Ядерные гамма-лучей

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]

По сравнению с естественными источниками гамма-излучения (препараты естественно-радиоактивных элементов) в настоящее время значительно большей мощностью и большей доступностью обладают искусственные источники, т. е. различные радиоактивные изотопы. Среди последних наибольшее распространение получил изотоп кобальта Со , образующийся в ядерном реакторе из обычного кобальта Со за счет захвата ядрами медленных нейтронов. Кобальт-60 испускает гамма-лучи с энергией 1,3 мэв и имеет период полураспада 5,25 года. Для характеристики мощности кобальтовых источников гамма-излучения укажем, что если активность естественного источника, представляющего собою 1 г чистого [c.459]

Ядра некоторых изотопов обладают свойством радиоактивности. Большинство таких ядер приобретает устойчивость в результате испускания альфа-частиц ( Не), бета-частиц (. е) и (или) гамма-лучей ( у). Некоторые ядра распадаются в результате испускания позитрона ( е) или электронного захвата. Одним из факторов, определяющих устойчивость ядра, является его ней-тронно-протонное отношение. Большое значение при определении устойчивости ядра имеет равенство в нем общего количества нуклонов одному из магических чисел, а также наличие четного числа протонов и нейтронов. Ядерные превращения можно вызвать бомбардировкой ядер заряженными частицами, ускоренными при помощи ускорителей, или нейтронами в ядерном реакторе. [c.274]

Так как гамма-лучи не имеют ни заряда, ни массы, их испускание не меняет баланс по массе или заряду в ядерном уравнении. [c.325]

Предметом ядерной химии являются реакции, в которых происходит превращение элементов, т. е. изменение ядер их атомов. Самопроизвольный распад радиоактивных атомов, рассмотренный выше, представляет собой ядерную реакцию, в которой исходным является одно ядро. Известны и другие реакции, в которых с ядром реагируют протон р, дейтрон (ядро атома дейтерия Н) й, альфа-частица а, нейтрон п или фотон у (обычно гамма-лучи). Удалось вызвать атомные превращения и под действием очень быстрых электронов. Вместо а-частиц (ядер Не) иногда используют ядра более легкого изотопа гелия Не. В последнее время все шире применяют для бомбардировки атомных ядер ускоренные ядра более тяжелых элементов вплоть до неона. [c.581]

ГАММА-ЛУЧИ (v-лучи) — электромагнитное излучение с о чень короткими длинами волн (до 1 А), испускаемое атомными ядрами при радиоактивных превращениях и ядерных реакциях. Г.-л., в отличие от а- и р-лучей, не отклоняются в электрических и магнитных полях и имеют большую проникающую способность. Г.-л. используются для обнаружения внутренних дефектов изделий (гамма-дефектоскопия), в медицине для гамма-терапии злокачественных опухолей, в пищевой промышленности для консервирования продуктов и др. В химии Г.-л. применяют для инициирования радиационно-химических реакций. Источником Y-лучей служат радиоактивные изотопы Со, и др. Способы индикации Г.-л. сходны с рентгеновским излучением. .) [c.65]

Существование таких моноэнергетических групп свидетельствует о наличии определенных энергетических уровней в ядре точно так же, как это было найдено для внеядерной электронной структуры атома. Различные альфа-группы должны соответствовать различным ядерным энергетическим уровням. И действительно, было обнаружено, что если происходит альфа-распад изотопа в виде двух и большего числа групп альфа-частиц, то он всегда сопровождается испусканием гамма-лучей. Наблюдаемые гамма-лучи — это результат переходов между различными уровнями и поэтому могут быть мерой относительных энергий этих уровней. Следовательно, можно построить диаграммы ядерных энергий. Пример такой диаграммы, или схемы распада приведен на рис. 11-6. [c.394]

С классической точки зрения может показаться, что именно такой энергетический порог, определенный из значения Q, будет необходим для бомбардировки незаряженными частицами, такими, как гамма-лучи или нейтроны. Напротив, если бомбардирующие частицы имеют заряд, может показаться, что минимум их энергии должен быть больше потенциального барьера бомбардируемого ядра, прежде чем произойдет ядерное превращение. Это, однако, не вполне соответствует действительности. Точно так же, как существует конечная вероятность того, что альфа-частица вылетит из ядра в результате туннельного эффекта, существует и конечная вероятность того, что бомбардирующая заряженная частица тоже проникнет через потенциальный барьер. Однако эти два процесса [c.414]

Гамма-лучи 10-ю 108 1.2-10 1,2-108 ядерные реакции [c.117]

В лабораториях фирмы Эссо хорошие результаты как в жидкой, так я паровой фазе получаются при помощи двух очень удобных и универсальных. дозиметров, которые могут использоваться при облучении гамма-лучами, в ядерных реакторах или электронами. В одном из этих дозиметров в качестве эталона используется инициируемое излучением разложение метана измеряют количество водорода, образующегося в результате облучения. Водород получается в виде весьма разбавленного газа (менее 0,1%) поэтому Точность метода зависит от точности определения низких концентраций водорода. Этот дозиметр применяют следующим образом. [c.123]

Если атомное ядро испускает альфа-частицу (Не +), заряд ядра уменьшается на две единицы и, следовательно, исходный элемент пре-врашается в элемент, занимающий в периодической таблице место на две группы левее. Его массовое число (атомная масса) уменьшается на 4, т. е. на массу альфа-частицы. При испускании бета-частицы (электрона) заряд ядра увеличивается на единицу без изменения массового числа (наблюдается лишь весьма незначительное уменьщение атомной массы) в этом случае атом данного радиоактивного элемен та превращается в атом другого элемента, занимающего в периодиче ской системе место на одну группу правее. При испускании гамма лучей не происходит изменения ни атомного номера, ни атомной массы Ядерные реакции в ряду уран —радий приведены на рис. 20.6 Важнейший изотоп урана составляет 99,28% природного элемента [c.609]

Радиоактивационный анализ основан на использовании различных ядерных реакций для определения содержания элементов. Метод применяется для определения как основных компонентов (высоких содержаний), так и примесей. Анализируемый объект предварительно подвергается облучению какими-либо ядерными частицами или гамма-лучами. В результате ядерных реакций образуются радиоактивные изотопы, по активности которых проводят определение содержания элементов. [c.45]

В последние годы ситуация в экспериментальной кинетике стала меняться особенно быстро. Разнообразные модификации методов электронного парамагнитного (ЭПР) и ядерного магнитного резонансов (ЯМР), ядерной гамма-спектроскопии, хемилюминесцентные, электрохимические, ультразвуковые методы, применение сверхтонкого ультрафиолетового луча и лазерного излучения и т. п. позволили в полной мере взглянуть внутрь процесса химического превращения. [c.6]

В связи с тем, что бериллий имеет значение в современной ядерной технике, следует несколько подробнее остановиться на его ядерных свойствах [170, 1155, 1157]. Бериллий имеет только один природный изотоп — Be . Искусственно получено несколько изотопов, из которых наиболее интересен изотоп Ве . Он может образоваться при облучении Ве нейтронами или гамма-лучами. Период полураспада Ве составляет всего 0,61 сек., поэтому он немедленно распадается на два атома гелия —Не в металле, облученном нейтронами (в ядерных реакторах), обнаруживаются включения газа, выделяющиеся при температуре выше 450° С в виде пузырей [170]. При воздействии альфа-частиц (ядер гелия) идет реакция [c.432]

Особенно полезны те методы обнаружения присутствия много-ядерных комплексов Fe(III), которые чувствительны к характерной особенности кластерных структур — взаимодействию между различными системами Зё-электронов. Особенно подходят для этой цели измерения магнитного момента, его температурной зависимости, а также спектроскопия ЭПР. Для установления геометрических деталей структуры координационных сфер, характера связи между атомами железа, а также между железом и белком использовались и некоторые другие методы. К ним относятся УФ-спектроскопия (переходы d -электронов), спектроскопия ядерного гамма-резонанса (мессбауэровская спектроскопия), колебательные спектры и дифракция рентгеновских лучей. [c.335]

Радиоактивные изотопы стронция и 8г попадают в окружающую среду при испытаниях ядерного оружия в атмосфере, вследствие утечек на атомных электростанциях, а также из-за аварий на заводах по переработке ядерного топлива. Эти изотопы присутствуют в воде и почве на территориях восточно-уральского радиоактивного следа, образовавшегося после известных промышленных катастроф [7]. Период полураспада Sr составляет 50,5 суток, а Sr — 28,5 лет. Оба изотопа распадаются, испуская бета-излучение. Стронций по своему химическому поведению подобен кальцию, поэтому его радиоактивные изотопы накапливаются в костях и облучают костный мозг. Sг распадается с образованием радиоактивного иттрия, который откладывается в гипофизе и других жизненно важных органах [8 ]. В связи с коротким периодом полураспада 5г при мониторинге окружающей среды контролирует Sr. В отличие от других радионуклидов обнаружение изотопов стронция затруднено, поскольку при своем распаде они не испускают гамма-лучи. Обнаружение этих радиоизотопов в воде связано с большими трудностями. [c.472]

Главный недостаток использования ионообменных смол при обработке ядерного горючего заключается в их чувствительности к радиации. Ионизирующая радиация приводит к нарушению молекулярных связей внутри смолы с последующим снижением емкости, газообразованию и нарушению слоев смолы. Анионообменные смолы менее устойчивы, чем катиониты. Так, например, сульфированная полистирольная катионообменная смола, подвергшаяся воздействию гамма-лучей кобальта-60, теряет 15—30% своей емкости на каждый ватт-час энергии на [c.153]

Однако спектр электромагнитных колебаний охватывает еще более короткие волны. При длинах волн менее 400 ммк говорят об ультрафиолетовом излучении, которого мы не видим, но ощущаем по его воздействию на наш организм. Ультрафиолетовые лучи составляют часть солнечного излучения. Именно они вызывают ожоги, если слишком интенсивно принимать солнечные ванны. Из этого факта мы можем сделать еще и такой вывод энергия излучения возрастает с увеличением частоты. Это естественно, так как чем чаще колебания волны, тем система должна быть богаче энергией. За ультрафиолетовыми лучами следуют рентгеновские лучи, а за ними, наконец, гамма-лучи, возникающие при ядерных реакциях. Их длина измеряется десятками ангстрем. [c.141]

Существование таких моноэнергетических групп свидетельствует о наличии определенных энергетических уровней в ядре, точно так же, как это было найдено для внеядерной электронной структуры атома. Различные альфа-группы должны соответствовать различным ядерным энергетическим уровням. И действительно, было обнаружено, что если происходит альфа-распад изотопа в виде двух и большего числа групп альфа-частиц, то он всегда сопровождается испусканием гамма-лучей. Наблюдаемые гамма-лучи — это результат переходов между различными уровнями, и поэтому [c.377]

С классической точки зрения может показаться, что именно такой энергетический порог, определенный из значения Q, будет необходим для бомбардировки незаряженными частицами, такими, как гамма-лучи или нейтроны. Напротив, если бомбардирующие частицы имеют заряд, может показаться, что минимум их энергии должен быть больше потенциального барьера бомбардируемого ядра, прежде чем произойдет ядерное превращение. Это, однако, не вполне соответствует действительности. Точно так же, как существует конечная вероятность того, что альфа-частица вылетит из ядра в результате туннельного эффекта, существует и конечная вероятность того, что бомбардирующая заряженная частица тоже проникнет через потенциальный барьер. Однако эти два процесса в известном смысле абсолютно различны. В соответствии с моделью распада ядра альфа-частица с большой частотой имеет энергию, соответствующую энергии стенок потенциального барьера, и поэтому вероятность ее проникновения через потенциальный барьер велика. Бомбардирующая же альфа-частица имеет только одну определенную энергию и встречается с ядром только один раз. [c.395]

Альфа- и бета-распады обычно сопровождаются гамма-излучением, и оказывается, что временной интервал между излучением альфа- или бета-частицы и эмиссией фотона слишком короток, чтобы его можно было измерить. Экспериментально поддаются измерению временные интервалы порядка 10 —10 сек. Однако гамма-излучение обычно происходит с меньшим интервалом, и, следовательно, кажется, что гамма-лучи эммитируются одновременно с альфа- или бета-частицей. В некоторых случаях это неверно, так как в действительности существуют переходы некоторых ядер между различными энергетическими уровнями с измеримыми периодами полуперехода. Виды этих двух различных энергетических состояний одного и того же ядра называют ядерными изомерами, а переходы между ними называют изомерными переходами. Примером такого изомерного перехода может служить превращение во Вг в Вг, которое происходит с эмиссией фотона и имеет период полуперехода 4,5 ч. [c.409]

С использованием гамма-лучей связан фотонно-нейтронный метод анализа, основанный на измерении интенсивности нейтронного излучения, возникающего в результате ядерной реакции с гамма-квантами. Это специфический метод определения бериллия и дейтерия, поскольку энергия связи Щ1Ш0Н0В только в ядрах этих элементов меньще энергии гамма-квантов радиоактивного распада. Для всех остальных адер она больше, и для активации требуются ускорители. [c.379]

Впрочем, бета-частицы — ядерные электроны — и жес кое электромагнитное излучение — гамма-лучи, засвечив ющие фотопластинку, вылетают из урановых препарате лишь потому, что в них, помимо урана, есть другие и лучатели — его дочерние продукты. Природным же из( топам урана свойственны лишь два вида распада альф распад, когда от ядра урана отпочковывается ядро гели и самопроизвольное (спонтанное) деление. Последнеесл чается очень редко — примерно с одним ядром из милли на распавшихся без какого-либо вмешательства изв1 ядро разваливается на две примерно равные части. [c.354]

Для интенсификации недиффузионного растворения можно использовать рентгеновские лучи, электроны энергией до 100 кэВ и гамма-лучи, разрушающие регулярную структуру, например Сс13, с выходом на поверхность элементарной серы при дозах порядка 500 Мрад (5 МДж/кг) [129]. При этом величина коэффициентов диффузии примесей соответствует величине коэффициентов тепловой диффузии при 773—873 К [182]. Рентгеновские и ультрафиолетовые лучи позволяют интенсифицировать процесс выщелачивания бокситов [112]. Однако стоимость облучения изотопными источниками высока, поэтому в промышленных масштабах необходимо ориентироваться на отработанные топливные элементы ядерных реакторов атомных электростанций. [c.163]

Хартек и Дондес [34], а вслед за ними и другие исследователи систематически изучали гомогенную реакцию, осуществляя облучение осколками деления и облучение в ядерном реакторе (гамма-лучи, быстрые нейтроны). В качестве источников осколков деления были выбраны либо пленки окиси урана, либо очень мелкие частицы этих же окислов, которые могли дать суспензию. Использовались также системы из кварцевых нитей [38], в которые была включена окись урана. Реакция радиохимического связывания азота, проводимая такими способами, рассматривается обычно как гомогенная. [c.171]

Указанные авторы ознакомили нас с результатами своих работ по определению величины Огом- К сожалению, их исследования не носили систематического характера. Хартек и Дондес показали, что величина Огом для образования ЫОг в потоке гамма-лучей и нейтронов в ядерном реакторе возрастает от 0,28 при 1/30 атм до 5 при 25 атм. Мозли и Эдвардс [37], проводившие опыты при атмосферном давлении, нашли в случае облучения осколками деления значение О ош, равное 0,9, для связывания азота. Они считали, что эта величина является переменной на протяжении пути пробега осколков деления и обнаруживает максимальное значение, равное 9, в конце пробега. Наибольшие значения величины О для связывания азота из атмосферы, указанные в литературе, равны 6,6 [38] и 7,3 [36]. Кроме того, Хартек и Дондес [38] теоретически показали, что значение С = 7 для гомогенной реакции является максимальным. [c.171]

Большие количества кислот при радиолнзе фосфаюв образовывались [57] в опытах по облучению синтетических масел непосредственно в ядерном реакторе. Значительное снижение качества наблюдалось только у масел, содержавших трикрезилфосфат. Как видно из табл, 17, в опытах по радиолизу масел типа сложных диэфиров гамма-лучами смеси, содержащие фосфат, обнаруживали высокую кислотность. В маслах, содержащих трикрезилфосфат, также значительно снижалась активность антиокислителей и соответственно увеличивалось нагарообразование. Аналогично изменялось и диэфирное моторное масло (удовлетворяющее требованиям спецификации М1Ь-Ь-7808 [143], содержавшее трикрезилфосфат и фенотиазин. [c.71]

Атомные ядра, подобно атомам и молекулам, являются типичными примерами квантовых микросистем, и потому были все основания ожидать, что и для гамма-лучей, испускаемых или поглощаемых при переходах между энергетическими уровнями ядер, будет наблюдаться резонансная флуоресценция. Однако, несмотря на то, что поиски резонансной гамма-флуоресценции начались еще в 1929 г. [40], более двадцати лет они были безуспешными. В дальнейшем же, вплоть до открытия эффекта Мёссбауэра в 1958 г. [17—19], это явление удалось наблюдать лишь в весьма специфических условиях (о которых будет сказано ниже), и потому его наблюдения не получили особенно широкого распространения. В чем же состоит основное различие в условиях наблюдения атомной (оптической) и ядерной (гамма) резонансной флуоресценции. Для ответа на этот вопрос надо прежде всего вспомнить, что всякий возбужденный уровень характеризуется не только величиной резонансной энергии возбуждения Ер, но и своей естественной шириной Г. Эта ширина, связанная со средней продолжительностью жизни возбужденного состояния т соотношением неопределенности Гг = % = = 1,05-10 эрг-сек, определяет необходимую точность настройки для попадания в резонанс. Если возбужденное состояние может распадаться несколькими различными способами (первым, вторым, [c.8]

ГАММА-ЛУЧИ ( -лучв ) — электромагнитное излучение с очень коротким11 длинами волн (от 1 Л и меньше), испускаемое атомными ядрами в результате естественных и искусственных превращений или возникающее вследствие торможения заряженных частиц, аннигиляции пар частиц (напр., электронцо-позитрон-ной пары) и т. д. Г.-л. проявляют себя не только как электромагнитные волны, но также и как поток частиц (т. н. у-квантов), причем волновые свойства (дифракция, интерференция) проявляются лишь у самых длинноволновых Г.-л., корпускулярные же свойства их выражены более отчетливо (фотоэффект, компто-новское рассеяние). Энергия Г.-л. (у-квантов) выражается как hv, где к— постоянная Планка, а V — частота электромагнитной волны. Естественные радиоактивные источники испускают Г.-п. с энергией до нескольких Мэе в ядерных реакциях можио получить Г.-л. с большей энергией. Г.-л. с порядка сотен Мэе и даже ок. 1 Бее получаются при торможении электронов на ускорителях заряженных частиц. [c.402]

Развитие методов исследования обеспечивается блестящими успехами физики. В последние годы наряду с усовершенствованием таких методов, как хроматография , радиоспектроскопия, масс-спектроскопия,элек-троно- и нейтронография, радиоактивационный анализ, появились и принципиально новые способы исследования строения вещества, основанные, например, на эффекте Мессбауэра (открытом в 1958 г.) или даже на чисто ядерных явлениях — аннигиляции позитронов, которые, взаимодействуя с электронами, превращаются в гамма-лучи. [c.14]

Изучено множество ядерных реакций различных типов. Самопроизвольный распад радиоактивных изотопов представляет собой ядерную реакцию, в которой исходным является одно ядро. Известны и другие ядерные реакции, при которых прогон, дейтрон, альфа частица, нейтрон или фотон (обычно гамма-лучи) реагируют с ядром атома. Продуктами ядерной реакции могут быть тяжелое ядро и протон, электрон, дейтрон, альфа-частица, нейтрон, два или несколько нейтронов или гамма-лучи. Кроме того, существует и такой важный класс ядерных реакций, при которых очень тяжелое ядро в результате присоединения нейтрона становится неустойчивым и делится на две части примерно равных размеров, испуская при этом несколько нейтронов. Этот процесс деления уже упоми- [c.733]

Обработку семян гамма-лучами провели в Агрофизическом институте ВАСХНИЛ в Ленинграде и в Институте ядерной физики АН УзССР в Ташкенте. [c.189]

ОТ движения массы эмиттированных ядер, то, если последние объединены в решетку, можно изучить колебательный спектр решеточных вибраций. Измерением числа несталкивающихся эмиттированных гамма-лучей в каком-либо интервале температур можно установить среднеквадратичную амплитуду колебания эмиттированного ядерного изомера и, следовательно, можно определить эффективную дебаевскую величину 0. Из изменения этого свойства с направлением эмиссии рентгеновских лучей можно определить анизотропию среднеквадратичной амплитуды колебания. К тому же измерением допплеровского сдвига второго порядка можно определить среднеквадратичную скорость эмиттирующих центров. Существующий экспериментальный метод изучения поверхностных состояний сложен и связан с ограничением области поверхности для эмиттирующих центров. Более того, поскольку атом Со обычно является примесью в решетке основного металла и, следовательно, связан с атомами основного металла связью, отличающейся от связи, существующей между атомами основного металла, то следует соблюдать осторожность при интерпретации опытных данных. Это значит, что накопленная информация относится лишь к области поверхности с сильной пертурбацией. [c.171]