Радиоактивтілік, радияция. Радиоактивтіктің өлшемдері.
Радиоакивтілік. Радиоактивтілікті, денеге сіңген сэулелердің мөлшерін өлшеу арқыиы немесе радиоактивті затта болатын ажырау санын өлшеу арқылы анықгайды. 1 кюри жоғары жыддамдық болып саналады, совдықган практикада одан кішірек шамалар: милликюри (мКи), микрокюри (мкКи), пикокюри (пКи) кодданылады. Аталған өлшемдер, атомдардың ыдырау жыддамдығын ғана көрсетеді де, радиоактивті сэуленің организмге өткен мөлшерін өлшемейді. Совдықган, көбінесе Рад немесе Рентген өлшемдері кеңірек қодданылады. Иоңды сэуленің эсерінен организмге келетін зиянды өлшеу үшін, Рад орнына Бэр (биологический эквивалент рада) қолданылады.
Кейбір элемент атомдарының өздігінен ыдырап, басқа элемент атом-дарына айналу құбылысын радиоактивтілік деп атайды. Радиоактивтілік екіге бөлінеді: табиғи және жасанды.
Табиғи және жасанды радиоактивтілік мысалдары
Радиоактивтілік
№ Табиғи Жасанды
1 а-ыдырау а-ыдырау
235 м ^гз^хһ + 4„ 152Еи -> 4а + 145Рт
92и ^ 901" 2" 631-" ^ 2" 61Г["
2 В-ыдырау р-ыдырау
^2ц^23>р + р- 1іЕи -»р- + і%аа
3 Позитрондық ыдырау (6)
15623Еи -» р- + '°5т
4 Электронды қабылдау
I 15623Еи н> е + '°5пп
Радиоактивтілік құбылысы кезіндегі ядролық реакциялар механизмі. 1. а-ыдырау кезінде.
|2'р + 2Іп->«2а
239|и V (^п) =143 -» \а + 2310ТҺ V Цп) = 141 у(1іР) = 92 у(1гР) = 90
( 24 )-----фдмйя ғ^лектепте^)------(Т/20
2. (3-ыдырау кезінде.
^П -> \р + р- + V
V, V" - антинейтрино, нейтрино деп аталатын зарядсыз, массасыз, бір-бірінен спиндері бойынша ажыратылатын элементар бөлшек.
15623Еи у(г,п) = 89 -* р~ + 15624ӨсІ V (10п) = 88
V (ір) = 63 V (1іР) = 64
3. р позитрондық ыдырау кезінде.
]Р -> П + (3 + V
156|Еи V (Іп) = 89 -> р + 15622Зт V Цп) = 90
V (1Р) = 63 V (1Р) - 62
4. Электронды қабылдау. ^р + ё-^п
15623Еи V Цп) = 89 + ё -» + 1||5т V (^п) = 90
V ('Р) = 63 V СіР) = 62
Радиоактивті сәуле шашатын элементтердщ изотоптары (атом ядроларында протон саны бірдей, нейтрон саны бірдей еме° химиялық затгар) радиоактивті изотоп немесе радионуклид Д611аталады. Радиоактивті сәулелердің мөлшерін өлшеу үшін Кюри (Ки) қолданылады. Радиоактивті заттан секунтына 3,7«1010 атом немесе минут сайын 2,2«1012 атом ажырайтын болса, ол щама 1 кюриболады. Мысал ұшін, 1 грамм радийдің атомдары ыдырауы 1 кюриге тең. Радиоактивтілікті, денеге сіңген сәулелердің мөлшерін өлшеу арқьшы немесе радиоактивті затта болатын ажырау санын өлшеу арқылы анықгайды. 1 кюри жоғары жыддамдық болып саналады, совдықган практикада одан кішірек шамалар: милликюри (мКи), микрокюри (мкКи), пикокюри (пКи) кодданылады. Аталған өлшемдер, атомдардың ыдырау жыддамдығын ғана көрсетеді де, радиоактивті сәуленің организмге өткен мөлшерін өлшемейді. Совдықган, көбінесе Рад немесе Рентген өлшемдері кеңірек қодданылады. Иоңды сәуленің әсерінен организмге келетін зиянды өлшеу үшін, Рад орнына Бэр (биологический эквивалент рада)қолданылады.
Ядролық реакциялар, элементтер синтезі
Периодтық жүйеде висмуттан кейін орналасқан элементтердің бар-лығы радиоактивті, олардың барлығы да жартылай ыдырау периоды жоғары мына изотоптардың Тһ - 232, I) - 235, I) - 238 ыдырауы нәтижесінде түзіледі.
Қазіргі кезде кез келген элементтің радиоактивті изотобын жасан-ды жолмен ядролық реакциялар жүргізу арқылы алуға болады. Бұл құбылысты 1934 жылы Ирен мен Фредерик Жолио Кюрилер ашқан болатын. Ол үшін әр түрлі элемент атомдарын энергиясы жоғары бөлшек-термен атқылайды.
1. а бөлшегімен атқылау.
14М + \а -ч> 1^О + ^Н 9Ве + 42сс -»1|С + ^п
2. Протонмен атқылау. 210Ме + ір -> '98Ғ + 42а
3. Дейтерий және тритериймен атқылау.
2,42Мд + 0 ->22Ыа + \а, Ә - 2Н; «К + Т -> «К + 1,р, Т - ^н
4. Нейтронмен атқылау. і°5В + іп->^і + 42сх
5. у сәулесімен атқылау. 6239Си + у -> |2Си +^п
Ядролық реакциялар теңдеуін былай етіп қысқаша жазу қабылдан-ған: реакцияға түсетін изотоп белгісінен кейін жақша ашылып, алдымен атқылайтын, соңынан үтірден кейін түзілетін бөлшек таңбасы жазылып, жақша жабылады да оның сыртына түзілетін изотоп таңбасы жазылады. Сонда жоғарыда келтірілген реакция теңдеулерін қысқаша былай өрнек-теуге болады:
1. 14М (а, р) 178О 3. 2;0Ме (р, а) 189Ғ 5. 419К (Т, р) 4,39К 7. ЦСи (ү, п) %Си
2. 94Ве (а, п) 1|С 4. 242Мд (0, а) 2,2Ыа 6. 105В (п, а) 73Ы
Капустин-Яр төңірегіндегі сынақ полигонының радиоактивті қалдықгары, 1964 жылдан бастап Атырау облысынын, Балкүдық кеңшарының Азғыр бөлімшесі жанына үсті бүркемеленбеген күйінде төгіле бастады. Қазір, сол тау-тау қалдыкгар, радиоактивті сәулелер тарату көзі болып үйіліп жатыр. Атыраудың аңызақ желі оны боратып, жан-жаққа әкетуде. Сынақ полигондары, уран қазатын кен көздері, радиоактивті қалдықтар төгілген орындар, Қазақстан жерінде жеткілікті. Олар -Нарын мен Тайсойған кұмында, Үстірт жонықпа, Ақтөбе, Қызылорда, Тараз, Оңтүстік Кдзақстан, Алматы, Талдықорған, Семей т.б. облыстарда толып жатыр. Қаддықгар төгілген жердегі, шектеулі рүқсат етілген сэуле мөлшері 25 микрорентгенннен аспауы шарт. Ал жоғарыдағы айтылған орындардардағы радиоактивтілікті дозиметр аспаптары 2000 микрорентгенге дейін көрсетіп отыр.
Ракеталық-космостық техниканың қалдықгары, ракеталық Қару — жарақгарды пайдалану мерзімі біткен соң жою, қорғаныс министрлігіне қарасты қаруларды, баллистикалык ракеталарды ою, олардың қаэдықтарын залалсыздандыру да бүгінгі күннің өткір экологиялык проблемаларының бірі.
Химия өнеркәсібі халық шаруашылығының қажеттілігін қанағаттандыру үшін көптеген өнім түрлерін шығарады жэне олар -химия, мүнай химиясы, агрохимия, микробиология салалары бойынша жалпылама бөлінеді. Өнім түрлерінін; әрқилылығы, қодданатын технология мен шикізат түрінің әркелкілігі, атмосфералык; ауанын;, су бассеиндері мен топырақгың ластануьша тікелей себепті. Өндірістің сарқынды сулары мен қатты, газ күиіндегі қалдықтары - орасан зор көлемімен, жоғары токсикалығымен ерекшеленеді. Тіптен, кейбір елді мекен үшін химиялық кәсіпорындар комплексінің әсері доминатты түрде болады.
Лекция № 4