Естественные радионуклиды
Нуклид - это вид атомов с определенным числом протонов и нейтронов в ядре. Если ядра атомов нуклида радиоактивны, то его называют радионуклидом. Многие естественные радионуклиды имеют земное происхождение (их называют терригенными). В настоящее время на Земле сохранилось 23 долгоживущих радиоактивных элемента. Физические характеристики некоторых из них представлены в таблице:
Радиоактивные изотопы, изначально присутствующие на Земле. | |||
Радионуклид | Весовое содержание в земной коре | Период полураспада, лет: | Тип распада: |
Уран-238 | 3*10-6 | 4.5*109 | -распад |
Торий-232 | 8*10-6 | 1.4*1010 | -распад, -распад |
Калий-40 | 3*10-16 | 1.3*109 | ( - распад, -распад |
Ванадий-50 | 4.5*10-7 | 5*1014 | -распад |
Рубидий-87 | 8.4*10-5 | 4.7*1010 | -распад |
Индий-115 | 1*10-7 | 6*1014 | -распад |
Лантан-138 | 1.6*10-8 | 1.1*1011 | -распад, -распад |
Самарий-147 | 1.2*10-6 | 1.2*1011 | -распад |
Лютеций-176 | 3*10-8 | 2.1*1010 | -распад, -распад |
Однако существуют и естественные радионуклиды, образующиеся под действием постоянно попадающего на Землю космического излучения, поступающего как из глубин космоса, так и от Солнца. Эти радионуклиды называют космогенными. В состав первичного космического излучения входят протоны высоких энергий и ядра некоторых легких элементов. При взаимодействии этого космического излучения с ядрами атомов, присутствующими в атмосфере Земли, протекает множество ядерных реакций. Это так называемое вторичное космическое излучение, достигающее поверхности Земли. Так с участием нейтронов вторичного космического излучения и ядер N возникают радиоактивные ядра 14С ( = 5730 лет):
|
|
14N + n1 = C14 + p1[14N (n, p) 14C] («Вредные вещества в промышленности 2» стр. 558)
а также тритий 3Н и 32Р: n + 14N 3H + 12C. Излучение терригенных и космогенных радионуклидов, а также само космическое излучение постоянно воздействует на все живое нашей планеты.