radioaktivnost

[причалица]

Prirodni radioaktivni izotopi uglavnom pripadaju trima porodicama i to : uran – radijumovoj, koja broji 15 članova a roditelj joj je uran ( posle većeg broja alfa i beta raspada niz se završava radi radijumom G-koji predstavlja stabilni izotop olova mase 206), torijumovoj, koja se poslije izvesnog broja stupnjeva završava torijumom D-ThD-stabilnim izotopom olova mase 208 i aktinijumovoj, koja se završava stabilnim izotopom olova mase 207.

Četvrta radioaktivna porodica koju teorija predviđa, naziva se po članu najdužim vremenom poluraspada neptunijunovon. Članovi ovog niza imaju vreme poluraspada kratka u odnosu na geološko vrijeme, tako da se u prirodi ne mogu naći. Neptinijumov radioaktivni niz se završava stabilnim izotopom bizmuta mase 209, a njegovi članovi se proizvode veštačkim putem tj. nuklearnim reakcijama.

Pored prirodnih radioaktivnih izotopa grupisanih u radioaktivne porodice postoje i mnogi drugi koji zbog dugog vremena poluraspada i teškoća oko njihove identifikacije i merenja slabijih aktivnosti nemaju veći praktički značaj.

[причалица]

Već početkom 20. veka su naučnici pokušali silom da razbiju atomsko jezgro i da veštačkim putem izazovu radioaktivno zračenje. Analogno hemijskim operacijama nazvane su operacije u vezi sa veštačkim razbijanjem atomskih jezgara nuklearnim reakcijama.

Godine 1919. pošlo je za rukom Raderfordu da bombardovanjem azota alfa-česticama prirodnog radioaktivnog izotopa radijuma C`–RaC`– postigne razbijanje atomskih jezgara azota i izvede prvu nuklearnu reakciju. Pri ovoj reakciji je jezgro atoma azota primilo jezgro helijumovog atoma-alfa-česticu-pa je, izbacivši proton, prešlo u stabilno jezgro kiseonika.

Godine 1934. su francuski naučnici Žolio-Kiri bombardovanjem aluminijuma alfa-česticama prirodnog radioaktivnog elementa polonijuma, uspeli da dobiju radioaktivni izotop fosfor30, čime je otkrivena veštačka radioaktivnost.

Posle ovih značajnih otkrića , prirodni radioaktivni izotopi su izgubili svoj prvobitni značaj, a u čitavom svetu se počelo raditi na veštačkom razbijanju atomskih jezgara i proizvodnji veštačkih radioaktivnih izotopa.

[причалица]

Metode detekcije radioaktivnog zračenja

Radioaktivno zračenje se može indirektno registrovati pomoću posebnih uređaja-detektora. Pri prolasku radioaktivnog zračenja kroz razne supstancije dolazi do raznih procesa na čijim se efektima zasniva rad detektora. Postoje razne vrste detektora a ja ću ukratko opisati samo najpoznatijih od njih.

Fotoemulzija
Pošto je radioaktivno zračenje otkriveno pomoću fotografske ploče, ona se može smatrati prvim detektorom radioaktivnog zračenja. Metoda fotografske ploče je usavršena, tako da se došlo do primene nuklearnih emulzija koje su izvanredno poslužile za detekciju nuklearnog i kosmičkog zračenja,kao i za proučavanje nuklearnih reakcija. Poslije razvijanja fotografske ploče ili nuklearnih emulzija tragovi koje su u njima ostavile nuklearne čestice posmatraju se i proučavaju pomoću mikroskopa ili se fotografišu.

Vilsonova komora
Engleski fizičar Vilson prvi je 1912. godine konstruisao ovaj uređaj. Vilsonovom komorom otkriveni su pozitroni, mezoni i neke druge nuklearne čestice. Aktivna sredina komore je zasićena para najčešće vode, helijuma, azota ili argona. Izvor radioaktivnog zračenja postavlja se unutar aktivne sredine.

Naglim povećanjem pritiska para se prvo sabije, a zatim smanjivanjem pritiska dolazi do širenja pare, pri čemu se temperatura pare snižava i ona prelazi u prezasićeno stanje. Takva para se lako kondenzuje u tečnost. Prilikom prolaska samo jedne alfa-čestice, obrazuje se hiljade pari jona koji postaju centri kondenzovanja pare. Na taj način se formiraju kapljice tečnosti, koje obrazuju tragove koji su vidljivi golim okom.

[причалица]

Jonizaciona komora
Jonizaciona komora se sastoji od posebnog suda u kojem se nalaze dve elektrode priključene na visok napon. U sudu se nalazi neki obično plemeniti gas. Radioaktivno zračenje koje dospeva u aktivnu zapreminu komore, jonizuje gas, pri čemu se obrazuju joni oba znaka. Pod uticajem jakog električnog polja joni se skupljaju na elektrodama. To uslovljava pojavu električne struje kroz gasnu sredinu koja se posle pojačavanja registruje mernim instrumentom. Pomoću jonizacione komore mogu se registrovati alfa i beta čestice, dok je za gama ovo suviše prozračan detektor.

Gajger-Milerov brojač
Najčešće primenjena vrsta brojača koji je našao primjenu ne samo u fizici već i u tehnici i ostalim naukama. Rad ovog brojača je zasnovan na jonizacionim efektima. On je veoma pogodan za upotrebu i relativno je jeftin. Staklen, iznutra posrebren, ili metalni sud cilindričnog oblika, ispunjen nekim plemenitim gasom pod sniženim pritiskom. Katoda je cilindričnog oblika a anoda je tanka žica postavljena duž cilindra. Elektrode su priključene na izvor jednosmerne struje, visokog napona, koji obrazuje jako električno polje. Pri prolasku radioaktivnog zračenja, gas u brojaču se jonizuje. Joni dolaze do elektroda (elektroni na anodu a pozitivni joni na katodu). Time se strujno kolu u brojaču zatvara i pojavljuje se naponski impuls. Uređajem za brojenje impulsa se broje naponski impulsi nastali u određenom intervalu vremena. Na osnovu toga dobija se informacija o intenzitetu zračenja. Pomoću ovog brojača detektuju se alfa i beta čestice.

Scintilacioni brojač
Rad ovog detektora je zasnovan na svojstvu supstance da pod uticajem radioaktivnog zračenja emituje sintilaciju (svetlucanje) malog intenziteta. Pri prolasku kroz supstancu, naelektrisane čestice uzrokuju jonizaciju i prelazak atoma u normalno (osnovno) stanje, pri čemu atomi ispuštaju vidljivu svetlost u obliku svetlucanja. Svetlosni signali se zatim pretvaraju u električne impulse. Na osnovu broja i amplitude tih impulsa određuju se intenzitet i energija radioaktivnih čestica.

[причалица]

Neke koristi od radioaktivnog zračenja

Razorna moć radioaktivnog zračenja iskorištena je u praktične svrhe: konzerviranje namirnica; sterilizacija medicinskih proizvoda, proizvodnja plastičnih masa i poboljšanje njihovih osobina…

Za konzerviranje hrane su upotrebljeni radioaktivni zraci jer ubijaju mikroorganizme. Mikroorganizmi mogu da budu efikasno uništeni, ali problemi su nastali kada su se počele javljati određene promene na namirnicama. Daleko manji problem od konzerviranja predstavljala je pasterizacija hrane. Ogledi pokazuju da pri niskim dozama zračenja nema nepoželjnog mirisa. promene ukusa ili boje..

Mnogi plastični materijali poboljšavaju svoje kvalitete kada su izloženi dejstvu zračenja,postaju elastičniji, otporniji na toplotu i na kiseline.

U rafinerijama nafte korišćenjem razorne moći radioaktivnih zračenja se došlo da mnogih koristi.

Radioaktivna zračenja pomažu u praćenju nekih procesa i kod biljaka i njihovog razvoja. Naime,može se pratiti kako biljka koristi đubrivo i koji su povoljni uslovi za njeno korišćenje.

[причалица]

Debljinu snežnih nanosa, te visinu nivoa vode u uvalama i cisternama možemo izmeriti pomoću jednostavnih uređaja koji rade na principu radioaktivnog zračenja. Može se utvrditi i nepravilnost kod ispitivanih materijala.

Umesto uklanjanja bolesti raka iz organizma operacijom ,koriste se prodorna zračenja koja razaraju kancerogena tkiva. Koriste se i u medicinskoj dijagnostici.

Zahvaljujući radioaktivnosti su se ostvarili mnogi korisni učinci u proizvodnji električne energije, u proizvodnji lijekova, tokom istraživanja u medicini, tokom liječenja, tokom raznih medicinskih snimanja, tokom istraživanja svemira…

Takođe, korisni učinci radioaktivnih materijala su se javili kod pogona brodova i podmornica. Radioaktivni alfa-emitori se koriste za napajanje srčanih pacemaker-a i svemirskih letelica.

Bez prekopavanja podova mogu se pronaći pukotine u vodovodnim instalacijama pomoću Gajger-Milerovog brojačkog uređaja.

Radioaktivno zračenje se koristilo još u mnoge druge svrhe pa i za izradu atomske bombe. Njegova upotreba je široka verovatno zbog što su ne iziskuje velika materijalna sredstva.

[prijatelj.v]

veoma lepo odradjeno...
Mozda nije pravo mesto za moje pitanje iako je usko povezano sa temom.
Naime,jednim delom,nesto slicno treba da spremim jednoj "meni dragoj osibi".U pitanju je maturski rad(IVgodina)sa temom: "Jonizaciona Komora".Vidim da se i ovde,uglavnom ona pominje u nekoliko recenica kao i na vecini sajtova koje sam posetio.Problem je sto o toj komori treba da se prica(otprilike desetak min.)
Da li moze neki savet: sta obuhvatiti u izlaganju na temu"Jonizaciona Komora"?

PS. ako moje pitanje narusava koncepciju teme,neka ga moderatori izmene,premeste ili sta vec,pozz