Mis on radionukliid? Seda sõna pole vaja karta: see tähendab lihts alt radioaktiivseid isotoope. Mõnikord võite kõnes kuulda sõnu "radionukleiid" või veelgi vähem kirjanduslikku versiooni - "radionukleotiid". Õige termin on radionukliid. Aga mis on radioaktiivne lagunemine? Millised on eri tüüpi kiirguse omadused ja kuidas need erinevad? Kõigest – järjekorras.
Definitsioonid radioloogias
Pärast esimese aatomipommi plahvatust on paljud radioloogia mõisted muutunud. Fraasi "aatomikatel" asemel on kombeks öelda "tuumareaktor". Väljendi "radioaktiivsed kiired" asemel kasutatakse väljendit "ioniseeriv kiirgus". Väljend "radioaktiivne isotoop" asendati fraasiga "radionukliid".
Pikaealised ja lühiealised radionukliidid
Aatomituuma lagunemisprotsessiga kaasnevad alfa-, beeta- ja gammakiirgus. Mis on perioodpool elu? Radionukliidide tuumad ei ole stabiilsed – see eristabki neid teistest stabiilsetest isotoopidest. Teatud hetkel algab radioaktiivse lagunemise protsess. Seejärel muudetakse radionukliidid teisteks isotoopideks, mille käigus eralduvad alfa-, beeta- ja gammakiirgused. Radionukliidid on erineva ebastabiilsuse tasemega – mõned neist lagunevad sadade, miljonite ja isegi miljardite aastate jooksul. Näiteks kõik looduslikult esinevad uraani isotoobid on pikaealised. On ka radionukliide, mis lagunevad sekundite, päevade, kuude jooksul. Neid nimetatakse lühiajalisteks.
Alfa-, beeta- ja gammaosakeste vabanemisega ei kaasne lagunemist. Kuid tegelikult kaasneb radioaktiivse lagunemisega ainult alfa- või beetaosakeste vabanemine. Mõnel juhul toimub see protsess koos gammakiirgusega. Puhast gammakiirgust looduses ei esine. Mida suurem on radionukliidi lagunemiskiirus, seda kõrgem on selle radioaktiivsus. Mõned usuvad, et alfa-, beeta-, gamma- ja delta-lagunemine eksisteerib looduses. See ei ole tõsi. Delta lagunemist ei eksisteeri.
Radioaktiivsusühikud
Kuid kuidas seda väärtust mõõdetakse? Radioaktiivsuse mõõtmine võimaldab väljendada lagunemiskiirust arvudes. Radionukliidide aktiivsuse mõõtühik on bekerell. 1 becquerel (Bq) tähendab, et 1 lagunemine toimub 1 sekundi jooksul. Kunagi kasutati nende mõõtmiste puhul palju suuremat mõõtühikut – curie (Ci): 1 curie=37 miljardit bekerelli.
Muidugion vaja võrrelda sama aine massi, näiteks 1 mg uraani ja 1 mg tooriumi. Radionukliidi antud massiühiku aktiivsust nimetatakse eriaktiivsuseks. Mida pikem on poolväärtusaeg, seda madalam on spetsiifiline radioaktiivsus.
Millised radionukliidid on kõige ohtlikumad?
See on üsna provokatiivne küsimus. Ühest küljest on lühiealised ohtlikumad, sest nad on aktiivsemad. Kuid pärast nende lagunemist kaotab kiirgusprobleem oma tähtsuse, samas kui pikaealised ohud kujutavad endast ohtu paljudeks aastateks.
Radionukliidide spetsiifilist aktiivsust võib võrrelda relvadega. Kumb relv oleks ohtlikum: kas see, mis teeb viiskümmend lasku minutis, või see, mis laseb kord poole tunni jooksul? Sellele küsimusele ei saa vastata – kõik oleneb relva kaliibrist, millega see on laetud, kas kuul jõuab sihtmärgini, milline on kahju.
Kiirgustüüpide erinevused
Alfa-, gamma- ja beetatüüpi kiirgust võib omistada relvade "kaliibrile". Neil kiirgustel on nii ühiseid kui ka erinevusi. Peamine ühine omadus on see, et need kõik on klassifitseeritud ohtlikuks ioniseerivaks kiirguseks. Mida see määratlus tähendab? Ioniseeriva kiirguse energia on äärmiselt võimas. Kui nad tabavad teist aatomit, löövad nad elektroni oma orbiidilt välja. Osakese väljasaatmisel muutub tuuma laeng – see loob uue aine.
Alfa-kiirte olemus
Ja ühine asi nende vahel on see, et gamma-, beeta- ja alfakiirgusel on sarnane olemus. kõige pooltalfakiired avastati esimestena. Need tekkisid raskmetallide – uraani, tooriumi, radooni – lagunemisel. Juba pärast alfakiirte avastamist sai selgeks nende olemus. Need osutusid suurel kiirusel lendavateks heeliumi tuumadeks. Teisisõnu, need on 2 prootoni ja 2 neutroni rasked "komplektid", millel on positiivne laeng. Õhus läbivad alfakiired väga lühikese vahemaa – mitte rohkem kui paar sentimeetrit. Paber või näiteks epidermis peatab selle kiirguse täielikult.
Beetakiirgus
Järgmisel avastatud beetaosakesed osutusid tavalisteks elektronideks, kuid suure kiirusega. Need on palju väiksemad kui alfaosakesed ja neil on ka väiksem elektrilaeng. Beetaosakesed võivad kergesti tungida läbi erinevate materjalide. Õhus läbivad nad kuni mitme meetri kaugusele. Järgmised materjalid võivad neid edasi lükata: riided, klaas, õhuke metallleht.
Gammakiirte omadused
Seda tüüpi kiirgus on samalaadne kui ultraviolettkiirgus, infrapunakiired või raadiolained. Gammakiired on footonkiirgus. Küll aga ülisuure footonite kiirusega. Seda tüüpi kiirgus tungib materjalidesse väga kiiresti. Selle edasilükkamiseks kasutatakse tavaliselt pliid ja betooni. Gammakiired võivad levida tuhandeid kilomeetreid.
Ohumüüt
Alfa-, gamma- ja beetakiirguse võrdluses peavad inimesed üldiselt kõige ohtlikumaks gammakiirgust. Need tekivad ju tuumaplahvatuste käigus, ületavad sadu kilomeetreid japõhjustada kiiritushaigust. Kõik see on tõsi, kuid see ei ole otseselt seotud kiirte ohuga. Kuna sel juhul räägitakse nende läbitungimisvõimest. Muidugi erinevad alfa-, beeta- ja gammakiired selles osas. Ohtu hinnatakse aga mitte läbitungimisjõu, vaid neeldunud doosi järgi. See indikaator arvutatakse džaulides kilogrammi kohta (J / kg).
Seega mõõdetakse neeldunud kiirguse doosi murdosana. Selle lugeja ei sisalda alfa-, gamma- ja beetaosakeste arvu, vaid energiat. Näiteks gammakiirgus võib olla kõva ja pehme. Viimasel on vähem energiat. Jätkates analoogiat relvadega, võib öelda: oluline pole mitte ainult kuuli kaliiber, vaid oluline on ka see, millest tulistatakse – kas kada või jahipüssist.
