Sahifa 1 Radioaktivlik, radionuklidlar va nurlanish

A ni navbati bilan B yoki C ga aylantirish uchun Tc . Doimiy parchalanish uchun
ha biz ifodani olamiz
X = Xi + X2 + .... + Xi =
(75)
Qisman yarim hayot uchun bizda mavjud
L - .L _L _L
-L - Y -
T ~ T1 T 2 T 3 ... t ; _ Y ti
I-chi rejimda yuzaga keladigan parchalanish ulushi:
- X x
; ~ LX; X
(76)
(77)
Qisman yarim umrlarni eksperimental tarzda aniqlash mumkin emas
aqliy. Ularni dublning fraktsiyalarini o'lchash orqali hisoblash mumkin
parchalanish va ularni T. qisman o'lgan yarim umr bilan bog'lash
yarim yemirilish davri T1 yoki T2 ikki marta parchalanish har doimgidan uzunroq
loyli yarim umr.
Parchalanish sxemasiga qarab, radioaktiv zanjirlar mumkin
oddiy (chiziqli) yoki murakkab (tarvaqaylab ketgan) bo'ling. Murakkab
zanjirlar, kasrni tavsiflovchi tarmoqlanish nisbatlarini bilish muhimdir
ushbu turdagi transformatsiyalar uchun o'tish.
N qizi radionuklidlarning muvozanat darajasi
onalik uchun ularning yarim umrlari nisbati bilan belgilanadi
n -A, -NA-NT
(7 8)
NA NT
Birinchi bola uchun:
P2 - N2X - x X 1 - exp [r [X2 - X 1 N ]
N1X1 X2 -X1
(79)
N 3X3 XX
n3 - ~ NX ~
J _________ exp [ (X2 -X1)] | exp [- iX3 - X 1 N]
(X2 X1 ) X3 X1 N (X1 X2 ) X3 X2 N (X1 X3 XX2 X3 N (80)
Va hokazo.
Shunday qilib, oddiy zanjir mavjud bo'lganda, umumiy xususiyatlar
Teristika quyidagi nisbat bilan aniqlanadi:
66

41-bet

n
a - a1 + ^ aini.
(81)
i -2
Ffli koeffitsientlari bo'lgan murakkab zanjirda jami
xususiyatlari nisbati bilan belgilanadi:
3.5 Radioaktiv oilalar
Atom raqamlari bo'lgan barcha tabiiy elementlar,
83 dan ortiq (vismut) radioaktivdir. Ular
ketma-ket radioaktiv o'zgarishlarni ichish. Kiruvchi narsalar
bir zanjirda radioaktiv oilani yoki radioaktivni tashkil eting
qator. To'rt tabiiy radioaktiv oila ma'lum, bilan
ularda faqat a- va p-parchalanish kuzatiladi. Parchalanish paytida massa
atom to'rt birlikka o'zgaradi va p-parchalanish bilan massa o'zgaradi
ahamiyatsiz, keyin radiokanalni tashkil etuvchi elementlarning massa sonlari
faol qator, to'rtga ko'paytiriladigan qiymatlar bilan farq qiladi. shuning uchun
to'rt turdagi radioaktiv seriyalar mavjud bo'lishi mumkin. Atom
ushbu qator a'zolarining og'irliklari raqamlar bilan ifodalanadi: 4n, 4n + 1, 4n + 2, 4n + 3.
Uranlar oilasiga kiritilgan elementlarning massa soni aniqlanadi
umumiy formula 4n + 2, bu erda n butun son. Darhaqiqat: atom
og'irligi 238U = 4 59 + 2, atom og'irligi 226Ra: 226 = 4 56 + 2. Hammasi tabiiy
xususiyatlari shakl. 13 va 14. Torium-232 avlodi
taxallus (4n) -ceMeftcTBa yoki torium oilasi, cheklangan barqaror pro
massasi 208 ga teng bo'lgan qo'rg'oshin bo'lgan mahsulot. Atom og'irligi
232Th 4 58, torium seriyasidagi 228Ra atom og'irligi
226 = 4 56 + 2. Aktiniy (aktin-uran) oilasi yoki (4n + 3) -ceMeftcTBO,
235U atom og'irligi: 235 = 4-58 + 3.
Sxematik ravishda, tabiat radiosida uch kishining parchalanishi
faol qatorlar quyidagicha ifodalanishi mumkin:
Dallanish radioaktiv qatorlarda uchraydi. Uchta radioda
faol oilalar tarkibida atom raqami 86 bo'lgan element izotoplari mavjud
(navlari bo'lgan radon: radon, tron ​​va aktinon). Radioaktiv dastur
emanatsiya hajmlari (faol blyashka) har qanday yuzada to'planishi mumkin
sti; ular, ayniqsa, salbiy zaryadga asoslangan holda samarali bo'ladi
elektrodlar. Radon izotoplari qatorlarni ma'lum qismlarga ajratadi. Yoqilgan
zanjirlarning dastlabki segmentlari seriyaning eng uzoq umr ko'rgan shartlarini o'z ichiga oladi
- keyin davriy tizimda joylashgan elementlarning izotoplari
radon (Fr, Rn, Ac, Th, Pa, U). Uchchasining parchalanish sxemalarining yakuniy bo'limlari
oilalar tashqi ko'rinishiga ko'ra ham o'xshashdir. Ular eng ko'p o'z ichiga oladi
n
a - a1 + '' Y \ ajafli.
(82)
i -2
ota-ona 235U va oxirgi barqaror mahsulot 207Pb ga ega.
(83)
(84)
(85)
67

42-bet

tirik mahsulotlar - qo'rg'oshin, vismut, polonyum, talliy va
astatin.
Ko'p izotoplar ikki yo'l bilan parchalanadi: izotoplarning ba'zi atomlari
alfa zarrachalarining chiqishi bilan parchalanadi, boshqa qismi esa emissiya bilan
p-zarralari, "vilkalar" deb nomlangan. Yangi shakllanganlarning qulashi
izotop qarama-qarshi xarakterga ega: agar izotop paydo bo'lgan bo'lsa
a-parchalanish natijasida u p-faol bo'lib chiqadi; hosil bo'ladigan izotop
p-parchalanish natijasida hosil bo'lgan aktiv. Bunday tabiiy tufayli
Shu bilan birga, ushbu mahsulotlar xuddi shu izotopga aylanadi
element.
Torium oilasining 212Bi (ThC) parchalanishiga misol:
T - ———> 212p0 (ThC) _
283Bi
208 rb
(86)
I a (33,1%) > 2081T1 (ThC ")
Uran, aktinuran va tori seriyalari tabiatda hanuzgacha mavjud.
de (ularning yarim umrlari Yer yoshiga yaqin). Neptunium seriyasi
deyarli butunlay parchalangan. Endi tabiatda topilgan
neptuniy hech qachon qadimiy seriyalarning qoldig'i emas. Endi u uzluksiz
ammo u harakat qilganda U (n, 2n) U> P> Np reaktsiyasi bilan hosil bo'ladi
uran bo'linadigan neytronlar yoki nurli yadrolar chiqaradigan neytronlar
a-zarralar ta'sirida uran rudalari. (4n + 1) oilasi topilgan va
transuranik elementlarning sintezida o'rganilgan. Neptunium seriyasida hamma narsa
izotoplarning yarim yemirilish davri 107 yildan kam. Eng uzun
ushbu seriyaning tirik a'zosi 237Np (7 \ /2=2.2106 yil) va yakuniy hisoblanadi
barqaror mahsulot 209 Bi . Tabiiy vismutning muhim qismi
uning paydo bo'lishiga yo'qolgan neptuniy seriyasidan qarzdor. Radon ichkariga
bu qator emas.
Izoh. Neptunium seriyasi umuman neptuniy bilan emas, balki kuriy bilan boshlanadi. Serial nomi berilgan
uning tarkibidagi neptuniy 237Np eng uzoq umr ko'rgan ale ekanligi sababli
va undan oldingi onalik radionuklidlari
kuz (Seriyaning haqiqiy ajdodining yarim umri - kurium, 241Cm, -
faqat 32,8 kun). Neptunium oilasiga uran, torium, protak izotoplari kiradi
tinium, talliy, qo'rg'oshin, polonyum, shuningdek deyarli mavjud bo'lmagan izotoplar
elementlarning tabiati: neptunium, plutonyum, ameriyum, fransiya va astatin.
4n + 2 (238U) qatoridagi maksimal b-nurlanish energiyasi egalik qiladi
214Bi izotopi (1,76 MeV) va 4n (232Th) seriyasida - 206T1 izotopi
(2,62 MeV), eng yuqori energiyaning nurlanishini chiqaradi
barcha tabiiy radionuklidlardan y-nurlanish.
Yer yuzasidan radiatsion gamma fonga qo'shgan hissasi ko'rib chiqiladi
radioaktiv oilalarga kiritilmagan izotoplar va maqsadli oilalar
40K quyidagilar: torium seriyasi - 40%, uran seriyasi - 25%, 40K - 35%
tuproqdagi elementlarning tutilishi navbati bilan 8,510-4%, 1,510-4% va 1,2%
68

43-bet

lekin. Maksimal a-nurlanish energiyasi (10,5 MeV) tabiiyga ega
torium oilasining radionuklidi (4n) 212Po.
Radioaktiv seriyaning barcha a'zolari bir-biri bilan ketma-ket bog'langan
qaytarilmas o'zaro o'zgarishlarni va yopiq tizimda
vaqt o'tishi bilan mavzu muvozanatlashadi. Hujum tezligi teng
umuman bu ketma-ketlik uchun eng uzoq umrning yarim umri bilan belgilanadi
uning tirik a'zosi. Masalan, uran oilasi uchun
eng uzoq umr ko'rgan a'zosi 234U (7'1 / 2 = 2.45105 L), mo'ylovning davomiyligi
Muvozanatning o'rnatilishi 1,7 million yil.
239,239
239
Sun'iy ravishda olingan U, Np va Pu izotoplari
235U ning salafiylari. Ularning nisbatan tez parchalanishiga olib keldi
Tabiatda ushbu izotoplarning faqat kichik izlari topilganligi.
NtNl * -
mamta
Ele-
M * H1
Izotop s
98
Cf
2 H Cf
2.645 L
248C f
333,5 kun
97
Bk
a
B k 7
9 yil
23,7 soat
a
96
Sm
248
Sm *
3.48-10®
SI n * i
E 7Q%
244
Sm
18.1 n # r
95
A m
244
A m
10.1 4 "
P u
94
P u
244
/
Pu *
8 107 L
51
0,04
2 4 0
Pu
6561 l
.SI
236pu
2.858 l
93
N p
99,88% 24V
61,9 min
236N p
1.5410s L
22,5 soat
92
U
14,1 soat
236
U *
2.342-107
* "P
232u
68,9 l
91
P a
232P3
1.31 eyt
0,2%
90
T h
236 soat
35.5
min
"™ e
1.405-nJ0
P * T
228 soat
1.9116
, yillar
89
A v
6.15 soat
Shakl: 11a. 4n oilasi (232Th tabiiy seriyasining boshlanishi).
69