2.Строение атома. Виды излучений. Изотопы.

Атом - наименьшая частичка хим.элемента, определяющая его св-ва, могут быть в связанном состоянии и в свободном. Размеры атома составляют 10^-10 м, его ядра 10^-15 м. Вес атома 10^-27 кг. В ядре могут быть 2 элемента: n⁺- протон, n⁰—нейтрон. Электрон- элем. частица, по массе в 1836 раз меньше атома водорода. Протон- элементарная частица с положительным зарядом+1 и массой1836 –электронов. Может жить 10¹⁵лет. Нейтрон- элементарная частица с массой 1840 электронов. Время существования 15 мин. Протон имеет стягивающие и отталкивающие св-ва, а нейтрон только стягивающие. X_z^m - изображение любого атома в таблице Менделеева. M-массовое число, Z-порядковый номер, зарядовое число. n⁰=M-Z. ₆¹¹C, ₆¹²C, ₆⁴C- изотопы. Изотопы - атомы, которые содержат одинаковое число протонов, но разное число нейтронов. 100 химических элементов дают 1300 изотопов, из них только 250 стабильные.

Виды ионизирующих излучений: α- излучение-поток α-частиц( ядро атома гелия), испускаемых при радиоактивн.распаде. Эти частицы сильно ионизируют среду, но имеют незначительную проникающую способность. По воздуху может пролететь до 10 см, в ткани до 80 микрон. Защита- лист бумаги, одежда. β-излучение-поток е^- и е⁺, испускаемых ядрами атомов при β- распадах. Энергия этих частиц колеблется в больших пределах. По воздуху эти частицы проходят от нескольких см до 3 м. Для ткани до 23 мм. Защита- расстояние, металлическая пленка, полимерное стекло. Ионизация β-частиц значительно ниже, чем у α-частиц. Нейтронное излучение- поток нейтронов при ядерном взрыве и работе АЭС. Воздействие на среду зависит от энергии нейтрона. Вследствие нейтральности легко проходит через в-во. ɣ-излучение- электромагнитное излучение , сопровождающее α и β-расп. атомов, ядер, а также при торможении частиц в электрическом поле. Длина волны λ_ɣ=10^-8-10^-10см. Проникающая способность по воздуху достаточно сотен и тысяч м. Ионизирующая способность очень низкая. Биоткань часть ɣ-излуч. Пропускает, а часть поглощает. Фотонное излучение- возникает при изменении энергетического состояния атома на ур-не электронов. Возбужденный атом стремится к равновесию и сбрасыв. лишнюю энергию в виде фотонного излучения. Длина волны λ_р=10^-4-10^-6.

3.Закон радиоактивного распада. Период полураспада

Закон радиоактивного распада касается совокупности атомов радионуклидов и является вероятностными. Пусть имеется N ядер радиоакт. в-ва, тогда число распавшихся атомов dN за время dt пропорционально числу атомов N, времени dt и постоянной λ. dN=-λ*N*dt (λ=-dN/dt). dN/N=-λ*dt. N=N₀*e^-λt (N-конечное число атомов в момент времени t, N₀- кол-во атомов в момент t₀, e=2,72, λ- пост. распада атомов элементов)-закон радиоактивного распада. Заменим величину λ на период полураспада. Периодом полураспада называется промежуток времени, в течении которого величина N₀ уменьшится в 2 раза, а число распавшихся ядер за этот промежуток остается постоянным. N/N₀=e^-λt, N₀/N=e^λt, Ln2=λt, Ln2=Λt_1/2, λ=Ln2/T_1/2. Величина N и N₀ закона позволяет связать число выбросов β и α- частиц, а также ɣ-квантов и величиной, которую назыв. активность, она = числу распадов ядер атомов за ед. времени в источнике радиоактивности. A=dN/dt=N*λ, A₀=N*λ, A=A₀*e^-λt. Единицей измерения активности: 1) в системе СИ-1 Бк(Беккерель)=1 распад за 1 сек.2) внесистемная единица 1 Кюри=1 Ки=3,7*10¹⁰Бк. Виды активности: 1) удельная, массовая-A_m, значит 1Бк/кг, 1Ки/м. 2)поверностная- А_s-1Бк/м², 1 Ки/км². 3) объемная-А_v-1Бк/м³, 1Бк/л, 1Ки/км³. (молоко не больше 100 Бк/л !-норма). Величину периода полураспада можно исп.для определения времени действия радионуклида. На практике считается, что после 5 периодов полураспада число радионуклидов довольно ничтожно.