Радиоактивтілік

1896 жылы француз физигі Анри Беккерель уран тұздарының көзге көрінбейтін сәулелер шыгаратынын байқаған. Ол сәулелердің, рентген сәулелері тәрізді, мөлдір емес заттардан өтіп кететіні анықталған. Онан кейін Мария Склодовская мен Пьер Кюри мұндай сәулелерді торий, полоний және радий элементтерінің де шығаратынына көз жеткізді. Осындай сәуле шығаратын заттарды радиоактивті заттар деп атады.

Қейбір элементтер ядросының өз бетінше сәуле шығарып,
содан соң жаңа элемент ядросы пайда болу қасиеті радиактивтілік деп аталады. Радиоактивті заттар алғашқыда табиғатта байқалған-ды. Сондықтан да табиғатта өз бетінше болып жататын радиоактивтілікті табиғи радиоактивтілік деп атайды. Радиоактивті заттар альфа, бета және гамма сәулелерін шығарады. Ол сәулелердің табиғаты мен қасиеттері әр түрлі болып келеді. Радиоактивті заттардың шығаратын сәулелерін зерттеу үшін радиоактивті затты бір қораптың ішіне орналастырайық. Қорапты магнит өрісіне орналастырайық. Сонда қораптан шыққан сәулелердің үшке жіктелетіні анықталған. Олардың бір тобы магнит өрісінде ауытқымай, тіке таралған. Бұл сәулелердің заряды жоқ деген сөз. Бұл сәулелерді гамма-сәулелер деп атаған. Магниттің сол полюсіне қарай бағытталған сәулелер оң зарядталған деп есептеледі. Ол — альфа-сәулелер. Ал теріс зарядты сәулелерді бета-сәулелер деп атайды.

Альфа-сәулелері гелий атомы ядроларының ағыны болып есептеледі. Оның массасы 4-ке, заряды +2е-ге тең. Энергиясы 2...5 МэВ. Альфа-сәулелері ядродан 20000 км/с жылдамдықпен ұшып шығады.

Затқа келіп соқтығысқан альфа-бөлшектері оның молекулаларымен немесе атомдарымен әрекеттеседі де, оларды иондайды немесе қозған күйге түсіреді.

Бета-сәулелері деп электрондар ағынын айтады. Бета-бөлшектерінің массасы альфа-бөлшектерінің массасынан 7350 есе жеңіл. Сондықтан да бета-сәулелері магнит немесе электр өрісінде альфа сәулелеріне қарағанда күштірек ауытқиды. Бұл сәулелердің жылдамдығы 160 000 км/с шамасында болады. Бета-бөлшектер альфа-бөлшектеріне қарағанда заттарды аз иондайды.

Гамма-сәулелері деп фотондар ағынын айтады. Оның жиілігі 10²⁰ Гц. Гамма-сәулелері жарық жылдамдығына тең жылдамдықпен таралады.

Радиоактивті заттардың биосферада таралу жолдары:Ядролықсынақтарданкейінгі радионуклидтердің таралу жолдарыәртурлі және өте күрделі. Бірақ атмосферада көтерілген радиоактивті заттар біртіндеп әртүрлі процестердің себептерімен жер, су, шөп, топырақ бетіне шөгетіні белгілі. Ал, адам ағзасына түсу жолы, ас жүру жолы, топырақ-өсімдік, жануарлар /малдар/-мал өнімдері /ет, сүт, тер, жүн/, адам.

Радиоактивті заттардың адам ағзасына түсуінің екінші жолы тыныс мүшесі - ішек-қарын немесе тері арқылы болуы мүмкін. Бірақ бұл жолдардың ағзада жиналатын радионуклидтерге үлесі әртүрлі. Мәселен, сынақтан кейін радиоактивтік бұлт өткен жерлерде мал жайылса, онда ағзаға түскен радиоактивті заттар /салыстырмалы бірлік бойынша/ ас қорыту/ жолында - 1000, тыныс мүшелерінде -1, теріде -0,001 есе болып бөлінеді. Демек, бастапқы кезде радиоактивті заттар шөге бастағанда мал ағзасына, ас қорыту жолына аз түсу қамын ойлау керек.

Радиоактивті ыдыраудың бастапқы кезінде аса қауіптісі - иодтың изотоптары, өйткені олар мөлшері жағынан көп бөлініп, биологиялық активтілігі жоғары, 8-10 күннен кейін радионуклидтер ішіндегі қауіптілері стронций-90, цезий-137, бұлар биологиялық тізбекке қосылып, /топырақ-өсімдік-жануар-адам/ адам ағзасына келіп тоқтайды, 9.1.-сурет.

9.1.-сурет.Радионуклидтердің адам ағзасына келіп тоқтауы

Стронций-90, цезий-13. – Изотоптарының организмдегі қозғалыс заңдылығын зерттеген кезде S-90- кальцийге, Cz-13-калийге ұқсас екені анықталды. Мәселен, стронций-90, кальцийге бай сүйекке жинала­тын болса, цезий-137 калийге бай бұлшық еттерде жиналады. Стронций - 90 мен кальций, цезий -137 мен калийдің биологиялық ортада жиналуы және сыртқы ортадағы олардың пропорционалдығын еске алып стронцилық, цезийлік өлшем бірліктері тағайындалған.

1 стронцилық өлшем бірлік = 1 нКи Sr - 90/1 г • Са.

Берілген сынамадағы стронцилық өлшем бірлікпен көрсетілген шаманың, оның алдындағы ортадағы активтілігіне қатысымен өлшенетін шаманы дискреминациялық коэффицент деп атайды:

(1)