Цацраг идэвхит байдлын үзэгдэл, шинжлэх ухаан, үйлдвэрлэл, анагаах ухаанд ашиглах. Цацраг идэвхт бодисыг энхийн зорилгоор ашиглах

Эм.Ради болон бусад байгалийн цацраг идэвхт изотопуудыг хорт хавдрын оношлогоо, туяа эмчилгээнд өргөнөөр ашигладаг. Энэ зорилгоор хиймэл радиоизотопыг ашиглах нь эмчилгээний үр нөлөөг ихээхэн нэмэгдүүлсэн. Жишээлбэл, иодид натрийн уусмал хэлбэрээр биед нэвтрүүлсэн цацраг идэвхт иод нь бамбай булчирхайд сонгомол хуримтлагддаг тул эмнэлзүйн практикт бамбай булчирхайн үйл ажиллагааны доголдол, Грейвсийн өвчнийг эмчлэхэд ашигладаг. Натрийн шошготой давсны уусмалыг ашиглан цусны эргэлтийн хурдыг хэмжиж, мөчний судаснуудын ил тод байдлыг тодорхойлно. Цацраг идэвхт фосфор нь цусны хэмжээг хэмжих, эритриемийг эмчлэхэд ашиглагддаг.

Шинжлэх ухааны судалгаа.Физик болон химийн системд бага хэмжээгээр нэвтрүүлсэн цацраг идэвхт бодис нь тэдгээрт гарч буй бүх өөрчлөлтийг хянах боломжийг олгодог. Жишээлбэл, химич нар цацраг идэвхт нүүрстөрөгчийн давхар ислийн агаар мандалд ургамал ургуулах замаар ургамал үүсэх үйл явцын нарийн ширийн зүйлийг ойлгох боломжтой болсон. нарийн төвөгтэй нүүрс уснүүрстөрөгчийн давхар исэл ба уснаас. Дэлхийн агаар мандлыг өндөр энергитэй сансрын туяагаар тасралтгүй бөмбөгдсөний үр дүнд түүнээс олдсон азот-14 нь нейтроныг барьж, протон ялгаруулж, цацраг идэвхт нүүрстөрөгч-14 болж хувирдаг. Бөмбөгдөлтийн эрч хүч, улмаар нүүрстөрөгч-14-ийн тэнцвэрт хэмжээ сүүлийн хэдэн мянган жилийн хугацаанд өөрчлөгдөөгүй хэвээр байгаа гэж үзвэл, C-14-ийн үлдэгдэл үйл ажиллагаанаас хагас задралын хугацааг харгалзан үзвэл . амьтан, ургамлын үлдэгдэл олдсон (радио нүүрстөрөгчийн болзоо). Энэ арга нь 25,000 гаруй жилийн өмнө оршин байсан балар эртний хүний ​​олдсон газруудыг маш баттай тогтоох боломжийг олгосон юм.

Вилсоны танхим(aka манангийн камер) - цэнэгтэй бөөмсийн ул мөрийг (мөр) бүртгэх түүхэн дэх анхны хэрэгслүүдийн нэг.

Шотландын физикч Чарльз Вилсон 1910-1912 оны хооронд зохион бүтээсэн. Камерын ажиллах зарчим нь хэт ханасан уурын конденсацын үзэгдлийг ашигладаг: хэт ханасан уурын орчинд аливаа конденсацийн төвүүд (ялангуяа хурдан цэнэглэгдсэн бөөмийн ул мөрийг дагалддаг ионууд) гарч ирэх үед тэдгээрийн дээр шингэн дусал үүсдэг. Эдгээр дуслууд ихээхэн хэмжээгээр хүрч, гэрэл зураг авах боломжтой. Судалгаанд хамрагдаж буй бөөмсийн эх үүсвэр нь тасалгааны дотор эсвэл гадна талд байрлаж болно (энэ тохиолдолд бөөмс нь тэдэнд тунгалаг цонхоор нисдэг).

1927 онд Зөвлөлтийн физикчидП.Л.КапитсайД. В.Скобельцын бөөмсийн тоон шинж чанарыг (жишээ нь, масс, хурд) судлахын тулд мөрийг нугалах хүчтэй соронзон оронд камер байрлуулахыг санал болгов.

Үүлний камер нь ус, спирт эсвэл эфирийн ханасан уураар дүүрсэн шилэн таглаатай, ёроолд нь бүлүүртэй сав юм. Уурыг тоосноос сайтар цэвэрлэж, тоосонцор нисэхээс өмнө усны молекулуудын конденсацийн төв байхгүй болно. Поршеныг буулгахад адиабат тэлэлтийн улмаас уур нь хөргөж, хэт ханасан болно. Тасалгаагаар дамжин өнгөрөх цэнэгтэй бөөм нь замдаа ионуудын гинж үлдээдэг. Уур нь ионууд дээр өтгөрч, бөөмийн мөрийг харагдуулна.

Үүл танхим нь материйн бүтцийг судлахад асар их үүрэг гүйцэтгэсэн. Хэдэн арван жилийн турш энэ нь цөмийн цацраг, сансрын туяаг судлах цорын ганц хэрэгсэл хэвээр байв.

1930 онд Л.В.Мысовский Р. А.Эйхельбергер үүлний камерт рубидиумтай туршилт хийж, β бөөмсийн ялгаралтыг бүртгэсэн.

Хожим нь 87 Rb изотопын байгалийн цацраг идэвхт чанарыг илрүүлсэн.

1934 онд Л.В.Мысовский М. С.Эйгенсон үүлний камер ашиглан сансрын цацрагийн найрлагад нейтрон байгааг нотолсон туршилт хийсэн.

1927 онд Вилсон шинэ бүтээлийнхээ төлөө физикийн салбарт Нобелийн шагнал хүртжээ. Дараа нь Вилсоны камер нь цацрагийг судлах гол хэрэгсэл болох хөөстэй оч камеруудыг тавьжээ.

Цацраг идэвхит байдлын үзэгдэл, шинжлэх ухаан, үйлдвэрлэл, анагаах ухаанд ашиглах

Бэлтгэсэн: оюутан

26-р сургууль, Владимир

Хруполов К.

19-р зууны төгсгөл, 20-р зууны эхэн үе нь хүмүүсийн мөрөөдөж байсан гайхалтай нээлт, шинэ бүтээлүүдээр баялаг байв. Өчүүхэн тооны материд агуулагдах шавхагдашгүй энергийг олж авах боломжийн тухай санаа нь хүний ​​​​бодлын хөндийд амьдардаг байв.

Тухайн үеийн алдартай эрдэмтэн бол нарны цацрагийн нөлөөн дор зарим бодисуудын нууцлаг гэрэлтэх мөн чанарыг тайлах зорилго тавьсан Беккерел байв. Беккерел гялалзсан химийн бодис, байгалийн эрдэс бодисын асар их цуглуулга цуглуулдаг.

Ажлын зорилго

• Цацраг идэвхит байдлын тухай ойлголт, түүний нээлт.

• Шинжлэх ухаан, үйлдвэрлэл, анагаах ухаанд цацраг идэвхт изотопыг хэрхэн ашигладаг талаар олж мэдээрэй.

• Дэлхий дээрх цацраг идэвхт үзэгдлийн үнэ цэнийг тодорхойлох.

Цацраг идэвхит үзэгдэл

Цацраг идэвхит байдал гэдэг нь янз бүрийн төрлийн цацраг идэвхт цацраг, энгийн бөөмсийг ялгаруулж зарим атомын цөмүүд аяндаа өөр цөм болж хувирах чадварыг хэлнэ.

Цацраг идэвхит үзэгдлийг хэрхэн ашиглах вэ?

Анагаах ухаанд цацраг идэвхт бодисын хэрэглээ

Цацраг эмчилгээ нь хорт хавдрын эсийг устгах хүчтэй цацраг туяа юм.

Цацраг идэвхт иод нь бамбай булчирхайд хуримтлагддаг

булчирхай, үйл ажиллагааны доголдлыг тодорхойлдог ба

Грэйвсийн өвчний эмчилгээнд хэрэглэдэг.

Натрийн шошготой давсны уусмал нь цусны эргэлтийн хурдыг хэмжиж, мөчний судаснуудын ил тод байдлыг тодорхойлдог.

Цацраг идэвхт фосфор нь цусны хэмжээг хэмжиж, эритриемийг эмчилдэг.

Аж үйлдвэрт цацраг идэвхт бодисын хэрэглээ

Үүний нэг жишээ бол хөдөлгүүрийн поршений цагирагийн элэгдлийг хянах дараах арга юм дотоод шаталт. Поршений цагиргийг нейтроноор цацруулж, тэдгээр нь үүсгэдэг цөмийн урвалуудмөн цацраг идэвхт болгох. Хөдөлгүүр ажиллаж байх үед цагирагны материалын хэсгүүд тосолгооны тос руу ордог. Хөдөлгүүрийн тодорхой хугацааны дараа газрын тосны цацраг идэвхт байдлын түвшинг шалгаснаар цагирагийн элэгдлийг тодорхойлно. Цацраг идэвхт эмийн хүчтэй гамма цацрагийг судалгаанд ашигладаг дотоод бүтэцтэдгээрийн согогийг илрүүлэх зорилгоор металл цутгамал .

Цацраг идэвхт бодисын хэрэглээ хөдөө аж ахуй

Ургамлын үрийн цацраг туяа бага тунгаарцацраг идэвхт эмийн гамма туяа нь гарцыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэхэд хүргэдэг. Хөдөө аж ахуйн технологид "хаягласан атом"-ыг ашигладаг. Жишээлбэл, аль фосфорын бордоог ургамалд илүү сайн шингээж байгааг мэдэхийн тулд янз бүрийн бордоог цацраг идэвхт фосфор P гэж тэмдэглэдэг. Дараа нь ургамлыг цацраг идэвхт бодисоор шалгаж үзэхэд янз бүрийн төрлийн бордооноос шингэсэн фосфорын хэмжээг тодорхойлох боломжтой.

Цацраг идэвхит үзэгдлийн нээлт.

Цацраг идэвхит үзэгдлийн нээлтийг орчин үеийн шинжлэх ухааны хамгийн гайхалтай нээлтүүдийн нэг гэж үзэж болно. Түүний ачаар хүн материйн бүтэц, шинж чанарын талаарх мэдлэгээ мэдэгдэхүйц гүнзгийрүүлж, Орчлон ертөнц дэх олон үйл явцын хуулийг ойлгож, цөмийн энергийг эзэмших асуудлыг шийдэж чадсан юм.

Агуу шинжлэх ухааны боломж

Эрдэмтэд цацраг идэвхт бодисыг нээх хүртэл физикийн бүх үзэгдлийг мэддэг, нээх зүйлгүй гэж үздэг байв.

Дэлхий дээр хүн төрөлхтөнд үл мэдэгдэх өөр зүйл байдаг болов уу?

Сайн бүтээлээ мэдлэгийн санд оруулах нь амархан. Доорх маягтыг ашиглана уу

Мэдлэгийн баазыг суралцаж, ажилдаа ашигладаг оюутнууд, аспирантууд, залуу эрдэмтэд танд маш их талархах болно.

http://allbest.ru дээр нийтлэгдсэн

Курсын ажил

Сэдэвт: "Цацраг идэвхит. Цацраг идэвхт изотопыг технологид ашиглах нь"

Танилцуулга

1. Цацраг идэвхт цацрагийн төрлүүд

2. Бусад төрлийн цацраг идэвхт

3. Альфа задрал

4. Бета задрал

5. Гамма задрал

6.Цацраг идэвхт задралын хууль

7. Цацраг идэвхит цуврал

9.Цацраг идэвхт изотопын хэрэглээ

Танилцуулга

Цацраг идэвхит байдал нь янз бүрийн бөөмс, цахилгаан соронзон цацраг дагалддаг атомын цөмийг өөр цөм болгон хувиргах явдал юм. Тиймээс үзэгдлийн нэр: Латинаар радио - цацраг, activus - үр дүнтэй. Энэ үгийг Мари Кюри зохиосон. Тогтворгүй цөм - радионуклид задрахад нэг буюу хэд хэдэн өндөр энергитэй бөөмүүд түүнээс өндөр хурдтайгаар нисдэг. Эдгээр хэсгүүдийн урсгалыг цацраг идэвхт цацраг эсвэл энгийн цацраг гэж нэрлэдэг.

Рентген туяа. Цацраг идэвхт бодис нээсэн нь Рентгенийг нээсэнтэй шууд холбоотой. Түүнээс гадна хэсэг хугацаанд тэд эдгээрийг ижил төрлийн цацраг гэж бодсон. 19-р зууны сүүлч Ерөнхийдөө тэрээр урьд өмнө мэдэгдээгүй олон төрлийн "цацраг"-ыг олж илрүүлэхэд баялаг байв. 1880-аад онд Английн физикч Жозеф Жон Томсон 1891 онд энгийн сөрөг цэнэг тээвэрлэгчдийг судалж эхэлсэн бол Ирландын физикч Жорж Жонстон Стони (1826-1911) эдгээр бөөмсийг электрон гэж нэрлэжээ. Эцэст нь 12-р сард Вильгельм Конрад Рентген шинэ төрлийн туяа нээсэн тухай зарлаж, түүнийг рентген туяа гэж нэрлэжээ. Өнөөдрийг хүртэл ихэнх улс оронд үүнийг ингэж нэрлэдэг байсан бол Герман, Орост Германы биологич Рудольф Альберт фон Кёлликер (1817-1905) туяаг рентген туяа гэж нэрлэх саналыг хүлээн зөвшөөрчээ. Вакуум орчинд хурдан нисч буй электронууд (катодын туяа) саадтай мөргөлдөх үед эдгээр туяа үүсдэг. Катодын туяа шилэнд хүрэхэд харагдахуйц гэрэл - ногоон гэрэлтдэг гэдгийг мэддэг байсан. Шилэн дээрх ногоон толбоноос бусад үл үзэгдэх туяа нэгэн зэрэг гарч байгааг рентген туяа олж мэдэв. Энэ нь санамсаргүй байдлаар тохиолдсон: харанхуй өрөөнд барийн тетрацианоплатинатаар бүрхэгдсэн ойролцоох дэлгэц гэрэлтэж, 2014 оны 05-р сарын 3-нд нэмсэн.

Цацраг идэвхт цацрагийн тухай мэдээлэл. Альфа, бета, гамма хэсгүүдийн бодистой харилцан үйлчлэл. Атомын цөмийн бүтэц. Цацраг идэвхт задралын тухай ойлголт. Нейтроны бодистой харилцан үйлчлэх онцлог. Төрөл бүрийн цацрагийн чанарын хүчин зүйл.

хураангуй, 2010-01-30 нэмэгдсэн

Бодисын бүтэц, цөмийн задралын төрөл: альфа задрал, бета задрал. Цацраг идэвхт байдлын хуулиуд, цөмийн цацрагийн бодистой харилцан үйлчлэх, ионжуулагч цацрагийн биологийн нөлөө. Цацрагийн дэвсгэр, цацраг идэвхт бодисын тоон шинж чанар.

хураангуй, 04/02/2012 нэмэгдсэн

Хүнд элементийн цөмийн физик шинж чанар ба цацраг идэвхт байдал. Альфа ба бета хувиргалт. Гамма цацрагийн мөн чанар. Цацраг идэвхит хувирал. Янз бүрийн серийн дугаар бүхий зөөвөрлөгчөөс тархсан гамма цацрагийн спектр. Цөмийн соронзон резонансын физик.

танилцуулга, 2013 оны 10-р сарын 15-нд нэмэгдсэн

Цөмийн ионжуулагч цацраг, түүний эх үүсвэр, амьд организмын эд, эрхтэнд үзүүлэх биологийн нөлөө. Системийн болон эсийн түвшинд морфологийн өөрчлөлтийн шинж чанар. Хүний өртөлтийн үр дагаврын ангилал, цацраг идэвхт бодис.

танилцуулга, 2014 оны 11/24-нд нэмэгдсэн

Эрнест Рутерфордын бүтээлүүд. Атомын гаригийн загвар. Альфа, бета цацрагийг илрүүлэх, радоны богино хугацааны изотоп, хүнд химийн цацраг идэвхт элементүүдийн задралын явцад шинэ химийн элементүүд үүссэн. Хавдарт цацрагийн үзүүлэх нөлөө.

танилцуулга, 2011 оны 05-р сарын 18-нд нэмэгдсэн

Рентген туяа нь спектр нь хэт ягаан туяа, гамма цацрагийн хооронд байрладаг цахилгаан соронзон долгион юм. нээлтийн түүх; лабораторийн эх үүсвэр: рентген хоолой, бөөмийн хурдасгуур. Бодистой харилцан үйлчлэх, биологийн нөлөө.

танилцуулга, 2012-02-26 нэмэгдсэн

Цацраг идэвхт элементийн тухай ойлголт, ангилал. Атомын талаархи үндсэн мэдээлэл. Цацраг идэвхт цацрагийн төрлүүдийн шинж чанар, түүнийг нэвтрүүлэх чадвар. Зарим радионуклидын хагас задралын хугацаа. Нейтроноор өдөөгдсөн цөмийн задралын үйл явцын схем.

танилцуулга, 2014 оны 02-р сарын 10-нд нэмэгдсэн

Гамма цацраг нь богино долгионы цахилгаан соронзон цацраг юм. Цахилгаан соронзон долгионы масштабын хувьд энэ нь өндөр давтамжийн бүсийг эзэлдэг хатуу рентген цацрагтай хиллэдэг. Гамма цацраг нь маш богино долгионы урттай байдаг.

хураангуй, 2003 оны 11-р сарын 07-нд нэмэгдсэн

Корпускуляр, фотон, протон, рентген төрлийн цацрагийн шинж чанар. Альфа, бета, гамма хэсгүүдийн ионжуулагч бодистой харилцан үйлчлэх онцлог. Комптон сарнилын мөн чанар ба электрон-позитрон хос үүсэх нөлөө.

цацрагийн бөөмс цацраг туяа радон

Хүмүүс цацрагийг энхийн зорилгоор, аюулгүй байдлын өндөр түвшинд ашиглаж сурсан нь бараг бүх салбарыг шинэ түвшинд гаргах боломжтой болсон.

Атомын цахилгаан станц ашиглан эрчим хүч үйлдвэрлэх. Хүний эдийн засгийн үйл ажиллагааны бүх салбараас эрчим хүч нь бидний амьдралд хамгийн их нөлөө үзүүлдэг. Гэрийн дулаан, гэрэл, замын хөдөлгөөний урсгал, үйлдвэрлэлийн үйл ажиллагаа - энэ бүхэн эрчим хүч шаарддаг. Энэ салбар бол хамгийн хурдацтай хөгжиж буй салбаруудын нэг юм. 30 жилийн хугацаанд цөмийн эрчим хүчний нэгжийн нийт хүчин чадал 5 мянгаас 23 сая киловатт хүртэл нэмэгджээ.

Цөмийн эрчим хүч хүн төрөлхтний эрчим хүчний тэнцвэрт байдалд хүчтэй байр суурь эзэлдэг гэдэгт эргэлзэх хүн цөөхөн.

Согог илрүүлэхэд цацрагийн хэрэглээг авч үзье. Рентген болон гамма согогийг илрүүлэх нь үйлдвэрлэлийн материалын чанарыг хянах цацрагийн хамгийн түгээмэл хэрэглээний нэг юм. Рентген туяаны арга нь ямар ч хор хөнөөлгүй тул туршиж буй материалыг зориулалтын дагуу ашиглах боломжтой. Рентген болон гамма согогийг илрүүлэх нь рентген туяаг нэвтрүүлэх чадвар, материалд шингээх шинж чанарт суурилдаг.

Гамма цацрагийг химийн хувиргалтанд, жишээлбэл, полимержих процесст ашигладаг.

Магадгүй хөгжиж буй хамгийн чухал салбаруудын нэг нь цөмийн анагаах ухаан юм. Цөмийн анагаах ухаан нь цөмийн физикийн ололт, ялангуяа радиоизотопыг ашиглахтай холбоотой анагаах ухааны салбар юм.

Өнөөдөр цөмийн анагаах ухаан нь хүний ​​бараг бүх эрхтэн тогтолцоог судлах боломжийг олгодог бөгөөд мэдрэл, зүрх судлал, онкологи, эндокринологи, уушиг судлал болон анагаах ухааны бусад салбарт ашиглагддаг.

Цөмийн анагаах ухааны аргыг эрхтнүүдийн цусан хангамж, цөсний солилцоо, бөөр, давсаг, бамбай булчирхайн үйл ажиллагааг судлахад ашигладаг.

Динамикийг судлахын тулд зөвхөн статик дүрсийг олж авахаас гадна цаг хугацааны өөр өөр цэгүүдэд авсан зургийг давхарлаж болно. Энэ аргыг жишээлбэл зүрхний үйл ажиллагааг үнэлэхэд ашигладаг.

Орос улсад радиоизотопыг ашигладаг хоёр төрлийн оношлогоо аль хэдийн идэвхтэй ашиглагдаж байна - сцинтиграфи ба позитрон ялгаралтын томограф. Эдгээр нь эрхтэний үйл ажиллагааны бүрэн загварыг бий болгох боломжийг олгодог.

Эмч нар бага тунгаар цацраг туяа нь хүний ​​биологийн хамгаалалтын системийг сургах өдөөгч нөлөөтэй гэж үздэг.

Олон амралтын газрууд радон банн ашигладаг бөгөөд цацрагийн түвшин байгалийн нөхцөлөөс арай өндөр байдаг.

Эдгээр усанд ордог хүмүүсийн гүйцэтгэл сайжирч, мэдрэлийн системийг тайвшруулж, гэмтлийг хурдан эдгээдэг болохыг анзаарсан.

Гадаадын эрдэмтдийн хийсэн судалгаагаар байгалийн цацраг туяа ихтэй бүс нутагт бүх төрлийн хорт хавдрын өвчлөл, нас баралт бага байдаг (ихэнх нарлаг орнуудад эдгээр орно).

Танилцуулга 3

1 Цацраг идэвхит 5

1.1 Цацраг идэвхт задрал ба цацрагийн төрлүүд 5

1.2 Цацраг идэвхт задралын хууль 7

цацраг 8

1.4 Цацраг идэвхт цацрагийн эх үүсвэр ба цацраг идэвхт изотопын ангилал 10

2 Цацраг идэвхт байдлын хэмжилт дээр үндэслэсэн аналитик арга 12

2.1 Байгалийн цацраг идэвхт бодисыг шинжилгээнд ашиглах 12

2.2 Идэвхжүүлэх шинжилгээ 12

2.3 Изотопыг шингэлэх арга 14

2.4 Радиометрийн титрлэлт 14

3 Цацраг идэвхт бодисын хэрэглээ 18

3.1 Цацраг идэвхт үзүүлэлтүүдийг аналитик химийн шинжлэх ухаанд хэрэглэх 18

3.2 Цацраг идэвхт изотопын хэрэглээ 22

Дүгнэлт 25

Ашигласан эх сурвалжийн жагсаалт 26

Танилцуулга

Цацраг идэвхжилд суурилсан шинжилгээний аргууд нь цөмийн физик, радиохими, цөмийн технологийн хөгжлийн эрин үед үүссэн бөгөөд одоо төрөл бүрийн шинжилгээ, түүний дотор үйлдвэрлэл, геологийн үйлчилгээнд амжилттай ашиглагдаж байна.

Цацраг идэвхт цацрагийг хэмжихэд үндэслэсэн аналитик аргын гол давуу тал нь шинжилж буй элементийн илрүүлэх босго бага, олон талт байдал юм. Цацраг идэвхжлийн шинжилгээ нь бусад бүх аналитик аргуудаас (10-15 гр) илрүүлэх хамгийн бага босготой байдаг. Зарим радиометрийн аргуудын давуу тал нь дээжийг устгахгүйгээр дүн шинжилгээ хийх, харин хэмжилт дээр суурилсан аргууд юм байгалийн цацраг идэвхт байдал, - шинжилгээний хурд. Изотопыг шингэлэх радиометрийн аргын үнэ цэнэтэй шинж чанар нь циркони - гафни, ниобий - тантал гэх мэт ижил төстэй химийн болон аналитик шинж чанартай элементүүдийн хольцыг шинжлэх боломж юм.

Цацраг идэвхит эмтэй ажиллахад нэмэлт хүндрэлүүд нь хортой шинж чанартай байдаг цацраг идэвхт цацраг, энэ нь бие махбодоос шууд хариу үйлдэл үзүүлэхгүй бөгөөд ингэснээр шаардлагатай арга хэмжээг цаг тухайд нь хэрэгжүүлэхэд хүндрэл учруулдаг. Энэ нь цацраг идэвхт эмтэй ажиллахдаа аюулгүй байдлын урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээг чанд мөрдөх хэрэгцээг улам бүр нэмэгдүүлж байна. IN шаардлагатай тохиолдлуудцацраг идэвхт бодистой ажиллах нь тусгай камерт байгаа манипуляторуудын тусламжтайгаар хийгддэг бөгөөд шинжээч өөрөө цацраг идэвхт цацрагийн нөлөөнөөс найдвартай хамгаалагдсан өөр өрөөнд үлддэг.

Цацраг идэвхт изотопуудыг дараахь аналитик аргуудад ашигладаг.

1. оршихуйд хур тунадасны арга цацраг идэвхт элемент;
2. изотопыг шингэлэх арга;
3. радиометрийн титрлэлт;
4. идэвхжүүлэлтийн шинжилгээ;
5. байгалийн изотопуудын цацраг идэвхт байдлын хэмжилт дээр үндэслэсэн тодорхойлолт.

Лабораторийн практикт радиометрийн титрлэлтийг харьцангуй ховор ашигладаг. Идэвхжүүлэлтийн шинжилгээний хэрэглээ нь дулааны нейтроны хүчирхэг эх үүсвэрийг ашиглахтай холбоотой тул энэ аргыг хязгаарлагдмал хэрэглээ хэвээр байна.

Үүнд курсын ажилЦацраг идэвхт байдлын үзэгдлийг ашигладаг шинжилгээний аргуудын онолын үндэс, тэдгээрийн практик хэрэглээг авч үзсэн болно.

1 Цацраг идэвхит

1.1 Цацраг идэвхт задрал ба цацрагийн төрөл

Цацраг идэвхжил гэдэг нь химийн элементийн атомын цөмийг аяндаа хувиргах (муудах) бөгөөд энэ нь түүний өөрчлөлтөд хүргэдэг. атомын дугаарэсвэл массын тооны өөрчлөлт. Цөмийг ингэж хувиргаснаар цацраг идэвхт цацраг ялгардаг.

Цацраг идэвхт бодисыг нээсэн нь 1896 онд А.Беккерел уран өөрөө аяндаа цацраг ялгаруулдаг болохыг олж мэдсэн бөгөөд түүнийг цацраг идэвхт гэж нэрлэсэн (radio-аас - ялгаруулдаг ба activas - үр дүнтэй).

Цацраг идэвхт цацраг нь аяндаа задралын үед үүсдэг атомын цөм. Хэд хэдэн төрлийг мэддэг цацраг идэвхт задралболон цацраг идэвхт
цацраг.

Ra → Rn + Тэр;

U → Th + α (He).

Цацраг идэвхт бодисын шилжилтийн хуулийн дагуу α задрал нь атомын дугаар нь хоёр нэгж, атомын масс нь анхны атомынхаас дөрвөн нэгжээр бага атомыг үүсгэдэг.

2) β-задаргаа. β задралын хэд хэдэн төрөл байдаг: электрон β задрал; позитрон β задрал; К-шүүрэх. Жишээлбэл, электрон β задралд

Sn → Y + β - ;

P → S + β - .

цөм доторх нейтрон протон болж хувирдаг. Сөрөг цэнэгтэй β бөөмс ялгарах үед элементийн атомын тоо нэгээр нэмэгдэж, атомын масспрактикт өөрчлөгддөггүй.

Позитрон β задралын үед атомын цөмөөс позитрон (β + бөөмс) ялгарч, улмаар цөм дотор нейтрон болж хувирдаг. Жишээ нь:

Na → Не + β +

Позитрон электронтой мөргөлдөхөд γ квантын ялгаралт дагалддаг аннигиляци явагддаг тул түүний амьдрах хугацаа богино байдаг.

K-барьцаалах үед атомын цөм нь ойролцоох электрон бүрхүүлээс (К-бүрхүүлээс) электроныг барьж авах ба цөмийн протонуудын нэг нь нейтрон болж хувирдаг.
Жишээлбэл,

K + e - = Ar + hv

Гаднах бүрхүүлийн электронуудын нэг нь К-бүрхүүл дэх чөлөөт газар руу шилждэг бөгөөд энэ нь хатуу цацраг дагалддаг. рентген туяа.

3) аяндаа хуваагдах. Энэ нь элементүүдийн хувьд ердийн зүйл юм үечилсэн хүснэгтД.И.Менделеев нь Z > 90. Аяндаа хуваагдах үед хүнд атомууд нь ихэвчлэн Л.И.Менделеевийн хүснэгтийн дунд байдаг хэсгүүдэд хуваагддаг. Аяндаа хуваагдахболон α-ялзрал нь шинэ трансуран элементийн үйлдвэрлэлийг хязгаарладаг.

α ба β бөөмсийн урсгалыг α ба β цацраг гэж нэрлэдэг. Үүнээс гадна γ-цацраг нь мэдэгдэж байна. Эдгээр нь маш богино долгионы урттай цахилгаан соронзон хэлбэлзэл юм. Зарчмын хувьд γ-цацраг нь хатуу рентген туяатай ойролцоо бөгөөд цөмийн доторх гарал үүслээр түүнээс ялгаатай. Рентген цацраг нь атомын электрон бүрхүүлийн шилжилтийн үед үүсдэг ба γ-цацраг нь цацраг идэвхт задралын (α ба β) үр дүнд үүссэн өдөөгдсөн атомуудаас ялгардаг.

Цацраг идэвхт задралын үр дүнд цөмийн цэнэгийнхээ дагуу (ердийн дугаар) ижил элементүүдээр үечилсэн системийн аль хэдийн эзлэгдсэн эсүүдэд байрлуулах ёстой элементүүдийг олж авдаг. серийн дугаар, гэхдээ өөр атомын масстай. Эдгээрийг изотопууд гэж нэрлэдэг. By химийн шинж чанарТэдгээрийг ерөнхийд нь ялгах боломжгүй гэж үздэг тул изотопуудын хольцыг ихэвчлэн нэг элемент гэж үздэг. Дийлэнх олонхийн хувьд изотопын найрлагын өөрчлөгдөөгүй байдал химийн урвалзаримдаа изотопын найрлагын тогтмол байдлын хууль гэж нэрлэдэг. Жишээлбэл, байгалийн нэгдлүүд дэх кали нь изотопуудын холимог бөгөөд 39 К-ээс 93.259%, 41 К-ээс 6.729%, 40 К-ээс 0.0119% (K-барьж авах ба β-задрал) байдаг. Кальци нь массын тоо нь 40, 42, 43, 44, 46, 48 байдаг зургаан тогтвортой изотоптой. Химийн аналитик болон бусад олон урвалуудад энэ харьцаа бараг өөрчлөгдөөгүй байдаг тул изотопуудыг ялгахад химийн урвалыг ихэвчлэн ашигладаггүй. Ихэнхдээ энэ зорилгоор янз бүрийн физик процессуудыг ашигладаг - диффуз, нэрэх эсвэл электролиз.

Изотопын үйл ажиллагааны нэгж нь 1 секундын дотор нэг задралын үйл явц явагдах цацраг идэвхт эх үүсвэр дэх нуклидын идэвхжилтэй тэнцүү беккерел (Bq) юм.

1.2 Цацраг идэвхт задралын хууль

Цөмд цацраг идэвхт байдал ажиглагдаж байна байгалийн нөхцөл, байгалийн гэж нэрлэдэг, цөмийн урвалаар олж авсан цөмийн цацраг идэвхт гэж нэрлэдэг хиймэл.

Хиймэл болон байгалийн цацраг идэвхт байдлын хооронд үндсэн ялгаа байхгүй. Цацраг идэвхт хувирлын үйл явц нь хоёуланд нь ижил хуулиудад захирагддаг - цацраг идэвхт хувирлын хууль:

Хэрэв t = 0 бол const = -lg N 0 болно. Эцэст нь

Энд А нь t үеийн үйл ажиллагаа; A 0 – t = 0 дахь үйл ажиллагаа.

(1.3) ба (1.4) тэгшитгэл нь цацраг идэвхт задралын хуулийг тодорхойлдог. Кинетикийн хувьд эдгээрийг нэгдүгээр эрэмбийн урвалын тэгшитгэл гэж нэрлэдэг. Хагас задралын хугацааг T 1/2 нь ихэвчлэн цацраг идэвхт задралын хурдны шинж чанар гэж заадаг бөгөөд энэ нь λ шиг бодисын хэмжээнээс хамаардаггүй үйл явцын үндсэн шинж чанар юм.

Хагас задралын хугацаа гэдэг нь тодорхой хэмжээний цацраг идэвхт бодис хоёр дахин багассан хугацаа юм.

Өөр өөр изотопуудын хагас задралын хугацаа ихээхэн ялгаатай байдаг. Энэ нь ойролцоогоор 10 10 жил хүртэл байрладаг ач холбогдолгүй хувьцаасекунд. Мэдээжийн хэрэг, 10 - 15 минутын хагас задралын хугацаатай бодисууд. ба жижиг нь лабораторид хэрэглэхэд хэцүү байдаг. Хагас задралын хугацаа ихтэй изотопууд нь лабораторид бас тохиромжгүй байдаг, учир нь хүрээлэн буй объектыг эдгээр бодисоор санамсаргүй бохирдуулсан тохиолдолд өрөө, багаж хэрэгслийг халдваргүйжүүлэх тусгай ажил шаардагдана.

1.3 Цацраг идэвхт цацрагийн бодис ба тоолууртай харилцан үйлчлэх

цацраг

Цацраг идэвхт цацрагийн бодистой харилцан үйлчлэлийн үр дүнд түүний дамждаг бодисын атом, молекулуудын иончлол, өдөөлт үүсдэг. Цацраг нь гэрэл, гэрэл зураг, химийн болон биологийн нөлөөллийг бий болгодог. Цацраг идэвхт цацраг нь хий, уусмал, хатуу бодисуудад олон тооны химийн урвал үүсгэдэг. Тэдгээрийг ихэвчлэн цацраг-химийн урвалын бүлэгт нэгтгэдэг. Үүнд, жишээлбэл, устөрөгч, устөрөгчийн хэт исэл, ууссан бодисуудтай исэлдэх урвалд ордог янз бүрийн радикалууд үүсэх замаар усны задрал (радиолиз) орно.

Цацраг идэвхт цацраг нь янз бүрийн органик нэгдлүүдийн янз бүрийн радиохимийн өөрчлөлтийг үүсгэдэг - амин хүчил, хүчил, спирт, эфир гэх мэт. Хүчтэй цацраг идэвхт цацраг нь шилэн гуурсыг гэрэлтүүлж, бусад олон үр дагаварт хүргэдэг хатуу бодис. Цацраг идэвхт цацрагийн бодисын харилцан үйлчлэлийн судалгаанд үндэслэсэн янз бүрийн арга замуудцацраг идэвхт чанарыг илрүүлэх, хэмжих.

Үйл ажиллагааны зарчмаас хамааран цацраг идэвхт цацрагийн тоолуурыг хэд хэдэн бүлэгт хуваадаг.

Ионжуулалтын тоолуур. Тэдний үйлдэл нь иончлолын илрэл дээр суурилдаг хийн ялгаралт, цацраг идэвхт тоосонцор эсвэл γ-квантууд тоолуурт орох үед иончлолын улмаас үүсдэг. Ионжуулалтыг ашигладаг олон арван төхөөрөмжүүдийн дунд химийн аналитик болон радиохимийн лабораторид хамгийн өргөн тархсан иончлолын камер ба Гейгер-Мюллерийн тоолуур байдаг.

Радиохимийн болон бусад лабораторийн хувьд үйлдвэр нь тусгай тоолох нэгж үйлдвэрлэдэг.

Сцинтилляцийн тоолуур. Эдгээр тоолуурын ажиллагаа нь сцинтилляторын атомуудыг γ квант эсвэл тоолуураар дамжин өнгөрөх цацраг идэвхт бөөмөөр өдөөхөд суурилдаг. Өдөөгдсөн атомууд хэвийн байдалдаа эргэн орж, гэрлийн анивчдаг.

Цөмийн процессыг судлах эхний үед харааны туяа тоолох нь чухал үүрэг гүйцэтгэсэн боловч хожим нь илүү дэвшилтэт Гейгер-Мюллерийн тоолуураар солигдов. Одоогоор сцинтилляцийн аргыг дахин фото үржүүлэгч ашиглан өргөнөөр ашиглах болсон.

Черенков тоолж байна. Эдгээр тоолуурын ажиллагаа нь бөөмсийн хурд нь энэ орчин дахь гэрлийн хурдаас хэтэрсэн тохиолдолд цэнэгтэй бөөмс нь тунгалаг бодис дотор хөдөлж байх үед гэрэл ялгаруулахаас бүрддэг Черенков эффектийг ашиглахад суурилдаг. Аливаа орчин дахь гэрлийн хурд вакуум дахь гэрлийн хурд үргэлж бага байдаг тул тухайн орчин дахь бөөмийн хэт гэрлийн хурд нь харьцангуйн онолтой зөрчилддөггүй. Бодис дахь бөөмийн хөдөлгөөний хурд нь харьцангуйн онолын дагуу вакуум дахь гэрлийн хурдаас нэгэн зэрэг бага байх үед энэ бодисын гэрлийн хурдаас их байж болно. Черенковын тоолуурыг маш хурдан тоосонцортой судалгаа хийх, сансар огторгуйд судалгаа хийх гэх мэт ажилд ашигладаг, учир нь тэдгээрийн тусламжтайгаар бөөмсийн бусад олон чухал шинж чанарыг (тэдгээрийн энерги, хөдөлгөөний чиглэл гэх мэт) тодорхойлох боломжтой.

1.4 Цацраг идэвхт цацрагийн эх үүсвэрийн ангилал ба

цацраг идэвхт изотопууд

Цацраг идэвхт цацрагийн эх үүсвэрийг хаалттай ба нээлттэй гэж хуваадаг. Хаалттай - агаар нэвтрэхгүй байх ёстой. Нээлттэй - агаар, тоног төхөөрөмж, ширээний гадаргуу, хана гэх мэт цацраг идэвхт бохирдлыг үүсгэж болзошгүй аливаа гоожиж буй цацрагийн эх үүсвэр.

Битүүмжилсэн эх үүсвэртэй ажиллахдаа шаардлагатай урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээ нь гадны цацраг туяанаас хамгаалахад л хязгаарлагддаг.

0.2 г-экв-ээс дээш идэвхжилтэй цацрагийн хаалттай эх үүсвэр. радиумыг алсын удирдлагатай хамгаалалтын төхөөрөмжид байрлуулж, тусгайлан тоноглогдсон өрөөнд суурилуулна.

Товч тайлбар

Хамтран ажиллах үед нэмэлт хүндрэлүүд цацраг идэвхт эмцацраг идэвхт цацрагийн хортой шинж чанараас үүдэлтэй бөгөөд энэ нь биед шууд хариу үйлдэл үзүүлэхгүй бөгөөд ингэснээр шаардлагатай арга хэмжээг цаг тухайд нь хэрэгжүүлэхэд хүндрэл учруулдаг. Энэ нь цацраг идэвхт эмтэй ажиллахдаа аюулгүй байдлын урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээг чанд мөрдөх хэрэгцээг улам бүр нэмэгдүүлж байна. Шаардлагатай тохиолдолд цацраг идэвхт бодистой ажиллах нь тусгай камерт байгаа манипуляторуудын тусламжтайгаар хийгддэг бөгөөд шинжээч өөрөө цацраг идэвхт цацрагийн нөлөөнөөс найдвартай хамгаалагдсан өөр өрөөнд үлддэг.

Агуулга

Танилцуулга 3
1 Цацраг идэвхит 5
1.1 Цацраг идэвхт задрал ба цацрагийн төрлүүд 5
1.2 Цацраг идэвхт задралын хууль 7
1.3 Цацраг идэвхт цацрагийн бодис ба тоолууртай харилцан үйлчлэх
цацраг 8
1.4 Цацраг идэвхт цацрагийн эх үүсвэрийн ангилал ба цацраг идэвхт изотопууд 10
2 Цацраг идэвхт байдлын хэмжилт дээр үндэслэсэн аналитик арга 12
2.1 Байгалийн цацраг идэвхт бодисыг шинжилгээнд ашиглах 12
2.2 Идэвхжүүлэх шинжилгээ 12
2.3 Изотопыг шингэлэх арга 14
2.4 Радиометрийн титрлэлт 14
3 Цацраг идэвхт бодисын хэрэглээ 18
3.1 Цацраг идэвхт бодис илрүүлэх бодис ашиглах аналитик хими 18
3.2 Цацраг идэвхт изотопын хэрэглээ 22
Дүгнэлт 25
Ашигласан эх сурвалжийн жагсаалт 26