительный электрический заряд, отталкивающий одноименно заряженные частицы. Поэтому с современной точки зрения попытки алхимиков были заранее обречены на неуспех, подобно попыткам при помощи лопаты и лома достичь центра Земли. [c.275]

По всей вероятности, в ранние геологические периоды существовали и другие естественно-радиоактивные ряды, уже исчезнувшие с лица Земли. Убедительным доказательством этому служит существование четвертого ряда — нептуниевого, все члены которого получены искусственно, так как Т его наиболее долгоживущего материнского элемента равен только 2,2 млн. лет в свою очередь он происходит от короткоживущего (Т = 14 лет). Любопытно, что существование нептуниевого ряда было предсказано за четверть века до его открытия в виде цепи элементов, созданных гением человека. [c.94]

Доходящие до поверхности Земли вторичные космические лучи могут быть подразделены на мягкие и жесткие . Первые поглощаются десятисантиметровым слоем свинца и состоят в основном из электронов и позитронов. Вторые состоят главным образом из мюонов и обладают гораздо большей проникающей способностью. Каждый квадратный сантиметр земной поверхности на уровне моря ежеминутно получает в среднем 1 частицу космического излучения, а на высоте 5 кл—15 частиц. Энергия большинства из них исчисляется тысячами мэв (тогда как у наиболее жестких лучей естественно-радиоактивного происхождения она составляет лишь около 9 мэв). По космическим лучам имеются монографии . [c.338]

Радиоактивные часы. Вскоре после открытия радиоактивности стало ясно, что процессы радиоактивного распада представляют собой своеобразные часы, изготовленные самой природой. До начала этого столетия геологи не располагали надежными методами измерения интервалов геологического времени, хотя и накопили достаточно сведений об их относительной последовательности. Возраст земли приближенно оценивали максимум в несколько десятков миллионов лет. Новые данные о процессе радиоактивного распада, естественных радиоактивных семействах и природе <х-частиц способствовали созданию первых объективных методов геохронологии, которые в свою очередь радикально изменили наши представления об истории земли. Резерфорд перйым высказал предположение, что а-распад может приводить к накоплению гелия в минералах, содержащих уран, и что данные о содержании гелия можно использовать для измерения промежутка времени, истекшего с момента затвердевания минерала. Этот метод был впервые применен Резерфордом для определения возраста некоторых минералов. Вскоре после того, как было установлено, что свинец является конечным продуктом распада урана, начались исследования содержания свинца в урановых минералах и уже к 1907 году был сделан вполне обоснованный [1] вывод, что геологические времена следует исчислять не в десятках, а в сотнях и тысячах миллионов лет. [c.493]

О значении дегазации можно судить с помощью полуко-личественного метода по присутствию °Аг. Это один из продуктов распада естественного радиоактивного изотопа [1962]. Судя по количеству этого изотопа, он, видимо, образуется сначала в мантии, а не в коре Земли [432, 1677]. Но вторичная атмосфера возникла не только в результате дегазации, а также в результате улетучивания с Земли легких газов, а позднее в результате активности живых организмов. [c.39]

Введение. Изобретение маос-спектрометра позволило геологам определять отношения распростраиеиности изотопов в породах и минералах. Вначале целью таких исследований было установление возраста Земли и возрастных соотношений пород. Для этого используются некоторые естественные радиоактивные изотопы. Полупериод распада этих изотопов лежит в широком интервале — от 4,47 млрд. лет у который распадается с [c.227]

К числу реакций первого порядка относятся процессы разложения некоторых веществ, например оксидов азота. С исключительной точностью подчиняются уравнению для реакций первого порядка все процессы радиоактивного распада. Скорость радиоактивного распада определяется только процессами, происходящими в атомных ядрах, и поэтому не зависят от внешних факторов, таких как температура и давление. Таким образом, радиоактивный распад соверщается со строго определенной скоростью, а по количеству распавшегося вещества можно определить время, в течение которого совершался этот процесс. Следовательно, измерения радиоактивности веществ, присутствующих в земной коре, можно использовать как идеальные, естественные часы для определения продолжительности происходящих в природе процессов, в частности для определения возраста горных пород и Земли. Так, известно, что радиоактивный распад урана (изотопа сопровождается образованием гелия в количестве 8 атомов на I атом урана. Период полураспада урана / =4,5 миллиарда лет. Определяя количество гелия, присутствующего в урановых рудах, можно определить количество распавшегося урана и, следовательно, возраст этих руд. Так как 1/2 = /к1п2 или к= (1п2)/г 1/5,, то возраст руды I можно определить из уравнения (XI.6) в виде [c.132]

По технологической схеме С. А. Вознесенского и др. предусмотрено сокращение объемов отходов, получающихся в процессе очистки воды. Отстоявшаяся пульпа из отстойника периодически сбрасывается на обезвоживание и захоронение в специальное хранилище с дренирующим дном. Это хранилище представляет собой вырытый в земле котлован с наклонными дренирующими бортами, на дно и откосы которого уложено дренажное устройство и фильтрующий слой кварцевого песка. Сверху хранилища располагается перекрытие легкого типа, которое позволяет использовать отрицательные температуры зимнего периода для улучшения структуры осадка, защищает хранилище от атмосферных осадков и предохраняет окружающую территорию от распространения радиоактивной пыли. Хранилище имеет естественную вентиляцию. Осадки в хранилище обезвоживаются в результате фильтрации раствора через дренажное основание и испарения воды с поверхности слоя осадка. Авторы указывают, что при влажности 90—92% осадок начинает довольно быстро растрескиваться и трещины пронизывают всю его толщу хюсле этого рекомендуется направлять в хранилище следующую порцию пульпы из отстойника. Подачу пульпы необходимо производить порциями до высоты нового слоя 20—30 см. через 5—10 суток. [c.211]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология