Якщо взяти закриту скляну колбу, що містить певну кількість Радону-220, то
виявиться, що приблизно через 56 с кількість радону в колбі зменшиться вдвічі.
Ще через 56 с із решти атомів знову залишиться половина і т. д. Отже,
зрозуміло, чому інтервал часу 56 с був названий періодом піврозпаду Радону-220.
Період
піврозпаду T1/2 – це
фізична величина, що характеризує радіонуклід і дорівнює часу, протягом якого
розпадається половина наявної кількості ядер даного радіонукліда.
Період
піврозпаду деяких радіонуклідів
Радіонуклід
|
Період піврозпаду T1/2
|
Йод-131
|
8 діб
|
Карбон-14
|
5700 років
|
Кобальт-60
|
5,3 року
|
Плутоній-239
|
24 тис. років
|
Радій-226
|
1600 років
|
Радон-220
|
56 с
|
Радон-222
|
3,8 доби
|
Уран-235
|
0,7 млрд
років
|
Уран-238
|
4,5 млрд
років
|
Цезій-137
|
30 років
|
2. Активність
радіоактивного джерела
Проблемне питання
• Якщо кількість атомів Урану-238 і Радію-226 є однаковою, з якого зразка
за 1 с вилетить більше α-частинок?
(Періоди піврозпаду даних радіонуклідів відрізняються майже у 3 млн разів,
за той самий час у зразку радію відбудеться набагато більше α-розпадів, ніж у
зразку урану)
Активність радіоактивного
джерела – це фізична величина, яка чисельно дорівнює кількості розпадів, що
відбуваються в певному радіоактивному джерелі за одиницю часу.
Одиниця
активності в СІ – бекерель.
1 Бк – це
активність такого радіоактивного джерела, в якому за 1 с відбувається 1 акт розпаду:
Позасистемна
одиниця активності – кюрі (Кі):
N – кількість
атомів радіонукліда в зразку на даний час
λ – стала радіоактивного розпаду радіонукліда
З плином часу в радіоактивному зразку кількість ядер радіонуклідів, що не
розпалися, зменшується, відповідно й зменшується й активність зразка.
3. Застосування
радіоактивних ізотопів
Два напрями використання радіоактивних ізотопів:
1. Використання
радіоактивних ізотопів як індикаторів. Радіоактивність є своєрідною міткою, за допомогою якої можна виявити
наявність елемента, простежити за поведінкою елемента під час фізичних і
біологічних процесів.
Наприклад, щоб з’ясувати, як рослини засвоюють фосфорні добрива, до цих
добрив додають радіоактивний ізотоп Фосфору, а потім досліджують рослини на
радіоактивність і виявляють кількість засвоєного фосфору.
Розглянемо кілька прикладів.
а) Використання γ-випромінювання
для лікування онкозахворювань. Щоб γ-промені не знищували здорові клітини,
використовують декілька слабких пучків γ-променів, які фокусуються на пухлині.
б) Застосування радіоактивних
ізотопів для діагностики захворювань. За кількістю
йоду в щитоподібній залозі зручно стежити за допомогою його γ-радіоактивного
ізотопу. Якщо щитоподібна залоза в нормі, то через певний час після введення в
організм Йоду-131 γ-випромінювання від нього матиме певну оптимальну
інтенсивність. А от якщо щитоподібна залоза функціонує з відхиленням від норми,
то інтенсивність γ-випромінювання буде аномально високою або, навпаки, низькою.
Аналогічний метод застосовують для досліджування обміну речовин в організмі,
виявлення пухлин.
в) Визначення віку стародавніх
предметів. Поки тварина або рослина живі, вміст радіоактивного Карбону в
них залишається незмінним. Після припинення життєдіяльності організму кількість
радіоактивного Карбону починає зменшуватися, зменшується й активність
β-випромінювання. Знаючи, що період піврозпаду Карбону
становить 5700 років, можна
визначити вік археологічних знахідок.
г) Застосування γ-випромінювання в техніці. Гамма-дефектоскопи,
за допомогою яких перевіряють, наприклад, якість зварених з’єднань. Завдяки
тому що γ-промені по-різному поглинаються масивною сталлю і сталлю з
порожнинами, гамма-дефектоскоп «бачить» тріщини всередині металу, а отже,
виявляє брак ще на стадії виготовлення конструкції.
д) Знищення мікробів за допомогою
радіації. Певна доза опромінення вбиває організми. Але ж не всі вони
корисні для людини. Так, медики невпинно працюють над тим, щоб позбутися
хвороботворних мікробів. Такі процедури називають дезінфекцією та
стерилізацією.
Немає коментарів:
Дописати коментар