2015-06-26
943
Изотопы имеют одинаковые химические свойства, но могут резко отличаться по физическим свойствам.
У многих изотопов ядра атомов нестойки, они распадаются с выделением излучений. Такие изотопы называются радиоактивными.
Для лечебных целей в практике медицинской радиологии используются радионуклиды (р/н), обладающие пятью первыми видами ядерных превращений. По современным представлениям в ядре протон и нейтрон с большой частотой (10-23 с) обмениваются пи-мезонами, превращаясь в друг друга. Их принято считать двумя состояниями одной ядерной частицы – нуклона. Нестабильность ядер может быть двоякой: либо избыток, либо недостаток нейтронов.
1-й закон радиоактивного распада:
α-радиоактивными являются ядра атомов тяжелых элементов с избыточным количеством в ядрах и протонов и нейтронов. При этом распаде получается новый элемент, номер которого меньше на 2, а масса на 4 единицы исходного.
2-й закон радиоактивного распада:
β-радиоактивными являются ядра атомов, в ядрах которых наблюдается избыток или недостаток нейтронов. Он характерен как для естественных, так и для искусственных р/н. Ядра, образующиеся при этом распаде дают в результате изобары (элементы, атомы которых имеют одинаковую массу, но разный заряд), число зарядов которых увеличивается на 1 (при β-).
|
|
|
Или уменьшается на 1 (при β+). Это 3-й закон радиоактивного распада.
И α- и β- распады сопровождаются γ-излучениями. Чаще это происходит мгновенно, но иногда возбужденный уровень нуклида имеет большее время жизни (минуты или часы). Это метастабильные состояния ядра (m). Такие р/н испускают только γ-излучение (например, 99mТс), что обусловливает перспективность их применения в клинической диагностике вследствие небольших дозовых нагрузок и возможности получения их из генераторных систем в лабораторных условиях (например, генератор 99mТс – молибден 99Мо). α-излучающие р/н не могут быть β-излучающими и наоборот.
Основной величиной, характеризующей радиоактивное вещество является его физический период полураспада (Т1/2физ.) – время, в течение которого распадается половина атомов р/н. Кроме того выделяют еще биологический период полураспада (Т1/2биол.) – время, за которое из организма выводится половина р/н и эффективный период полураспада (Т1/2эф.) – сумма двух предыдущих. Например, Т1/2 физ. урана около 5 млрд. лет, радия – 1590 лет, радона – несколько дней, радия А – несколько минут, радия С – 10-4 сек. Никакие усилия не могут разрушить атомы стабильных элементов. Радиоактивные же атомы, наоборот, разрушаются самопроизвольно, и никакие силы (ни Т0С, ни давление) не могут ни остановить, ни ускорить, ни задержать этот процесс. Единица, измеряющая энергию ядерных частиц называется ЭЛЕКТРОНВОЛЬТ (ЭВ) – это кинетическая энергия электрона, прошедшего разность потенциалов в 1 вольт. 1 эв = 1,6 х 10-19 Дж.
|
|
|
Кулон (Кл) = 6,2 х 1018 электронов.
Активность - мера количества радиоактивного вещества. Единица измерения системная Бк (Беккерель) - размерность 1 распад в 1 секунду. Внесистемная - Ки (Кюри), размерность 3,7 х 1010 распадов в секунду. 1 Ки = 3,7 х 1010 Бк..
