מהו רדיונוקליד? אין צורך לפחד מהמילה הזו: היא פשוט פירושה איזוטופים רדיואקטיביים. לפעמים בדיבור אפשר לשמוע את המילים "רדיונוקלייד", או אפילו פחות גרסה ספרותית - "רדיונוקליאוטיד". המונח הנכון הוא רדיונוקליד. אבל מהי ריקבון רדיואקטיבי? מהן התכונות של סוגי קרינה שונים וכיצד הם שונים? על הכל - לפי הסדר.
הגדרות ברדיולוגיה
מאז פיצוץ פצצת האטום הראשונה, הרבה מושגים ברדיולוגיה השתנו. במקום הביטוי "דוד אטומי" נהוג לומר "כור גרעיני". במקום הביטוי "קרניים רדיואקטיביות" משתמשים בביטוי "קרינה מייננת". הביטוי "איזוטופ רדיואקטיבי" הוחלף ב"רדיונוקליד".
רדיונוקלידים ארוכים וקצרים
קרינת אלפא, בטא וגמא מלוות את תהליך ההתפרקות של גרעין האטום. מהי תקופהחצי חיים? הגרעינים של הרדיונוקלידים אינם יציבים - זה מה שמבדיל אותם מאיזוטופים יציבים אחרים. בשלב מסוים מתחיל תהליך ההתפרקות הרדיואקטיבי. לאחר מכן רדיונוקלידים מומרים לאיזוטופים אחרים, שבמהלכם נפלטים קרני אלפא, בטא וגמא. לרדיונוקלידים יש רמות שונות של חוסר יציבות - חלקם מתפוררים במשך מאות, מיליונים ואפילו מיליארדי שנים. לדוגמה, כל איזוטופי האורניום המופיעים באופן טבעי הם ארוכים. ישנם גם רדיונוקלידים שמתפרקים תוך שניות, ימים, חודשים. הם נקראים קצרי מועד.
שחרור חלקיקי אלפא, בטא וגמא אינו מלווה בדעיכה כלשהי. אבל למעשה, ריקבון רדיואקטיבי מלווה רק בשחרור של חלקיקי אלפא או בטא. במקרים מסוימים, תהליך זה מתרחש מלווה בקרני גמא. קרינת גמא טהורה אינה מתרחשת בטבע. ככל שקצב ההתפרקות של רדיונוקליד גבוה יותר, כך רמת הרדיואקטיביות שלו גבוהה יותר. יש המאמינים שדעיכת אלפא, בטא, גמא ודלתא קיימים בטבע. זה לא נכון. דעיכת דלתא לא קיימת.
יחידות רדיואקטיביות
עם זאת, כיצד נמדד ערך זה? מדידת הרדיואקטיביות מאפשרת לבטא את קצב ההתפרקות במספרים. יחידת המדידה של פעילות הרדיונוקלידים היא בקרל. 1 becquerel (Bq) פירושו שדעיכה אחת מתרחשת תוך שנייה אחת. פעם, מדידות אלו השתמשו ביחידת מידה הרבה יותר גדולה - הקורי (Ci): 1 curie=37 מיליארד בק.
כמובןיש צורך להשוות את אותן המסות של חומר, למשל, 1 מ"ג אורניום ו-1 מ"ג תוריום. הפעילות של יחידת מסה נתונה של רדיונוקליד נקראת פעילות ספציפית. ככל שזמן מחצית החיים ארוך יותר, הרדיואקטיביות הספציפית נמוכה יותר.
אילו רדיונוקלידים הם המסוכנים ביותר?
זו שאלה פרובוקטיבית למדי. מצד אחד, קצרי מועד מסוכנים יותר, כי הם פעילים יותר. אבל אחרי הכל, לאחר הדעיכה שלהם, עצם בעיית הקרינה מאבדת מהרלוונטיות שלה, בעוד שאריכי חיים מהווים סכנה לשנים רבות.
ניתן להשוות את הפעילות הספציפית של רדיונוקלידים לכלי נשק. איזה נשק יהיה מסוכן יותר: זה שיורה חמישים יריות בדקה, או זה שיורה אחת לחצי שעה? אי אפשר לענות על השאלה הזו - הכל תלוי בקליבר של הנשק, במה הוא טעון, האם הכדור יגיע למטרה, מה יהיה הנזק.
הבדלים בין סוגי קרינה
סוגי קרינה אלפא, גמא וביטא ניתן לייחס ל"קליבר" של כלי נשק. לקרינות אלו יש גם משותף וגם הבדל. המאפיין המשותף העיקרי הוא שכולם מסווגים כקרינה מייננת מסוכנת. מה משמעות ההגדרה הזו? האנרגיה של קרינה מייננת היא עוצמתית ביותר. כשהם פוגעים באטום אחר, הם מוציאים אלקטרון ממסלולו. כאשר נפלט חלקיק, המטען של הגרעין משתנה - זה יוצר חומר חדש.
טבע של קרני אלפא
והדבר המשותף ביניהם הוא שלקרינת גמא, בטא ואלפא יש אופי דומה. לפי הכי הרבהקרני אלפא היו הראשונות שהתגלו. הם נוצרו במהלך ריקבון של מתכות כבדות - אורניום, תוריום, ראדון. כבר לאחר גילוי קרני אלפא הובהר טבען. התברר שהם גרעיני הליום שעפים במהירות רבה. במילים אחרות, מדובר ב"סטים" כבדים של 2 פרוטונים ו-2 נויטרונים בעלי מטען חיובי. באוויר, קרני אלפא עוברות מרחק קצר מאוד - לא יותר מסנטימטרים בודדים. נייר או, למשל, האפידרמיס עוצרים לחלוטין את הקרינה הזו.
קרינת ביטא
חלקיקי בטא, שהתגלו בשלב הבא, התבררו כאלקטרונים רגילים, אבל במהירות רבה. הם הרבה יותר קטנים מחלקיקי אלפא ויש להם פחות מטען חשמלי. חלקיקי בטא יכולים לחדור בקלות חומרים שונים. באוויר הם מכסים מרחק של עד כמה מטרים. החומרים הבאים יכולים לעכב אותם: ביגוד, זכוכית, יריעת מתכת דקה.
מאפיינים של קרני גמא
סוג זה של קרינה הוא בעל אופי זהה לקרינה אולטרה סגולה, קרני אינפרא אדום או גלי רדיו. קרני גמא הן קרינת פוטון. עם זאת, עם מהירות גבוהה במיוחד של פוטונים. סוג זה של קרינה חודר חומרים מהר מאוד. כדי לעכב אותו, בדרך כלל משתמשים בעופרת ובטון. קרני גמא יכולות לעבור אלפי קילומטרים.
מיתוס הסכנה
בהשוואה לקרינת אלפא, גמא וביטא, אנשים בדרך כלל רואים בקרני גמא כמסוכנות ביותר. אחרי הכל, הם נוצרים במהלך פיצוצים גרעיניים, מתגברים על מאות קילומטרים ולגרום למחלת קרינה. כל זה נכון, אבל זה לא קשור ישירות לסכנת הקרניים. מאחר ובמקרה הזה הם מדברים על יכולת החדירה שלהם. כמובן, קרני אלפא, בטא וגמא שונות בהקשר זה. עם זאת, הסכנה מוערכת לא לפי כוח החודר, אלא לפי המינון הנספג. מחוון זה מחושב בג'אול לקילוגרם (J / kg).
לפיכך, מינון הקרינה הנספגת נמדד כשבריר. המונה שלו אינו מכיל את מספר חלקיקי אלפא, גמא ובטא, אלא אנרגיה. לדוגמה, קרינת גמא יכולה להיות קשה ורכה. לאחרון יש פחות אנרגיה. אם ממשיכים את האנלוגיה לנשק, אפשר לומר: לא רק קליבר הקליע חשוב, חשוב גם ממה נורה הירייה - מקלע או מרובה ציד.
