Fenomena radioaktivitas dan pemanfaatannya dalam ilmu pengetahuan, industri dan kedokteran. Penggunaan radioaktivitas untuk tujuan damai

Obat-obatan. Radium dan radioisotop alami lainnya banyak digunakan dalam diagnosis dan terapi radiasi kanker. Penggunaan radioisotop buatan untuk tujuan ini telah meningkatkan efektivitas pengobatan secara signifikan. Misalnya, yodium radioaktif, yang dimasukkan ke dalam tubuh dalam bentuk larutan natrium iodida, terakumulasi secara selektif di kelenjar tiroid dan oleh karena itu digunakan dalam praktik klinis untuk menentukan disfungsi kelenjar tiroid dan dalam pengobatan penyakit Graves. Dengan menggunakan larutan garam berlabel natrium, laju sirkulasi darah diukur dan patensi pembuluh darah di ekstremitas ditentukan. Fosfor radioaktif digunakan untuk mengukur volume darah dan mengobati eritremia.

Riset ilmiah. Pelacak radioaktif, yang dimasukkan dalam jumlah mikro ke dalam sistem fisik atau kimia, memungkinkan untuk memantau semua perubahan yang terjadi di dalamnya. Misalnya, dengan menanam tanaman di atmosfer karbon dioksida radioaktif, ahli kimia dapat memahami detail halus dari proses pembentukan tanaman. karbohidrat kompleks dari karbon dioksida dan air. Akibat pemboman terus menerus terhadap atmosfer bumi oleh sinar kosmik berenergi tinggi, nitrogen-14 yang terkandung di dalamnya, menangkap neutron dan memancarkan proton, berubah menjadi karbon-14 radioaktif. Dengan asumsi bahwa intensitas pemboman dan, oleh karena itu, jumlah keseimbangan karbon-14 tetap tidak berubah selama ribuan tahun terakhir, dan dengan mempertimbangkan waktu paruh C-14 dari aktivitas residunya, maka kita dapat menentukan usia dari pemboman tersebut. ditemukan sisa-sisa hewan dan tumbuhan (penanggalan radiokarbon). Metode ini memungkinkan untuk mengetahui dengan pasti lokasi penemuan manusia prasejarah yang ada lebih dari 25.000 tahun yang lalu.

ruang Wilson(alias ruang kabut) - salah satu instrumen pertama dalam sejarah yang merekam jejak (jejak) partikel bermuatan.

Diciptakan oleh fisikawan Skotlandia Charles Wilson antara tahun 1910 dan 1912. Prinsip pengoperasian kamera menggunakan fenomena kondensasi uap jenuh: ketika pusat kondensasi muncul di media uap jenuh (khususnya, ion yang menyertai jejak partikel bermuatan cepat), tetesan kecil cairan akan terbentuk di atasnya. Tetesan ini mencapai ukuran yang signifikan dan dapat difoto. Sumber partikel yang diteliti dapat ditemukan di dalam ruangan atau di luarnya (dalam hal ini, partikel terbang melalui jendela yang transparan).

Pada tahun 1927 fisikawan Soviet P. L. Kapitsa D. V. Skobeltsyn mengusulkan untuk menempatkan kamera di medan magnet kuat yang membengkokkan lintasan untuk mempelajari karakteristik kuantitatif partikel (misalnya massa dan kecepatan).

Ruang awan adalah wadah dengan tutup kaca dan piston di bagian bawah, berisi uap jenuh air, alkohol, atau eter. Uapnya dibersihkan secara menyeluruh dari debu sehingga tidak ada pusat kondensasi molekul air sebelum partikelnya terbang. Ketika piston diturunkan, akibat pemuaian adiabatik, uap menjadi dingin dan menjadi jenuh. Partikel bermuatan yang melewati ruangan meninggalkan rantai ion di jalurnya. Uap mengembun pada ion-ion, membuat jejak partikel terlihat.

Ruang awan memainkan peran besar dalam mempelajari struktur materi. Selama beberapa dekade, instrumen ini tetap menjadi satu-satunya instrumen untuk studi visual penelitian radiasi nuklir dan sinar kosmik:

Pada tahun 1930, L.V. A. Eichelberger melakukan eksperimen dengan rubidium di ruang awan dan mencatat emisi partikel β.

Belakangan, radioaktivitas alami dari isotop 87 Rb ditemukan.

Pada tahun 1934, L.V. Mysovsky dengan M. S. Eigenson melakukan eksperimen di mana, dengan menggunakan ruang awan, keberadaan neutron dalam komposisi sinar kosmik terbukti.

Pada tahun 1927, Wilson menerima Hadiah Nobel Fisika atas penemuannya. Selanjutnya, ruang Wilson digantikan dengan ruang percikan gelembung sebagai sarana utama untuk mempelajari radiasi.

Fenomena radioaktivitas dan pemanfaatannya dalam ilmu pengetahuan, industri dan kedokteran

Disiapkan oleh: siswa

Sekolah No. 26, Vladimir

Khrupolov K.

Akhir abad ke-19 dan awal abad ke-20 sangat kaya akan penemuan-penemuan menakjubkan dan penemuan-penemuan yang hanya dapat diimpikan oleh orang-orang. Gagasan tentang kemungkinan memperoleh energi yang tidak ada habisnya yang terkandung dalam sejumlah kecil materi hidup dalam relung pemikiran manusia.

Seorang ilmuwan terkenal pada masa itu adalah Becquerel, yang menetapkan tujuan untuk mengungkap sifat pancaran misterius zat tertentu di bawah pengaruh radiasi matahari. Becquerel mengumpulkan banyak koleksi bahan kimia bercahaya dan mineral alami.

Tujuan pekerjaan

• Kajian konsep radioaktivitas, penemuannya.

• Cari tahu bagaimana isotop radioaktif digunakan dalam sains, industri, dan kedokteran.

• Tentukan pentingnya fenomena radioaktivitas di dunia.

Fenomena radioaktivitas

Radioaktivitas adalah kemampuan beberapa inti atom untuk secara spontan berubah menjadi inti lain dengan emisi berbagai jenis radiasi radioaktif dan partikel elementer.

Bagaimana cara memanfaatkan fenomena radioaktivitas?

Penerapan radioaktivitas dalam kedokteran

Radioterapi adalah penggunaan radiasi kuat untuk membunuh sel kanker.

Yodium radioaktif terakumulasi di tiroid

kelenjar, menentukan disfungsi dan

digunakan dalam pengobatan penyakit Graves.

Larutan garam berlabel natrium mengukur kecepatan sirkulasi darah dan menentukan patensi pembuluh darah di ekstremitas.

Fosfor radioaktif mengukur volume darah dan mengobati eritremia.

Penerapan radioaktivitas dalam industri

Salah satu contohnya adalah metode berikut untuk memantau keausan ring piston pada mesin pembakaran internal. Dengan menyinari ring piston dengan neutron, mereka menyebabkan reaksi nuklir dan menjadikannya radioaktif. Saat mesin beroperasi, partikel bahan cincin masuk ke dalam oli pelumas. Dengan memeriksa tingkat radioaktivitas dalam oli setelah waktu pengoperasian mesin tertentu, keausan ring dapat ditentukan. Radiasi gamma yang kuat dari obat-obatan radioaktif digunakan untuk penelitian struktur internal pengecoran logam untuk mendeteksi cacat di dalamnya.

Penerapan radioaktivitas di pertanian

Iradiasi benih tanaman dalam dosis kecil sinar gamma dari obat radioaktif menyebabkan peningkatan hasil yang nyata. “Atom yang diberi tag” digunakan dalam teknologi pertanian. Misalnya, untuk mengetahui pupuk fosfor mana yang lebih baik diserap oleh suatu tanaman, berbagai pupuk diberi label dengan fosfor radioaktif P. Dengan memeriksa radioaktivitas tanaman, dimungkinkan untuk menentukan jumlah fosfor yang diserap dari berbagai jenis pupuk.

Penemuan fenomena radioaktivitas.

Penemuan fenomena radioaktivitas dapat dianggap sebagai salah satu penemuan ilmu pengetahuan modern yang paling menonjol. Berkat dialah manusia dapat memperdalam pengetahuannya secara signifikan tentang struktur dan sifat-sifat materi, memahami hukum banyak proses di Alam Semesta, dan memecahkan masalah penguasaan energi nuklir.

Potensi ilmu pengetahuan yang hebat

Sebelum radioaktivitas ditemukan, para ilmuwan percaya bahwa mereka mengetahui semua fenomena fisik dan tidak ada yang bisa ditemukan.

Mungkinkah ada hal lain di dunia ini yang tidak diketahui umat manusia?

Mengirimkan karya bagus Anda ke basis pengetahuan itu mudah. Gunakan formulir di bawah ini

Pelajar, mahasiswa pascasarjana, ilmuwan muda yang menggunakan basis pengetahuan dalam studi dan pekerjaan mereka akan sangat berterima kasih kepada Anda.

Diposting di http://allbest.ru

Kursus

Pada topik: "Radioaktivitas. Penggunaan isotop radioaktif dalam teknologi"

Perkenalan

1. Jenis radiasi radioaktif

2.Jenis radioaktivitas lainnya

3. Peluruhan alfa

4. Peluruhan beta

5. Peluruhan gamma

6.Hukum peluruhan radioaktif

7. Seri radioaktif

9.Penggunaan isotop radioaktif

Perkenalan

Radioaktivitas adalah transformasi inti atom menjadi inti lain yang disertai dengan emisi berbagai partikel dan radiasi elektromagnetik. Oleh karena itu nama fenomena tersebut: dalam bahasa Latin radio - memancarkan, activus - efektif. Kata ini diciptakan oleh Marie Curie. Ketika inti yang tidak stabil - radionuklida - meluruh, satu atau lebih partikel berenergi tinggi terbang keluar dengan kecepatan tinggi. Aliran partikel-partikel ini disebut radiasi radioaktif atau sederhananya radiasi.

sinar-X. Penemuan radioaktivitas berhubungan langsung dengan penemuan Roentgen. Selain itu, untuk beberapa waktu mereka mengira ini adalah jenis radiasi yang sama. Akhir abad ke-19 Secara umum, ia kaya akan penemuan berbagai macam “radiasi” yang sebelumnya tidak diketahui. Pada tahun 1880-an, fisikawan Inggris Joseph John Thomson mulai mempelajari dasar pembawa muatan negatif pada tahun 1891, fisikawan Irlandia George Johnston Stoney (1826-1911) menyebut partikel-partikel ini elektron. Akhirnya, pada bulan Desember, Wilhelm Conrad Roentgen mengumumkan penemuan sinar jenis baru, yang disebutnya sinar-X. Hingga saat ini, di sebagian besar negara disebut demikian, tetapi di Jerman dan Rusia usulan ahli biologi Jerman Rudolf Albert von Kölliker (1817-1905) untuk menyebut sinar sebagai sinar-X telah diterima. Sinar ini tercipta ketika elektron yang terbang cepat dalam ruang hampa (sinar katoda) bertabrakan dengan suatu penghalang. Diketahui bahwa ketika sinar katoda mengenai kaca, ia memancarkan cahaya tampak - pendaran hijau. X-ray menemukan bahwa pada saat yang sama beberapa sinar tak kasat mata lainnya memancar dari titik hijau pada kaca. Ini terjadi secara tidak sengaja: di ruangan gelap, layar di dekatnya yang dilapisi barium tetracyanoplatinate Ba bersinar, tambah 03/05/2014

Informasi tentang radiasi radioaktif. Interaksi partikel alfa, beta dan gamma dengan materi. Struktur inti atom. Konsep peluruhan radioaktif. Ciri-ciri interaksi neutron dengan materi. Faktor kualitas untuk berbagai jenis radiasi.

abstrak, ditambahkan 30/01/2010

Struktur materi, jenis peluruhan nuklir: peluruhan alfa, peluruhan beta. Hukum radioaktivitas, interaksi radiasi nuklir dengan materi, efek biologis dari radiasi pengion. Latar belakang radiasi, karakteristik kuantitatif radioaktivitas.

abstrak, ditambahkan 04/02/2012

Sifat fisik nuklir dan radioaktivitas unsur berat. Transformasi alfa dan beta. Inti dari radiasi gamma. Transformasi radioaktif. Spektrum radiasi gamma tersebar dari media dengan nomor urut berbeda. Fisika resonansi magnetik nuklir.

presentasi, ditambahkan 15/10/2013

Radiasi pengion nuklir, sumbernya dan efek biologisnya pada organ dan jaringan organisme hidup. Karakteristik perubahan morfologi pada tingkat sistemik dan seluler. Klasifikasi konsekuensi paparan manusia, agen radioprotektif.

presentasi, ditambahkan 24/11/2014

Karya oleh Ernest Rutherford. Model atom planet. Penemuan radiasi alfa dan beta, isotop radon berumur pendek dan pembentukan unsur kimia baru selama peluruhan unsur radioaktif kimia berat. Pengaruh radiasi pada tumor.

presentasi, ditambahkan 18/05/2011

Sinar-X adalah gelombang elektromagnetik yang spektrumnya terletak di antara radiasi ultraviolet dan gamma. Sejarah penemuan; sumber laboratorium: tabung sinar-X, akselerator partikel. Interaksi dengan zat, efek biologis.

presentasi, ditambahkan 26/02/2012

Konsep dan klasifikasi unsur radioaktif. Informasi dasar tentang atom. Ciri-ciri jenis radiasi radioaktif, kemampuan tembusnya. Waktu paruh beberapa radionuklida. Skema proses fisi nuklir akibat neutron.

presentasi, ditambahkan 02/10/2014

Radiasi gamma adalah radiasi elektromagnetik gelombang pendek. Pada skala gelombang elektromagnetik, ia berbatasan dengan radiasi sinar-X keras, menempati wilayah frekuensi yang lebih tinggi. Radiasi gamma mempunyai panjang gelombang yang sangat pendek.

abstrak, ditambahkan 07/11/2003

Karakteristik jenis radiasi sel darah, foton, proton, sinar-X. Fitur interaksi partikel alfa, beta, gamma dengan zat pengion. Inti dari hamburan Compton dan pengaruh pembentukan pasangan elektron-positron.

iradiasi partikel radiasi radon

Orang-orang telah belajar menggunakan radiasi untuk tujuan damai, dengan tingkat keamanan yang tinggi, yang memungkinkan untuk meningkatkan hampir semua industri ke tingkat yang baru.

Memproduksi energi menggunakan pembangkit listrik tenaga nuklir. Dari semua cabang aktivitas ekonomi manusia, energi memiliki dampak terbesar terhadap kehidupan kita. Panas dan cahaya di rumah, arus lalu lintas dan pengoperasian industri – semua ini membutuhkan energi. Industri ini adalah salah satu yang paling cepat berkembang. Selama 30 tahun, total kapasitas unit tenaga nuklir meningkat dari 5 ribu menjadi 23 juta kilowatt.

Hanya sedikit orang yang meragukan bahwa energi nuklir telah mengambil tempat yang kuat dalam keseimbangan energi umat manusia.

Mari kita pertimbangkan penggunaan radiasi dalam deteksi cacat. Deteksi cacat sinar-X dan gamma adalah salah satu penggunaan radiasi yang paling umum di industri untuk mengontrol kualitas bahan. Metode sinar-X bersifat non-destruktif, sehingga material yang diuji selanjutnya dapat digunakan sesuai peruntukannya. Deteksi cacat sinar-X dan gamma didasarkan pada kemampuan penetrasi radiasi sinar-X dan karakteristik penyerapannya pada material.

Radiasi gamma digunakan untuk transformasi kimia, misalnya dalam proses polimerisasi.

Mungkin salah satu industri berkembang yang paling penting adalah kedokteran nuklir. Kedokteran nuklir adalah cabang kedokteran yang terkait dengan pemanfaatan pencapaian fisika nuklir, khususnya radioisotop, dll.

Saat ini, kedokteran nuklir memungkinkan untuk mempelajari hampir semua sistem organ manusia dan digunakan dalam neurologi, kardiologi, onkologi, endokrinologi, pulmonologi, dan bidang kedokteran lainnya.

Metode pengobatan nuklir digunakan untuk mempelajari suplai darah ke organ, metabolisme empedu, dan fungsi ginjal, kandung kemih, dan kelenjar tiroid.

Dimungkinkan tidak hanya untuk memperoleh gambar statis, tetapi juga untuk melapisi gambar yang diperoleh pada titik waktu yang berbeda untuk mempelajari dinamika. Teknik ini digunakan, misalnya, dalam menilai fungsi jantung.

Di Rusia, dua jenis diagnostik menggunakan radioisotop sudah digunakan secara aktif - skintigrafi dan tomografi emisi positron. Mereka memungkinkan Anda membuat model fungsi organ yang lengkap.

Dokter percaya bahwa pada dosis rendah, radiasi memiliki efek merangsang, melatih sistem pertahanan biologis manusia.

Banyak resor menggunakan pemandian radon, di mana tingkat radiasinya sedikit lebih tinggi dibandingkan kondisi alam.

Telah diketahui bahwa mereka yang mandi seperti ini mengalami peningkatan kinerja, menenangkan sistem saraf, dan menyembuhkan luka lebih cepat.

Penelitian yang dilakukan oleh para ilmuwan asing menunjukkan bahwa kejadian dan kematian akibat semua jenis kanker lebih rendah di wilayah dengan latar belakang radiasi alami yang lebih tinggi (kebanyakan negara yang terkena sinar matahari termasuk di wilayah tersebut).

Pendahuluan 3

1 Radioaktivitas 5

1.1 Jenis peluruhan radioaktif dan radiasi5

1.2 Hukum Peluruhan Radioaktif 7

radiasi 8

1.4 Klasifikasi sumber radiasi radioaktif dan isotop radioaktif 10

2 Teknik analisis berdasarkan pengukuran radioaktivitas 12

2.1 Penggunaan radioaktivitas alami dalam analisis 12

2.2 Analisis aktivasi 12

2.3 Metode pengenceran isotop 14

2.4 Titrasi radiometrik 14

3 Penerapan radioaktivitas 18

3.1 Penerapan pelacak radioaktif dalam kimia analitik 18

3.2 Penerapan isotop radioaktif 22

Kesimpulan 25

Daftar sumber yang digunakan 26

Perkenalan

Metode analisis berdasarkan radioaktivitas muncul pada era perkembangan fisika nuklir, radiokimia, dan teknologi nuklir dan kini berhasil digunakan dalam berbagai analisis, termasuk dalam industri dan jasa geologi.

Keuntungan utama metode analisis berdasarkan pengukuran radiasi radioaktif adalah ambang batas deteksi yang rendah dari elemen yang dianalisis dan keserbagunaannya yang luas. Analisis radioaktivasi memiliki ambang deteksi terendah di antara semua metode analisis lainnya (10 -15 g). Keuntungan dari beberapa teknik radiometrik adalah analisisnya tanpa merusak sampel, sedangkan metodenya didasarkan pada pengukuran radioaktivitas alami, - kecepatan analisis. Fitur berharga dari metode radiometrik pengenceran isotop terletak pada kemungkinan menganalisis campuran unsur-unsur dengan sifat kimia dan analitik yang serupa, seperti zirkonium - hafnium, niobium - tantalum, dll.

Komplikasi tambahan saat bekerja dengan obat radioaktif disebabkan oleh sifat toksiknya radiasi radioaktif, yang tidak menyebabkan reaksi langsung dari tubuh dan dengan demikian mempersulit penerapan tindakan yang diperlukan secara tepat waktu. Hal ini memperkuat perlunya kepatuhan yang ketat terhadap tindakan pencegahan keselamatan ketika bekerja dengan obat-obatan radioaktif. DI DALAM kasus-kasus yang diperlukan pekerjaan dengan zat radioaktif terjadi dengan bantuan apa yang disebut manipulator di ruang khusus, dan analis sendiri tetap berada di ruangan lain, terlindung secara andal dari efek radiasi radioaktif.

Isotop radioaktif digunakan dalam metode analisis berikut:

1. metode presipitasi di hadapan unsur radioaktif;
2. metode pengenceran isotop;
3. titrasi radiometrik;
4. analisis aktivasi;
5. definisi berdasarkan pengukuran radioaktivitas isotop alami.

Dalam praktik laboratorium, titrasi radiometrik relatif jarang digunakan. Penerapan analisis aktivasi dikaitkan dengan penggunaan sumber neutron termal yang kuat, oleh karena itu metode ini masih terbatas penggunaannya.

Dalam hal ini pekerjaan kursus Landasan teoritis metode analisis yang menggunakan fenomena radioaktivitas dan penerapan praktisnya dipertimbangkan.

1 Radioaktivitas

1.1 Jenis peluruhan radioaktif dan radiasi

Radioaktivitas adalah transformasi spontan (peluruhan) inti atom suatu unsur kimia, yang menyebabkan perubahan pada unsur tersebut nomor atom atau perubahan nomor massa. Dengan transformasi inti ini, radiasi radioaktif dipancarkan.

Penemuan radioaktivitas dimulai pada tahun 1896, ketika A. Becquerel menemukan bahwa uranium secara spontan memancarkan radiasi, yang disebutnya radioaktif (dari radio - emit dan activas - efektif).

Radiasi radioaktif terjadi selama peluruhan spontan inti atom. Beberapa jenis diketahui peluruhan radioaktif dan radioaktif
radiasi.

Ra → Rn + Dia;

U → Th + α (Dia).

Sesuai dengan hukum perpindahan radioaktif, peluruhan α menghasilkan atom yang nomor atomnya dua satuan dan massa atomnya empat satuan lebih kecil dari atom aslinya.

2) Dekomposisi β. Ada beberapa jenis peluruhan β: peluruhan β elektronik; peluruhan positron β; K-ambil. Dalam peluruhan β elektronik, misalnya,

Sn → Y + β - ;

P → S + β - .

neutron di dalam inti berubah menjadi proton. Ketika partikel β bermuatan negatif dipancarkan, nomor atom unsur tersebut bertambah satu, dan massa atom praktis tidak berubah.

Selama peluruhan positron β, sebuah positron (partikel β +) dilepaskan dari inti atom, dan kemudian berubah menjadi neutron di dalam inti. Misalnya:

Na → Ne + β +

Umur positron pendek, karena ketika bertabrakan dengan elektron, terjadi pemusnahan, disertai dengan emisi kuanta.

Dalam penangkapan K, inti atom menangkap elektron dari kulit elektron terdekat (dari kulit K) dan salah satu proton inti diubah menjadi neutron.
Misalnya,

K + e - = Ar + hv

Salah satu elektron kulit terluar berpindah ke ruang bebas di kulit K, yang disertai dengan emisi hard radiasi sinar-X.

3) Pembagian spontan. Ini tipikal untuk elemen tabel periodik D.I. Mendeleev dengan Z > 90. Selama fisi spontan, atom berat terbagi menjadi fragmen, yang biasanya merupakan unsur di tengah tabel L.I. Fisi spontan dan peluruhan α membatasi produksi unsur transuranium baru.

Fluks partikel α dan β masing-masing disebut radiasi α dan β. Selain itu, radiasi γ diketahui. Ini adalah osilasi elektromagnetik dengan panjang gelombang yang sangat pendek. Pada prinsipnya, radiasi γ mirip dengan sinar-X keras dan berbeda dalam asal intranuklearnya. Radiasi sinar-X terjadi selama transisi pada kulit elektron suatu atom, dan radiasi dipancarkan oleh atom tereksitasi akibat peluruhan radioaktif (α dan β).

Akibat peluruhan radioaktif, diperoleh unsur-unsur yang menurut muatan intinya (nomor urut), harus ditempatkan di sel-sel tabel periodik yang sudah ditempati oleh unsur-unsur yang sama. nomor seri, tetapi dengan massa atom yang berbeda. Inilah yang disebut isotop. Oleh sifat kimia unsur-unsur tersebut umumnya dianggap tidak dapat dibedakan, sehingga campuran isotop biasanya diperlakukan sebagai unsur tunggal. Invarian komposisi isotop di sebagian besar kasus reaksi kimia kadang-kadang disebut hukum keteguhan komposisi isotop. Misalnya kalium dalam senyawa alam merupakan campuran isotop, 93,259% dari 39 K, 6,729% dari 41 K dan 0,0119% dari 40 K (penangkapan K dan peluruhan β). Kalsium memiliki enam isotop stabil dengan nomor massa 40, 42, 43, 44, 46 dan 48. Dalam analisis kimia dan banyak reaksi lainnya, rasio ini praktis tidak berubah, oleh karena itu reaksi kimia biasanya tidak digunakan untuk memisahkan isotop. Paling sering, berbagai proses fisik digunakan untuk tujuan ini - difusi, distilasi atau elektrolisis.

Satuan aktivitas isotop adalah becquerel (Bq), sama dengan aktivitas nuklida dalam sumber radioaktif dimana satu peristiwa peluruhan terjadi dalam 1 s.

1.2 Hukum peluruhan radioaktif

Radioaktivitas diamati pada inti yang ada di kondisi alam, disebut alami, radioaktivitas inti yang diperoleh melalui reaksi nuklir disebut buatan.

Tidak ada perbedaan mendasar antara radioaktivitas buatan dan alami. Proses transformasi radioaktif dalam kedua kasus tersebut tunduk pada hukum yang sama - hukum transformasi radioaktif:

Jika t = 0, maka const = -lg N 0. Akhirnya

dimana A adalah aktivitas pada waktu t; A 0 – aktivitas pada t = 0.

Persamaan (1.3) dan (1.4) mencirikan hukum peluruhan radioaktif. Dalam kinetika, persamaan ini dikenal sebagai persamaan reaksi orde pertama. Waktu paruh T 1/2 biasanya ditunjukkan sebagai karakteristik laju peluruhan radioaktif, yang, seperti λ, merupakan karakteristik mendasar dari proses yang tidak bergantung pada jumlah zat.

Waktu paruh adalah periode waktu dimana sejumlah zat radioaktif berkurang setengahnya.

Waktu paruh berbagai isotop berbeda secara signifikan. Letaknya kira-kira dari 10 10 tahun sampai bagian yang tidak signifikan detik. Tentu saja, zat dengan waktu paruh 10 - 15 menit. dan yang lebih kecil sulit digunakan di laboratorium. Isotop dengan waktu paruh yang sangat lama juga tidak diinginkan di laboratorium, karena jika benda di sekitarnya terkontaminasi secara tidak sengaja dengan zat ini, diperlukan pekerjaan khusus untuk mendekontaminasi ruangan dan instrumen.

1.3 Interaksi radiasi radioaktif dengan materi dan penghitung

radiasi

Akibat interaksi radiasi radioaktif dengan materi, terjadi ionisasi dan eksitasi atom dan molekul zat yang dilaluinya. Radiasi juga menghasilkan efek cahaya, fotografi, kimia dan biologis. Radiasi radioaktif menyebabkan sejumlah besar reaksi kimia dalam gas, larutan, dan padatan. Mereka biasanya digabungkan menjadi sekelompok reaksi radiasi-kimia. Ini termasuk, misalnya, penguraian (radiolisis) air dengan pembentukan hidrogen, hidrogen peroksida dan berbagai radikal yang masuk ke dalam reaksi redoks dengan zat terlarut.

Radiasi radioaktif menyebabkan berbagai transformasi radiokimia dari berbagai senyawa organik - asam amino, asam, alkohol, eter, dll. Radiasi radioaktif yang intens menyebabkan tabung kaca bersinar dan sejumlah efek lainnya padatan. Berdasarkan kajian interaksi radiasi radioaktif dengan materi berbagai cara mendeteksi dan mengukur radioaktivitas.

Tergantung pada prinsip operasinya, penghitung radiasi radioaktif dibagi menjadi beberapa kelompok.

Penghitung ionisasi. Tindakan mereka didasarkan pada terjadinya ionisasi atau pelepasan gas, disebabkan oleh ionisasi ketika partikel radioaktif atau γ-quanta memasuki counter. Di antara lusinan perangkat yang menggunakan ionisasi, yang khas adalah ruang ionisasi dan pencacah Geiger-Muller, yang paling banyak digunakan di laboratorium analisis kimia dan radiokimia.

Untuk laboratorium radiokimia dan lainnya, industri memproduksi unit penghitungan khusus.

Penghitung kilau. Pengoperasian pencacah ini didasarkan pada eksitasi atom sintilator oleh kuanta atau partikel radioaktif yang melewati pencacah. Atom yang tereksitasi, kembali ke keadaan normal, mengeluarkan kilatan cahaya.

Pada periode awal mempelajari proses nuklir, penghitungan kilau visual memainkan peran penting, tetapi kemudian digantikan oleh pencacah Geiger-Müller yang lebih canggih. Saat ini metode sintilasi kembali banyak digunakan dengan menggunakan photomultiplier.

Balas Cherenkov. Pengoperasian penghitung ini didasarkan pada penggunaan efek Cherenkov, yang terdiri dari emisi cahaya ketika partikel bermuatan bergerak dalam zat transparan, jika kecepatan partikel melebihi kecepatan cahaya dalam medium tersebut. Fakta kecepatan superluminal suatu partikel dalam medium tertentu, tentu saja, tidak bertentangan dengan teori relativitas, karena kecepatan cahaya dalam medium apa pun selalu lebih kecil daripada kecepatan cahaya di ruang hampa. Kecepatan pergerakan suatu partikel dalam suatu zat bisa lebih besar dari kecepatan cahaya dalam zat tersebut, namun pada saat yang sama tetap lebih kecil dari kecepatan cahaya dalam ruang hampa, sepenuhnya sesuai dengan teori relativitas. Penghitung Cherenkov digunakan untuk penelitian dengan partikel yang sangat cepat, untuk penelitian di luar angkasa, dll., karena dengan bantuannya sejumlah karakteristik penting lainnya dari partikel dapat ditentukan (energinya, arah pergerakannya, dll.).

1.4 Klasifikasi sumber radiasi radioaktif dan

isotop radioaktif

Sumber radiasi radioaktif dibagi menjadi tertutup dan terbuka. Tertutup - harus kedap udara. Terbuka - sumber radiasi bocor apa pun yang dapat menimbulkan kontaminasi radioaktif pada udara, peralatan, permukaan meja, dinding, dll.

Saat bekerja dengan sumber tertutup, tindakan pencegahan yang diperlukan terbatas pada perlindungan dari radiasi eksternal.

Sumber radiasi tertutup dengan aktivitas di atas 0,2 g-eq. radium harus ditempatkan di perangkat pelindung dengan remote control dan dipasang di ruangan yang dilengkapi peralatan khusus.

Deskripsi singkat

Komplikasi tambahan saat bekerja dengan obat radioaktif disebabkan oleh sifat racun dari radiasi radioaktif, yang tidak menyebabkan reaksi langsung dalam tubuh dan dengan demikian mempersulit penerapan tindakan yang diperlukan secara tepat waktu. Hal ini memperkuat perlunya kepatuhan yang ketat terhadap tindakan pencegahan keselamatan ketika bekerja dengan obat-obatan radioaktif. Jika perlu, pekerjaan dengan zat radioaktif dilakukan menggunakan apa yang disebut manipulator di ruang khusus, dan analis sendiri tetap berada di ruangan lain, terlindung secara andal dari efek radiasi radioaktif.

Isi

Pendahuluan 3
1 Radioaktivitas 5
1.1 Jenis peluruhan radioaktif dan radiasi5
1.2 Hukum Peluruhan Radioaktif 7
1.3 Interaksi radiasi radioaktif dengan materi dan penghitung
radiasi 8
1.4 Klasifikasi sumber radiasi radioaktif dan isotop radioaktif 10
2 Teknik analisis berdasarkan pengukuran radioaktivitas 12
2.1 Penggunaan radioaktivitas yang terjadi secara alami dalam analisis 12
2.2 Analisis aktivasi 12
2.3 Metode pengenceran isotop 14
2.4 Titrasi radiometrik 14
3 Penerapan radioaktivitas 18
3.1 Penggunaan pelacak radioaktif di kimia analitik 18
3.2 Penerapan isotop radioaktif 22
Kesimpulan 25
Daftar sumber yang digunakan 26