Wat is een radionuclide? U hoeft niet bang te zijn voor dit woord: het betekent simpelweg radioactieve isotopen. Soms hoor je in spraak de woorden "radionucleide", of zelfs minder literaire versie - "radionucleotide". De juiste term is radionuclide. Maar wat is radioactief verval? Wat zijn de eigenschappen van verschillende soorten straling en hoe verschillen ze? Over alles - in orde.
Definities in de radiologie
Sinds de explosie van de eerste atoombom zijn veel concepten in de radiologie veranderd. In plaats van de uitdrukking "atoomboiler" is het gebruikelijk om te zeggen "kernreactor". In plaats van de uitdrukking "radioactieve straling" wordt de uitdrukking "ioniserende straling" gebruikt. De zinsnede "radioactieve isotoop" werd vervangen door "radionuclide".
Langlevende en kortlevende radionucliden
Alfa-, bèta- en gammastraling begeleiden het proces van verval van de atoomkern. Wat is een periode?halveringstijd? De kernen van radionucliden zijn niet stabiel - dit onderscheidt ze van andere stabiele isotopen. Op een gegeven moment begint het proces van radioactief verval. Radionucliden worden vervolgens omgezet in andere isotopen, waarbij alfa-, bèta- en gammastraling worden uitgezonden. Radionucliden hebben verschillende niveaus van instabiliteit - sommige vervallen over honderden, miljoenen en zelfs miljarden jaren. Alle natuurlijk voorkomende uraniumisotopen hebben bijvoorbeeld een lange levensduur. Er zijn ook radionucliden die binnen enkele seconden, dagen, maanden vervallen. Ze worden van korte duur genoemd.
Het vrijkomen van alfa-, bèta- en gammadeeltjes gaat niet gepaard met verval. Maar in feite gaat radioactief verval alleen gepaard met het vrijkomen van alfa- of bètadeeltjes. In sommige gevallen gaat dit proces gepaard met gammastraling. Zuivere gammastraling komt in de natuur niet voor. Hoe hoger de vervalsnelheid van een radionuclide, hoe hoger het radioactiviteitsniveau. Sommigen geloven dat alfa-, bèta-, gamma- en delta-verval in de natuur voorkomen. Dit is niet waar. Delta-verval bestaat niet.
Radioactiviteitseenheden
Hoe wordt deze waarde echter gemeten? De meting van radioactiviteit maakt het mogelijk de vervalsnelheid in getallen uit te drukken. De meeteenheid voor de activiteit van radionucliden is becquerel. 1 becquerel (Bq) betekent dat er 1 verval optreedt in 1 sec. Er was eens een veel grotere maateenheid voor deze metingen: de curie (Ci): 1 curie=37 miljard becquerel.
Natuurlijkhet is noodzakelijk om dezelfde massa's van een stof te vergelijken, bijvoorbeeld 1 mg uranium en 1 mg thorium. De activiteit van een bepaalde eenheidsmassa van een radionuclide wordt specifieke activiteit genoemd. Hoe langer de halfwaardetijd, hoe lager de specifieke radioactiviteit.
Welke radionucliden zijn het gevaarlijkst?
Dit is een nogal provocerende vraag. Aan de ene kant zijn kortlevende soorten gevaarlijker, omdat ze actiever zijn. Maar na hun verval verliest het probleem van straling zijn relevantie, terwijl langlevende stralingen jarenlang een gevaar vormen.
De specifieke activiteit van radionucliden kan worden vergeleken met wapens. Welk wapen zou gevaarlijker zijn: het wapen dat vijftig schoten per minuut afvuurt, of het wapen dat eens per half uur afvuurt? Deze vraag kan niet worden beantwoord - het hangt allemaal af van het kaliber van het wapen, waarmee het is geladen, of de kogel het doelwit zal bereiken, wat de schade zal zijn.
Verschillen tussen soorten straling
Alfa-, gamma- en bètastraling kan worden toegeschreven aan het "kaliber" van wapens. Deze stralingen hebben zowel gemeenschappelijke als verschillen. De belangrijkste gemeenschappelijke eigenschap is dat ze allemaal zijn geclassificeerd als gevaarlijke ioniserende straling. Wat betekent deze definitie? De energie van ioniserende straling is extreem krachtig. Wanneer ze een ander atoom raken, slaan ze een elektron uit zijn baan. Wanneer een deeltje wordt uitgezonden, verandert de lading van de kern - dit creëert een nieuwe substantie.
Natuur van alfastralen
En het gemeenschappelijke tussen hen is dat gamma-, bèta- en alfastraling een vergelijkbare aard hebben. door de meestenalfastralen waren de eersten die werden ontdekt. Ze werden gevormd tijdens het verval van zware metalen - uranium, thorium, radon. Al na de ontdekking van alfastralen werd hun aard opgehelderd. Het bleken heliumkernen te zijn die met grote snelheid vlogen. Met andere woorden, dit zijn zware "sets" van 2 protonen en 2 neutronen die een positieve lading hebben. In de lucht leggen alfastralen een zeer korte afstand af - niet meer dan enkele centimeters. Papier of bijvoorbeeld de opperhuid stopt deze straling volledig.
Bètastraling
Bètadeeltjes, die vervolgens werden ontdekt, bleken gewone elektronen te zijn, maar met grote snelheid. Ze zijn veel kleiner dan alfadeeltjes en hebben ook minder elektrische lading. Bètadeeltjes kunnen gemakkelijk in verschillende materialen doordringen. In de lucht leggen ze een afstand af tot enkele meters. De volgende materialen kunnen ze vertragen: kleding, glas, dunne metalen platen.
Eigenschappen van gammastraling
Dit type straling is van dezelfde aard als ultraviolette straling, infraroodstraling of radiogolven. Gammastraling is fotonenstraling. Wel met een extreem hoge snelheid van fotonen. Dit type straling dringt zeer snel door materialen. Om het te vertragen, worden meestal lood en beton gebruikt. Gammastraling kan duizenden kilometers afleggen.
De mythe van gevaar
Als we alfa-, gamma- en bètastraling vergelijken, beschouwen mensen gammastraling over het algemeen als het gevaarlijkst. Ze ontstaan immers bij kernexplosies, overbruggen honderden kilometers enstralingsziekte veroorzaken. Dit is allemaal waar, maar het is niet direct gerelateerd aan het gevaar van stralen. Want in dit geval hebben ze het over hun doordringend vermogen. Natuurlijk verschillen alfa-, bèta- en gammastralen in dit opzicht. Het gevaar wordt echter niet beoordeeld door het doordringende vermogen, maar door de geabsorbeerde dosis. Deze indicator wordt berekend in joule per kilogram (J / kg).
De dosis geabsorbeerde straling wordt dus gemeten als een fractie. De teller bevat niet het aantal alfa-, gamma- en bètadeeltjes, maar energie. Gammastraling kan bijvoorbeeld hard en zacht zijn. De laatste heeft minder energie. Als we de analogie met wapens voortzetten, kunnen we zeggen: niet alleen het kaliber van de kogel is van belang, het is ook belangrijk van waaruit het schot wordt afgevuurd - van een katapult of van een jachtgeweer.
