Радиоактивность
Радиоактивный распад — спонтанное изменение строения нестабильных атомных ядер. Происходит это, когда ядра испускают элементарные частицы, гамма-кванты или собственные фрагменты.
Сегодня известно, что радиоактивными являются все химические элементы, чей порядковый номер больше 82, то есть, начиная с висмута. Также у некоторых более легких элементов нет стабильных изотопов, а у других одни природные изотопы стабильны, а другие — нет.
Радиоактивность бывает естественной и искусственной. При естественной радиоактивности распадаются атомные ядра, существующие в природе, а при искусственной — ядра, которые получены искусственным путем посредством соответствующих ядерных реакций.
Радиоактивность открыл в 1896 г. французский физик Анри Беккерель. Он выяснил, что соли урана дают излучение, не являющееся рентгеновским, и засвечиваются на фотопластинке, даже не будучи предварительно освещенными солнечными лучами. Своим открытием Беккерель поделился с учеными, с которыми сотрудничал. В 1898 г. Мария Кюри и Пьер Кюри обнаружили радиоактивность тория, позднее открыли радиоактивные элементы полоний и радий. Ученые не жалели себя, изучая радиоактивность. Впоследствии Мария Кюри умерла от заболевания крови, спровоцированного радиоактивным излучением.
Существует несколько видов радиоактивного распада. Они по-разному влияют на человека и по-своему опасны.
- Альфа-распад — это самопроизвольный распад ядра атома на дочернее ядро и альфа-частицу. Альфа-частица (а-частица) — положительно заряженная частица, которая представляет собой ядро атома гелия, состоящее из двух протонов и двух нейтронов.
- Бета-минус-распад ((3-распад) — это радиоактивный распад, сопровождающийся испусканием из ядра электрона и электронного антинейтрино. Бета-плюс-распад — это радиоактивный распад, при котором из ядра испускаются позитрон (античастица электрона) и электронное нейтрино.
- Гамма-излучение (у-лучи) — это разновидность электромагнитного излучения с очень малой длиной волны. Из-за этого его волновые свойства выражены слабо, а корпускулярные — значительно. Гамма-излучение относится к ионизирующим, то есть при взаимодействии с веществом может приводить к образованию ионов. Гамма-квантами являются фотоны с высокой энергией.
Рентгеновское излучение возникает при торможении быстрых заряженных частиц (электронов, протонов и пр.), а также в результате процессов, происходящих внутри электронных оболочек атомов. Рентгеновское излучение составляют электромагнитные волны с длиной от 50 до 10-3 нм, что соответствует энергии квантов от 20 эВ до 1 МэВ.
В настоящее время кроме альфа-, бета- и гамма-распадов обнаружены распады с испусканием нейтрона, протона (а также двух протонов), кластерная радиоактивность, спонтанное деление.
Излучение протонов
Протонное излучение — поток положительно заряженных ядерных частиц (протонов). Его источники — ускорители заряженных частиц. Способность протонов проникать через слои вещества зависит от энергии пучка протонов и свойств вещества. Так, в свинце протоны с энергией 10 МэВ проходят около 1/3 мм, а с энергией 1000 МэВ — немного меньше 60 см.
