นิวไคลด์กัมมันตรังสีคืออะไร? ไม่ต้องกลัวคำนี้ มันหมายถึงไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี บางครั้งในการพูดคุณสามารถได้ยินคำว่า "เรดิโอนิวคลีอิด" หรือแม้แต่เวอร์ชั่นวรรณกรรมที่น้อยกว่า - "เรดิโอนิวคลีโอไทด์" คำที่ถูกต้องคือนิวไคลด์กัมมันตรังสี แต่การสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีคืออะไร? รังสีชนิดต่างๆ มีคุณสมบัติอย่างไร และแตกต่างกันอย่างไร? เกี่ยวกับทุกอย่าง - ตามลำดับ
คำจำกัดความในรังสีวิทยา
ตั้งแต่การระเบิดของระเบิดปรมาณูลูกแรก แนวความคิดมากมายในด้านรังสีวิทยาก็เปลี่ยนไป แทนที่จะใช้คำว่า "หม้อไอน้ำปรมาณู" เป็นเรื่องปกติที่จะพูดว่า "เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์" แทนที่จะใช้วลี "รังสีกัมมันตภาพรังสี" จะใช้คำว่า "รังสีไอออไนซ์" วลี "ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี" ถูกแทนที่ด้วย "สารกัมมันตรังสี"
นิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีอายุยืนและอายุสั้น
รังสีอัลฟา เบต้า และแกมมา มากับกระบวนการสลายนิวเคลียสของอะตอม ช่วงเวลาคืออะไรครึ่งชีวิต? นิวเคลียสของนิวไคลด์กัมมันตรังสีไม่เสถียร - นี่คือสิ่งที่แตกต่างจากไอโซโทปที่เสถียรอื่นๆ เมื่อถึงจุดหนึ่ง กระบวนการสลายกัมมันตภาพรังสีจะเริ่มขึ้น จากนั้นนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีจะถูกแปลงเป็นไอโซโทปอื่น ๆ ซึ่งในระหว่างนั้นจะมีการปล่อยรังสีอัลฟา เบตาและแกมมา นิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีมีระดับความไม่เสถียรต่างกัน - บางตัวสลายตัวไปหลายร้อย ล้าน และแม้กระทั่งหลายพันล้านปี ตัวอย่างเช่น ไอโซโทปของยูเรเนียมที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติทั้งหมดมีอายุยืนยาว นอกจากนี้ยังมีนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีที่สลายตัวภายในไม่กี่วินาที วัน เดือน พวกเขาถูกเรียกว่าอายุสั้น
การปล่อยอนุภาคแอลฟา เบต้า และแกมมาไม่เกิดมาพร้อมกับการสลายตัวใดๆ แต่ในความเป็นจริง การสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีจะมาพร้อมกับการปล่อยอนุภาคแอลฟาหรือเบตาเท่านั้น ในบางกรณี กระบวนการนี้เกิดขึ้นพร้อมกับรังสีแกมมา รังสีแกมมาบริสุทธิ์ไม่ได้เกิดขึ้นในธรรมชาติ อัตราการสลายตัวของนิวไคลด์กัมมันตรังสียิ่งสูง ระดับกัมมันตภาพรังสีก็จะยิ่งสูงขึ้น บางคนเชื่อว่าการสลายตัวของอัลฟา เบต้า แกมมาและเดลต้ามีอยู่ตามธรรมชาติ นี่ไม่เป็นความจริง. ไม่มีการสลายตัวของเดลต้า
หน่วยกัมมันตภาพรังสี
อย่างไรก็ตาม ค่านี้วัดได้อย่างไร? การวัดกัมมันตภาพรังสีทำให้อัตราการสลายตัวแสดงเป็นตัวเลขได้ หน่วยวัดกิจกรรมนิวไคลด์กัมมันตรังสีคือเบกเคอเรล 1 becquerel (Bq) หมายความว่า 1 การสลายตัวเกิดขึ้นใน 1 วินาที กาลครั้งหนึ่ง การวัดเหล่านี้ใช้หน่วยวัดที่ใหญ่กว่ามาก - คูรี (Ci): 1 คูรี=37 พันล้านเบคเคอเรล
แน่นอนจำเป็นต้องเปรียบเทียบมวลสารเดียวกัน เช่น ยูเรเนียม 1 มก. และทอเรียม 1 มก. กิจกรรมของมวลหน่วยที่กำหนดของนิวไคลด์กัมมันตรังสีเรียกว่ากิจกรรมเฉพาะ ยิ่งครึ่งชีวิตนาน กัมมันตภาพรังสีจำเพาะก็จะยิ่งต่ำลง
กัมมันตภาพรังสีชนิดใดที่อันตรายที่สุด
นี่เป็นคำถามที่ค่อนข้างยั่วยุ ในอีกด้านหนึ่ง คนที่มีอายุสั้นจะเป็นอันตรายมากกว่า เพราะพวกเขากระฉับกระเฉงกว่า แต่หลังจากการสลายตัว ปัญหาของรังสีก็สูญเสียความเกี่ยวข้อง ในขณะที่ปัญหาที่มีอายุยืนยาวอาจเกิดอันตรายเป็นเวลาหลายปี
กิจกรรมเฉพาะของนิวไคลด์กัมมันตรังสีเปรียบได้กับอาวุธ อาวุธใดจะอันตรายกว่า: อันที่ยิงห้าสิบนัดต่อนาทีหรืออันที่ยิงทุกครึ่งชั่วโมง? คำถามนี้ตอบไม่ได้ - ทั้งหมดขึ้นอยู่กับความสามารถของอาวุธ สิ่งที่บรรจุ กระสุนจะไปถึงเป้าหมายหรือไม่ ความเสียหายจะเป็นอย่างไร
ความแตกต่างระหว่างประเภทของรังสี
รังสีอัลฟา แกมมา และบีตา มาจาก "ความสามารถ" ของอาวุธ การแผ่รังสีเหล่านี้มีทั้งส่วนร่วมและส่วนต่าง คุณสมบัติทั่วไปที่สำคัญคือทั้งหมดจัดอยู่ในประเภทรังสีไอออไนซ์ที่เป็นอันตราย คำจำกัดความนี้หมายความว่าอย่างไร พลังงานของรังสีไอออไนซ์นั้นทรงพลังอย่างยิ่ง เมื่อพวกเขาชนอะตอมอื่น พวกมันจะผลักอิเล็กตรอนออกจากวงโคจรของมัน เมื่ออนุภาคถูกปล่อยออกมา ประจุของนิวเคลียสจะเปลี่ยนไป - สิ่งนี้จะสร้างสารใหม่
ธรรมชาติของรังสีอัลฟา
และสิ่งที่เหมือนกันระหว่างพวกเขาก็คือรังสีแกมมา เบต้า และอัลฟามีลักษณะที่คล้ายคลึงกัน โดยมากที่สุดรังสีอัลฟาเป็นคนแรกที่ถูกค้นพบ พวกมันถูกสร้างขึ้นระหว่างการสลายตัวของโลหะหนัก - ยูเรเนียม, ทอเรียม, เรดอน หลังจากค้นพบรังสีอัลฟาแล้วธรรมชาติของพวกมันก็ชัดเจน พวกมันกลายเป็นนิวเคลียสฮีเลียมที่บินด้วยความเร็วสูง กล่าวอีกนัยหนึ่ง สิ่งเหล่านี้คือ "เซต" หนักของโปรตอน 2 ตัวและนิวตรอน 2 ตัวที่มีประจุบวก ในอากาศ รังสีอัลฟาเดินทางเป็นระยะทางสั้นมาก - ไม่เกินสองสามเซนติเมตร กระดาษหรือยกตัวอย่างเช่น หนังกำพร้าหยุดรังสีนี้อย่างสมบูรณ์
รังสีเบต้า
เบต้าค้นพบอนุภาคต่อไป กลายเป็นอิเล็กตรอนธรรมดา แต่มีความเร็วมหาศาล พวกมันมีขนาดเล็กกว่าอนุภาคแอลฟามาก และยังมีประจุไฟฟ้าน้อยกว่าด้วย อนุภาคเบต้าสามารถเจาะวัสดุต่างๆ ได้อย่างง่ายดาย ในอากาศครอบคลุมระยะทางหลายเมตร วัสดุต่อไปนี้อาจทำให้ล่าช้าได้: เสื้อผ้า แก้ว แผ่นโลหะบาง
คุณสมบัติของรังสีแกมมา
รังสีชนิดนี้มีลักษณะเดียวกับรังสีอัลตราไวโอเลต รังสีอินฟราเรด หรือคลื่นวิทยุ รังสีแกมมาเป็นรังสีโฟตอน อย่างไรก็ตามด้วยความเร็วของโฟตอนที่สูงมาก รังสีชนิดนี้แทรกซึมวัสดุได้อย่างรวดเร็ว มักใช้ตะกั่วและคอนกรีตในการหน่วงเวลา รังสีแกมมาสามารถเดินทางได้หลายพันกิโลเมตร
ตำนานอันตราย
เมื่อเปรียบเทียบรังสีอัลฟา แกมมา และบีตา คนส่วนใหญ่ถือว่ารังสีแกมมาเป็นสิ่งที่อันตรายที่สุด ท้ายที่สุดพวกมันถูกสร้างขึ้นระหว่างการระเบิดของนิวเคลียร์เอาชนะหลายร้อยกิโลเมตรและทำให้เกิดการเจ็บป่วยจากรังสี ทั้งหมดนี้เป็นความจริง แต่ไม่เกี่ยวข้องโดยตรงกับอันตรายของรังสี เนื่องจากในกรณีนี้พวกเขากำลังพูดถึงความสามารถในการเจาะทะลุของพวกเขา แน่นอน รังสีอัลฟา เบต้า และแกมมาแตกต่างกันในเรื่องนี้ อย่างไรก็ตาม อันตรายไม่ได้ถูกประเมินโดยพลังที่ทะลุทะลวง แต่โดยปริมาณที่ดูดซึม ตัวบ่งชี้นี้คำนวณเป็นจูลต่อกิโลกรัม (J / kg)
ดังนั้น ปริมาณรังสีที่ดูดกลืนจะถูกวัดเป็นเศษส่วน ตัวเศษไม่มีจำนวนอนุภาคแอลฟา แกมมา และบีตา แต่ประกอบด้วยพลังงาน ตัวอย่างเช่น รังสีแกมมาสามารถแข็งและอ่อนได้ หลังมีพลังงานน้อยกว่า ในการเปรียบเทียบกับอาวุธ เราสามารถพูดได้ว่า: ไม่เพียงแต่ความสามารถของกระสุนเท่านั้น แต่ยังมีความสำคัญกับสิ่งที่ยิงจาก - จากหนังสติ๊กหรือจากปืนลูกซอง
