Aling nucleus sa isang radioactive substance ang unang mabubulok, alin - susunod, alin - huling? Sinasabi ng mga physicist na imposibleng malaman: ang pagkabulok ng isa o ibang nucleus ng radionuclide ay isang random na kaganapan. Kasabay nito, ang pag-uugali ng isang radioactive substance sa kabuuan ay napapailalim sa malinaw na mga pattern.
Alamin ang tungkol sa kalahating buhay
Kung kukuha tayo ng isang closed glass flask na naglalaman ng isang tiyak na halaga ng Radon-220, lumalabas na pagkatapos ng mga 56 s ang bilang ng mga Radon atoms sa flask ay bababa ng kalahati, sa susunod na 56 s - ng karagdagang dalawang beses, atbp. Kaya, malinaw na kung bakit ang agwat ng oras na 56 s ay tinatawag na kalahating buhay ng Radon-220.
ang kalahating buhay T 1/2 ay isang pisikal na dami na nagpapakilala sa isang radionuclide at katumbas ng oras kung kailan nabubulok ang kalahati ng magagamit na bilang ng nuclei ng isang partikular na radionuclide.
Half-life ng ilang radionuclides
Ang yunit ng kalahating buhay sa SI ay pangalawa:
Ang bawat radionuclide ay may sariling kalahating buhay (tingnan ang talahanayan).
Ang sample ay naglalaman ng 6.4 x 10 20 Iodine-131 atoms. Ilang atoms ng Iodine-131 ang nasa sample pagkatapos ng 16 na araw?
Tinutukoy namin ang aktibidad ng isang radioactive source
Ang parehong Uranium-238 at Radium-226 ay α-radioactive (ang kanilang nuclei ay maaaring kusang mabulok sa isang α-particle at ang kaukulang anak na nucleus).
Mula sa anong sample lilipad ang mas maraming α-particle sa loob ng 1 s kung pareho ang bilang ng Uranium-238 at Radium-226 atoms?
Inaasahan namin na nasagot mo nang tama ang tanong at, dahil ang kalahating buhay ng mga radionuclides na ito ay nagkakaiba ng halos 3 milyong beses, naitatag mo na marami pang α-decay ang magaganap sa parehong oras sa sample ng radium kaysa sa sample ng uranium.
Ang pisikal na dami na katumbas ng bilang ng mga pagkabulok na nagaganap sa isang radioactive source kada yunit ng oras ay tinatawag na aktibidad ng radioactive source.
Ang aktibidad ng isang radioactive source ay tinutukoy ng simbolo A. Ang SI unit ng aktibidad ay ang becquerel.
kanin. 24.1. Graph ng aktibidad ng Radium-226 kumpara sa oras. Ang kalahating buhay ng Radium-226 ay 1600 taon
Ang kasaysayan ng pagtuklas ng artipisyal radioactive isotopes
Ang unang artificial radioactive isotope (15P) ay nakuha noong 1934 ng mag-asawang Fredericomi Irene Joliot-Curie. Ang pag-irradiating ng aluminyo na may α-particle, napagmasdan nila ang paglabas ng mga neutron, iyon ay, ang sumusunod na reaksyong nuklear ay naganap:
Ang Italyano physicist na si Enrico Fermi ay kilala sa ilang mga tagumpay, ngunit ang kanyang pinakamataas na karangalan ay Nobel Prize- natanggap niya para sa pagtuklas ng artipisyal na radyaktibidad na dulot ng pag-iilaw ng bagay na may mabagal na neutron. Ngayon ang paraan ng pag-iilaw ng neutron ay malawakang ginagamit sa industriya upang makakuha ng mga radioactive isotopes.
Ang 1 Bq ay ang aktibidad ng naturang radioactive source, kung saan ang 1 act of decay ay nangyayari sa loob ng 1 s:
Ang 1 Bq ay isang napakaliit na aktibidad, samakatuwid, isang off-system unit ng aktibidad ang ginagamit - curie (Ci):
Aling mga siyentipiko ang ipinangalan sa mga yunit na ito? Anong mga natuklasan ang kanilang ginawa?
Kung ang sample ay naglalaman ng mga atomo lamang ng isang radionuclide, kung gayon ang aktibidad ng sample na ito ay maaaring matukoy ng formula:
kung saan ang N ay ang bilang ng radionuclide atoms sa sample sa isang naibigay na punto sa oras; Ang λ ay ang radioactive decay constant ng isang radionuclide (isang pisikal na dami na katangian ng isang radionuclide at nauugnay sa kalahating buhay ayon sa ratio:
Sa paglipas ng panahon, ang bilang ng mga undecayed nuclei ng radionuclides sa isang radioactive sample ay bumababa, samakatuwid, ang aktibidad ng sample ay bumababa din (Fig. 24.1).
Alamin ang tungkol sa paggamit ng radioactive isotopes
Ang pagkakaroon ng radionuclides sa isang bagay ay maaaring matukoy ng radiation. Nalaman mo na na ang intensity ng radiation ay depende sa uri ng radionuclide at ang dami nito, na bumababa sa paglipas ng panahon. Ang lahat ng ito ay batayan para sa paggamit ng mga radioactive isotopes, na natutunan ng mga physicist na makuha nang artipisyal. Ngayon, para sa bawat elemento ng kemikal na matatagpuan sa kalikasan, nakuha ang mga artipisyal na radioactive isotopes.
Mayroong dalawang paraan kung saan maaaring gamitin ang mga radioactive isotopes.
kanin. 24.2. Upang malaman kung paano sinisipsip ng mga halaman ang mga pataba ng posporus, isang radioactive isotope ng Phosphorus ang idinagdag sa mga pataba na ito, pagkatapos ay susuriin ang mga halaman para sa radyaktibidad at ang dami ng nasipsip na posporus ay tinutukoy.
kanin. 24.3. Ang paggamit ng γ-radiation para sa paggamot ng cancer. Upang maiwasan ang mga γ-ray mula sa pagsira sa malusog na mga selula, maraming mahihinang sinag ng γ-ray ang ginagamit, na nakatutok sa tumor.
1. Paggamit ng radioactive isotopes bilang mga indicator. Ang radioactivity ay isang uri ng label kung saan maaari mong matukoy ang pagkakaroon ng isang elemento, subaybayan ang pag-uugali ng isang elemento sa panahon ng pisikal at biological na proseso, atbp. (tingnan, halimbawa, Fig. 24.2).
2. Ang paggamit ng radioactive isotopes bilang pinagmumulan ng γ-radiation (tingnan, halimbawa, Fig. 24.3).
Tingnan natin ang ilang halimbawa.
Alamin kung paano ginagamit ang mga radioactive isotopes sa pag-diagnose ng mga sakit
Ang katawan ng tao ay may posibilidad na maipon sa mga tisyu nito na tiyak mga kemikal na sangkap. Ito ay kilala, halimbawa, na ang thyroid gland ay nag-iipon ng yodo, tissue ng buto - posporus, kaltsyum at strontium, atay - ilang mga tina, atbp Ang rate ng akumulasyon ng mga sangkap ay nakasalalay sa estado ng kalusugan ng organ. Halimbawa, sa sakit na Graves, ang aktibidad ng thyroid gland ay tumataas nang husto.
Maginhawang subaybayan ang dami ng iodine sa thyroid gland gamit ang γ-radioactive isotope nito. Mga katangian ng kemikal radioactive at stable iodine ay hindi naiiba, kaya ang radioactive iodine-131 ay maiipon sa parehong paraan tulad ng matatag na isotope. Kung ang thyroid gland ay normal, pagkatapos ng ilang oras pagkatapos ng pagpapakilala ng Iodine-131 sa katawan, ang γ-radiation mula dito ay magkakaroon ng isang tiyak na pinakamainam na intensity. Ngunit kung ang thyroid gland ay gumagana nang may paglihis mula sa pamantayan, kung gayon ang intensity ng γ-radiation ay magiging abnormal na mataas o, sa kabaligtaran, mababa. Ang isang katulad na paraan ay ginagamit upang pag-aralan ang metabolismo sa katawan, makita ang mga tumor, atbp.
Malinaw na, gamit ang mga pamamaraang diagnostic na ito, kinakailangan na maingat na dosis ang dami ng isang radioactive na paghahanda upang ang panloob na pag-iilaw ay may kaunting negatibong epekto sa katawan ng tao.
Pagtukoy sa edad ng mga sinaunang bagay
kanin. 24.4. Ang 1 g ng carbon na nakuha mula sa isang batang puno ay may aktibidad na 14-15 Bq (nagpapalabas ito ng 14-15 β-particle bawat segundo). 5700 taon pagkatapos ng pagkamatay ng puno, ang bilang ng mga β-decays bawat segundo ay hinahati
kanin. 24.5. Ang pinakakaraniwang mga produktong medikal: mga syringe, mga sistema ng pagsasalin ng dugo, atbp., ay maingat na isterilisado gamit ang γ-radiation bago ipadala sa mamimili
Palaging may tiyak na halaga ng β-radioactive Carbon-14 (^C) sa atmospera ng Earth, na nabuo mula sa Nitrogen bilang resulta ng isang nuclear reaction sa mga neutron. Bilang bahagi ng carbon dioxide, ang isotope na ito ay hinihigop ng mga halaman, at sa pamamagitan ng mga ito - ng mga hayop. Hangga't ang isang hayop o halaman ay nabubuhay, ang nilalaman ng radioactive carbon sa kanila ay nananatiling hindi nagbabago. Matapos ang pagwawakas ng mahahalagang aktibidad, ang dami ng radioactive carbon sa katawan ay nagsisimulang bumaba, at ang aktibidad ng β-radiation ay bumababa din. Alam na ang kalahating buhay ng Carbon-14 ay 5700 taon, posibleng matukoy ang edad ng mga archaeological na natuklasan (Larawan 24.4).
Ginagamit namin ang γ-radiation sa teknolohiya
Ang partikular na kahalagahan sa teknolohiya ay ang gamma flaw detector, na ginagamit upang suriin, halimbawa, ang kalidad ng mga welded joints. Kung ang master, habang hinang ang mga bisagra sa gate, ay gumawa ng isang kasal, pagkaraan ng ilang sandali ang mga bisagra ay mahuhulog. Ito ay nakakainis, ngunit ito ay maaaring ayusin. Ngunit kung ang kasal ay nangyari sa panahon ng hinang ng mga elemento ng istruktura ng tulay o nuclear reactor hindi maiiwasan ang trahedya. Dahil sa ang katunayan na ang mga γ-ray ay hinihigop nang iba ng napakalaking bakal at bakal na may mga voids, ang gamma-ray flaw detector ay "nakikita" ang mga bitak sa loob ng metal, at samakatuwid, ay nakakakita ng mga depekto kahit na sa yugto ng pagmamanupaktura ng istraktura.
Pagpatay ng mga mikrobyo gamit ang radiation
Ito ay kilala na ang isang tiyak na dosis ng radiation ay pumapatay ng mga organismo. Ngunit hindi lahat ng mga organismo ay kapaki-pakinabang sa mga tao. Kaya, ang mga doktor ay patuloy na nagtatrabaho upang mapupuksa ang mga pathogenic microbes. Tandaan: sa mga ospital, hinuhugasan nila ang sahig gamit ang mga espesyal na solusyon, i-irradiate ang silid na may ultraviolet light, pinoproseso ang mga medikal na instrumento, atbp. Ang ganitong mga pamamaraan ay tinatawag na pagdidisimpekta at isterilisasyon.
Ang mga kakaibang katangian ng γ-radiation ay naging posible upang ilagay ang proseso ng isterilisasyon sa isang pang-industriya na batayan (Larawan 24.5). Ang ganitong isterilisasyon ay isinasagawa sa mga espesyal na pag-install.
na may maaasahang proteksyon laban sa matalim na radiation. Ang mga artipisyal na nilikha na isotopes ng Cobalt at Cesium ay ginagamit bilang pinagmumulan ng mga γ-ray.
Pag-aaral upang malutas ang mga problema
Gawain. Tukuyin ang masa ng Radium-226 kung ang aktibidad nito ay 5 Ci. Ang radioactive decay constant ng Radium-226 ay 1.37 · 10 11 s 1 .
Pagsusuri ng isang pisikal na problema, maghanap para sa isang modelo ng matematika
Upang malutas ang problema, ginagamit namin ang formula para sa pagtukoy ng aktibidad: A = AN. Alam ang aktibidad, alamin natin ang bilang N ng Radium atoms. Ang masa ng isang sangkap ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng pagpaparami ng bilang ng mga atom sa masa ng isang atom: m = N ■ m 0 .
Mula sa kursong kimika alam mo:
Ang 1 mol ng isang sangkap ay naglalaman ng N A \u003d 6.02 10 atoms;
molar mass ng isang substance (mass 1 mol).
masa ng isang atom
Summing up
Ang oras kung saan ang kalahati ng magagamit na bilang ng nuclei ng isang partikular na radionuclide ay nabubulok ay tinatawag na kalahating buhay T 1/2. Ang kalahating buhay ay isang katangian ng isang ibinigay na radionuclide. Ang pisikal na dami, na ayon sa bilang ay katumbas ng bilang ng mga pagkabulok na nagaganap sa isang partikular na radioactive source kada yunit ng oras, ay tinatawag na aktibidad ng radioactive source. Kung ang pinagmulan ay naglalaman ng mga atomo lamang ng isang radionuclide, ang aktibidad A ng pinagmulan ay maaaring matukoy ng formula A = AN, kung saan ang N ay ang bilang ng mga radionuclide atoms sa sample; Ang λ ay ang radioactive decay constant ng radionuclide. Ang SI unit ng aktibidad ay ang becquerel (Bq).
Sa paglipas ng panahon, ang aktibidad ng isang radioactive sample ay bumababa, at ito ay ginagamit upang matukoy ang edad ng mga archaeological na natuklasan.
Ang mga artipisyal na isotopes ay ginagamit upang isterilisado ang mga medikal na aparato, mag-diagnose at gamutin ang mga sakit, makakita ng mga depekto sa mga metal, atbp.
Kontrolin ang mga tanong
1. Tukuyin ang kalahating buhay. Ano ang katangian ng pisikal na dami na ito? 2. Ano ang aktibidad ng isang radioactive source? 3. Ano ang SI unit ng aktibidad? 4. Paano nauugnay ang aktibidad ng radionuclide sa radioactive decay nito? 5. Nagbabago ba ang aktibidad ng sample ng radionuclide sa paglipas ng panahon? Kung magbabago, bakit at paano? 6. Magbigay ng mga halimbawa ng paggamit ng radioactive isotopes.
Pagsasanay bilang 24
1. Mayroong parehong bilang ng nuclei ng Iodine-131, Radon-220 at Uranium-235. Aling radionuclide ang may pinakamahabang kalahating buhay? Aling sample ang kasalukuyang pinakaaktibo? Ipaliwanag ang iyong sagot.
2. Ang sample ay naglalaman ng 2 x 1020 Iodine-131 atoms. Tukuyin kung gaano karaming iodine nuclei sa sample ang mabubulok sa loob ng isang oras. Isaalang-alang ang aktibidad ng Iodine-131 na hindi nagbabago sa panahong ito. Ang radioactive decay constant ng Iodine-131 ay 9.98 · 10 -7 s -1 .
3. Ang kalahating buhay ng radioactive Carbon-14 ay 5700 taon. Ilang beses nabawasan ang bilang ng Carbon-14 atoms sa isang pine 17,100 taon na ang nakakaraan?
4. Tukuyin ang kalahating buhay ng radionuclide kung, sa loob ng agwat ng oras na 1.2 s, ang bilang ng nabubulok na nuclei ay umabot sa 75% ng kanilang unang bilang.
5. Sa kasalukuyan, ang radioactive sample ay naglalaman ng 0.05 mol ng Radon-220. Tukuyin ang aktibidad ng Radon-220 sa sample.
6. Ngayon, isa sa pinakamahalagang pag-aaral ng metabolismo sa katawan ng tao sa tulong ng radioactive isotopes. Sa partikular, ito ay naka-out na sa isang medyo maikling panahon ang katawan ay halos ganap na naibalik. Gumamit ng karagdagang mga mapagkukunan ng impormasyon at matuto nang higit pa tungkol sa mga pag-aaral na ito.
Pisika at teknolohiya sa Ukraine
National Scientific Center "Kharkov Institute of Physics and Technology"
(KIPT) ay isang sikat na sentrong pang-agham sa buong mundo. Itinatag noong 1928 sa inisyatiba ng Academician A.F. Ioffe bilang Ukrainian Institute of Physics and Technology para sa layunin ng pananaliksik sa larangan ng nuclear physics at solid state physics.
Noong 1932, ang isang natitirang resulta ay nakamit sa institute - ang fission ng nucleus ng lithium atom ay isinagawa. Nang maglaon, ang likidong hydrogen at helium ay nakuha sa ilalim ng mga kondisyon ng laboratoryo, ang unang tatlong-coordinate na radar ay itinayo, ang mga unang pag-aaral ng high-vacuum na teknolohiya ay isinagawa, na nagsilbing isang impetus para sa pagbuo ng isang bagong pisikal at teknolohikal na direksyon - vacuum metalurhiya. Ang mga siyentipiko ng instituto ay may mahalagang papel sa paglutas ng mga problema sa paggamit ng atomic energy.
V magkaibang taon ang mga natitirang physicist ay nagtrabaho sa NSC KIPT: I. V. Obreimov, L. D. Landau, I. V. Kurchatov, K. D. Sinelnikov, L. V. Shubnikov, A. I. Leipunsky, E. M. Lifshits, I. M. Lifshitz, AK Walter, BG Lazarev, AKVEDhi Ivane B. Fainberg, DV Volkov, et al. Ang mga siyentipikong paaralan na kilala sa buong mundo ay nilikha sa instituto.
Ang NSC KIPT ay nagtataglay ng pinakamalaking linear electron accelerator sa CIS at ang complex ng thermonuclear complexes na "Uragan".
Ang pangkalahatang direktor ng sentro ay isang kilalang Ukrainian physicist, academician ng National Academy of Sciences ng Ukraine Mykola Fedorovich Shulga.
Ito ay materyal sa aklat-aralin.
Ang mga mag-aaral, nagtapos na mga mag-aaral, mga batang siyentipiko na gumagamit ng base ng kaalaman sa kanilang pag-aaral at trabaho ay lubos na magpapasalamat sa iyo.
Naka-host sa http://allbest.ru
gawaing kurso
Sa paksa: "Radioactivity. Ang paggamit ng radioactive isotopes sa teknolohiya"
Panimula
1. Mga uri ng radioactive radiation
2. Iba pang mga uri ng radyaktibidad
3. Pagkabulok ng Alpha
4.Beta decay
5. Pagkabulok ng gamma
6. Batas ng radioactive decay
7. Mga radioactive na hanay
9. Paglalapat ng radioactive isotopes
Panimula
Radioactivity - ang pagbabago ng atomic nuclei sa ibang nuclei, na sinamahan ng paglabas ng iba't ibang particle at electromagnetic radiation. Kaya ang pangalan ng phenomenon: sa Latin radio - I radiate, activus - effective. Ang salitang ito ay ipinakilala ni Marie Curie. Sa panahon ng pagkabulok ng isang hindi matatag na nucleus - isang radionuclide, ang isa o higit pang mga particle na may mataas na enerhiya ay lumilipad palabas dito sa mataas na bilis. Ang daloy ng mga particle na ito ay tinatawag na radioactive radiation o simpleng radiation.
X-ray. Ang pagtuklas ng radyaktibidad ay direktang nauugnay sa pagtuklas ng Roentgen. Bukod dito, sa loob ng ilang panahon ay naisip na ito ay isa at parehong uri ng radiation. Huling bahagi ng ika-19 na siglo sa pangkalahatan, mayaman siya sa pagtuklas ng iba't ibang uri ng dati nang hindi kilalang "radiations". Noong 1880s, nagsimulang mag-aral ng elementary carrier ang English physicist na si Joseph John Thomson. negatibong singil, noong 1891 tinawag ng Irish physicist na si George Johnston Stoney (1826-1911) ang mga particle na ito na mga electron. Sa wakas, noong Disyembre, inihayag ni Wilhelm Konrad Roentgen ang pagtuklas ng isang bagong uri ng mga sinag, na tinawag niyang X-ray. Hanggang ngayon, sa karamihan ng mga bansa ay tinatawag silang gayon, ngunit sa Alemanya at Russia, ang panukala ng Aleman na biologist na si Rudolf Albert von Kölliker (1817-1905) na tumawag sa X-ray ay tinanggap. Ang mga sinag na ito ay nalilikha kapag ang mga electron (cathode ray) na mabilis na naglalakbay sa isang vacuum ay bumangga sa isang balakid. Ito ay kilala na kapag ang cathode ray ay tumama sa salamin, ito ay naglalabas ng nakikitang liwanag - berdeng luminescence. Natuklasan ni Roentgen na kasabay nito ang ilang iba pang hindi nakikitang mga sinag ay nagmumula sa berdeng lugar sa salamin. Nangyari ito nang hindi sinasadya: sa isang madilim na silid, kumikinang ang isang malapit na screen na natatakpan ng barium tetracyanoplatinate Ba, idinagdag noong 05/03/2014
Impormasyon tungkol sa radioactive emissions. Pakikipag-ugnayan ng alpha, beta at gamma particle sa matter. Istruktura atomic nucleus. Ang konsepto ng radioactive decay. Mga tampok ng pakikipag-ugnayan ng mga neutron sa bagay. Salik ng kalidad para sa iba't ibang uri radiation.
abstract, idinagdag noong 01/30/2010
Ang istraktura ng bagay, mga uri ng nuclear decay: alpha decay, beta decay. Mga batas ng radyaktibidad, pakikipag-ugnayan ng nuclear radiation sa bagay, biological na epekto ng ionizing radiation. Radiation background, quantitative na katangian ng radioactivity.
abstract, idinagdag 04/02/2012
Nuclear-pisikal na mga katangian at radioactivity ng mabibigat na elemento. Mga pagbabagong alpha at beta. Ang kakanyahan ng gamma radiation. radioactive na pagbabago. Spectra ng nakakalat na gamma radiation mula sa media na may iba't ibang serial number. Physics ng nuclear magnetic resonance.
pagtatanghal, idinagdag noong 10/15/2013
Nuclear ionizing radiation, ang kanilang mga pinagmumulan at biological na epekto sa mga organo at tisyu ng isang buhay na organismo. Pagkilala sa mga pagbabago sa morphological sa systemic at cellular na antas. Pag-uuri ng mga kahihinatnan ng pagkakalantad sa tao, mga ahente ng radioprotective.
pagtatanghal, idinagdag noong 11/24/2014
Mga gawa ni Ernest Rutherford. Planetaryong modelo ng atom. Pagtuklas ng alpha at beta radiation, ang panandaliang isotope ng radon at ang pagbuo ng mga bagong elemento ng kemikal sa panahon ng pagkabulok ng mabibigat na kemikal na radioactive na elemento. Ang epekto ng radiation sa mga tumor.
pagtatanghal, idinagdag noong 05/18/2011
Ang X-ray ay mga electromagnetic wave na ang spectrum ay nasa pagitan ng ultraviolet at gamma radiation. Kasaysayan ng pagtuklas; mga pinagmumulan ng laboratoryo: x-ray tubes, particle accelerators. Pakikipag-ugnayan sa substance, biological effect.
pagtatanghal, idinagdag noong 02/26/2012
Konsepto at pag-uuri ng mga radioactive na elemento. Pangunahing impormasyon tungkol sa atom. Mga katangian ng mga uri ng radioactive radiation, ang lakas ng pagtagos nito. Mga kalahating buhay ng ilang radionuclides. Scheme ng proseso ng neutron-induced nuclear fission.
pagtatanghal, idinagdag noong 02/10/2014
Gamma radiation - shortwave electromagnetic radiation. Sa sukat mga electromagnetic wave ito ay hangganan sa mga matitigas na X-ray, na sumasakop sa rehiyon ng mas mataas na mga frequency. Ang gamma radiation ay may napakaikling wavelength.
abstract, idinagdag noong 07.11.2003
Pagkilala sa corpuscular, photon, proton, mga uri ng radiation ng X-ray. Mga tampok ng pakikipag-ugnayan ng alpha, beta, gamma particle na may isang ionizing substance. Ang kakanyahan ng scattering ng Compton at ang epekto ng pagbuo ng isang pares ng electron-positron.
Panimula…………………………………………………………………………3
Ang paggamit ng mga radioactive sources sa iba't ibang
mga saklaw ng aktibidad ng tao……………………………………………………………….3
Industriya ng kemikal
Ekonomiya sa lungsod
Industriyang medikal
Radiation sterilization ng mga produkto at materyales
Produksyon ng mga radioisotope pacemaker
Presowing irradiation ng mga buto at tubers
Radioisotope diagnostics (pagpapasok ng radioactive na gamot sa katawan)
Ang radioactive na basura, mga problema sa kanilang pagtatapon…………………..8
Ang di-binuo na paraan……………………………………………………………………….12
Ang presyur ng mga panlabas na pangyayari………………………………………………………………….13
Paggawa ng desisyon at teknolohikal na pagiging kumplikado ng problema………………………………13
Kawalang-katiyakan ng konsepto…………………………………………………………………………14
Panimula
Sa kasalukuyan, mahirap makahanap ng sangay ng agham, teknolohiya, industriya, agrikultura at medisina kung saan hindi ginagamit ang mga mapagkukunan ng radioactivity (radioactive isotopes). Ang artipisyal at natural na radioactive isotopes ay isang makapangyarihan at banayad na tool para sa paglikha ng mga sensitibong pamamaraan ng pagsusuri at kontrol sa industriya, isang natatanging tool para sa medikal na pagsusuri at paggamot ng mga malignant na sakit sa tumor, at isang mabisang paraan ng pag-impluwensya sa iba't ibang mga sangkap, kabilang ang mga organic. Ang pinakamahalagang resulta ay nakuha gamit ang isotopes bilang mga mapagkukunan ng radiation. Ang paglikha ng mga pag-install na may malakas na pinagmumulan ng radioactive radiation ay naging posible na gamitin ito para sa kontrol at pamamahala teknolohikal na proseso; teknikal na diagnostic; therapy ng mga sakit ng tao; pagkuha ng mga bagong katangian ng mga sangkap; ginagawang thermal at electrical energy ang decay energy ng mga radioactive substance, atbp. Ang pinakakaraniwang ginagamit na isotopes para sa mga layuning ito ay ⁶⁰CO, ⁹⁰Sr, ¹³⁷Cs at plutonium isotopes. Upang maiwasan ang depressurization ng mga mapagkukunan, napapailalim sila sa mahigpit na mga kinakailangan para sa mekanikal, thermal at corrosion resistance. Nagbibigay ito ng garantiya ng higpit sa buong panahon ng pagpapatakbo ng pinagmulan.
Ang paggamit ng mga radioactive na mapagkukunan sa iba't ibang larangan ng aktibidad ng tao.
Industriya ng kemikal
Radiation-kemikal na pagbabago ng isang polyamide na tela upang bigyan ito ng hydrophilic at antistatic na mga katangian.
Pagbabago ng mga materyales sa tela upang makakuha ng mga katangiang tulad ng lana.
Pagkuha ng mga cotton fabric na may mga antimicrobial properties.
Pagbabago ng radiation ng kristal upang makakuha ng mga produktong kristal ng iba't ibang kulay.
Bulkanisasyon ng radiation ng mga materyales na gawa sa goma.
Pagbabago ng radiation ng mga polyethylene pipe upang mapataas ang paglaban sa init at paglaban sa mga agresibong kapaligiran.
Pagpapatigas ng mga takip ng pintura at barnis sa iba't ibang ibabaw.
Bilang resulta ng pag-iilaw, ang malambot na kahoy ay nakakakuha ng isang makabuluhang mas mababang kakayahang sumipsip ng tubig, mataas na katatagan ng mga geometric na sukat at mas mataas na katigasan (produksyon ng mosaic parquet).
Ekonomiya sa lungsod
Paglilinis ng radiation at pagdidisimpekta ng wastewater.
Industriyang medikal
Radiation sterilization ng mga produkto at materyales
Kasama sa hanay ng mga produktong na-sterilize ng radiation ang mahigit isang libong bagay, kabilang ang mga disposable syringe, mga sistema ng serbisyo sa dugo, mga instrumentong medikal, mga tahi at dressing, iba't ibang prostheses na ginagamit sa cardiovascular surgery, traumatology at orthopedics. Ang pangunahing bentahe ng radiation sterilization ay maaari itong isagawa nang tuluy-tuloy sa mataas na throughput. Ito ay angkop para sa isterilisasyon ng mga natapos na produkto na nakaimpake sa mga lalagyan ng transportasyon o pangalawang packaging, at naaangkop din para sa isterilisasyon ng mga produkto at materyales na walang init.
Produksyon ng mga radioisotope pacemaker na may mga power supply batay sa ²³⁸Pu. Nakatanim sa katawan ng tao, ginagamit ang mga ito upang gamutin ang iba't ibang mga sakit sa ritmo ng puso na hindi pumapayag sa pagkakalantad sa droga. Ang paggamit ng isang radioisotope power source ay nagpapataas ng kanilang pagiging maaasahan, nagpapataas ng kanilang buhay ng serbisyo hanggang sa 20 taon, nagbabalik ng mga pasyente sa normal na buhay sa pamamagitan ng pagbawas sa bilang ng mga paulit-ulit na operasyon para sa pagtatanim ng isang pacemaker.
Industriya ng agrikultura at pagkain
Ang agrikultura ay isang mahalagang larangan ng aplikasyon ng ionizing radiation. Sa ngayon, sa pagsasagawa ng agrikultura at siyentipikong pananaliksik profile ng agrikultura, ang mga sumusunod na pangunahing lugar ng paggamit ng radioisotopes ay maaaring makilala:
Pag-iilaw ng mga bagay na pang-agrikultura (pangunahin ang mga halaman) na may mababang dosis upang pasiglahin ang kanilang paglaki at pag-unlad;
Application ng ionizing radiation para sa radiation mutagenesis at pag-aanak ng halaman;
Gamit ang paraan ng radiation sterilization upang labanan ang mga peste ng insekto ng mga halamang pang-agrikultura.
Presowing irradiation ng mga buto at tubers(trigo, barley, mais, patatas, beets, karot) ay nagpapabuti sa mga katangian ng paghahasik ng mga buto at tubers, pinabilis ang pag-unlad ng mga halaman (maagang kapanahunan), pinatataas ang resistensya ng halaman sa hindi kanais-nais na mga kadahilanan kapaligiran.
Sa lugar ng pag-aanak, isinasagawa ang pananaliksik sa mutagenesis. Ang layunin ay pumili ng mga macromutations para sa pagpaparami ng mataas na ani na mga varieties. Nakuha na ang mga radiation mutants ng interes para sa higit sa 50 mga pananim.
Ang paggamit ng ionizing radiation upang isterilisado ang mga peste sa mga elevator at kamalig ay maaaring mabawasan ng hanggang 20%.
Kilala na ang ionizing γ-radiation ay pumipigil sa pagtubo ng mga patatas at mga sibuyas, ay ginagamit para sa pagdidisimpekta ng mga pinatuyong prutas, concentrates ng pagkain, nagpapabagal sa pagkasira ng microbiological at nagpapahaba ng buhay ng istante ng mga prutas, gulay, karne, isda. Ang posibilidad na mapabilis ang mga proseso ng pag-iipon ng mga alak at cognac, pagbabago ng rate ng pagkahinog ng prutas, pag-alis ng hindi kasiya-siyang amoy ng nakapagpapagaling na tubig ay ipinahayag. Sa industriya ng canning (isda, karne at pagawaan ng gatas, gulay at prutas), ang isterilisasyon ng de-latang pagkain ay malawakang ginagamit. Dapat pansinin na ang pag-aaral ng irradiated foodstuffs ay nagpakita na ang γ-irradiated foodstuffs ay hindi nakakapinsala.
Isinaalang-alang namin ang paggamit ng mga radioisotop na partikular sa mga indibidwal na industriya. Bilang karagdagan, ang mga radioisotop ay malawakang ginagamit sa industriya para sa mga sumusunod na layunin:
Pagsukat ng mga antas ng natutunaw na likido;
Pagsukat ng densidad ng mga likido at pulp;
Bilang ng mga item sa lalagyan;
Pagsukat ng kapal ng mga materyales;
Pagsukat ng kapal ng yelo sa sasakyang panghimpapawid at iba pang sasakyan;
Pagsukat ng density at moisture content ng mga lupa;
Hindi mapanirang γ-defectoscopy ng mga materyales ng produkto.
Direkta sa medikal na kasanayan, ang klinikal na paggamit ng radioisotope therapeutic device, pati na rin ang mga klinikal na radioisotope diagnostic, ay natagpuan.
Ang mga γ-therapeutic device para sa panlabas na γ-irradiation ay pinagkadalubhasaan. Ang mga device na ito ay makabuluhang pinalawak ang mga posibilidad ng malayuang γ-therapy ng mga tumor sa pamamagitan ng paggamit ng mga opsyon sa static at mobile irradiation.
Ang iba't ibang mga opsyon at paraan ng paggamot sa radiation ay ginagamit para sa mga indibidwal na lokalisasyon ng mga tumor. Ang patuloy na limang taong pagpapagaling sa mga yugto 1, 2 at 3 ay nakuha, ayon sa pagkakabanggit, sa
90-95, 75-85 at 55-60% ng mga pasyente. Ang positibong papel ng radiation therapy sa paggamot ng kanser sa suso, baga, esophagus, oral cavity, larynx, Pantog at iba pang mga organo.
Radioisotope diagnostics (pagpapasok ng radioactive na gamot sa katawan) ay naging isang mahalagang bahagi ng proseso ng diagnostic sa lahat ng mga yugto ng pag-unlad ng sakit o ang pagtatasa ng functional na estado ng isang malusog na organismo. Ang radioisotope diagnostic studies ay maaaring ibuod sa mga sumusunod na pangunahing seksyon:
Ang pagpapasiya ng radyaktibidad ng buong katawan, mga bahagi nito, mga indibidwal na organo upang makilala ang pathological na kondisyon ng organ;
Pagpapasiya ng bilis ng paggalaw ng isang radioactive na paghahanda sa mga indibidwal na seksyon ng cardio-vascular system;
Pag-aaral ng spatial distribution ng radioactive na gamot sa katawan ng tao para sa visualization ng mga organo, pathological formations, atbp.
Kabilang sa mga pinakamahalagang aspeto ng mga diagnostic ay ang mga pathological na pagbabago sa cardiovascular system, napapanahong pagtuklas ng mga malignant neoplasms, pagtatasa ng estado ng buto, hematopoietic at lymphatic system ng katawan, na mahirap maabot na mga bagay para sa pananaliksik ng tradisyonal na klinikal. at instrumental na pamamaraan.
Ang Nay na may label na ¹³y ay ipinakilala sa klinikal na kasanayan para sa pagsusuri ng mga sakit sa thyroid; NaCe na may label na ²⁴Na upang pag-aralan ang lokal at pangkalahatang daloy ng dugo;
Na₃PO₄ na may label na ³³P upang pag-aralan ang mga proseso ng akumulasyon nito sa mga pormasyon ng pigment ng balat at iba pang mga pagbuo ng tumor.
Ang diagnostic method sa neurology at neurosurgery gamit ang isotopes ⁴⁴Tc, ¹³³Xe at ¹⁶⁹Y ay nakakuha ng nangungunang kahalagahan. Ito ay kinakailangan para sa isang mas tumpak na pagsusuri ng mga sakit ng utak, pati na rin ang mga sakit ng cardiovascular system. Sa nephrology at urology, ang mga radioactive na paghahanda na naglalaman ng ¹³¹Y, ¹⁹⁷Hg,
¹⁶⁹Yb, ⁵¹Cr at ¹¹³Yn. Salamat sa pagpapakilala ng mga pamamaraan ng pagsusuri ng radioisotope, ang maagang morbidity ng mga bato at iba pang mga organo ay bumuti.
Ang inilapat na siyentipikong aplikasyon ng p/isotopes ay napakalawak. Tingnan natin ang ilan:
Ang praktikal na interes ay ang paggamit ng radioisotope power plants (REP) na may electric power mula sa ilang unit hanggang daan-daang watts. Natagpuan ng mga radioisotope thermoelectric generator ang pinakadakilang praktikal na aplikasyon, kung saan ang conversion ng r / a decay energy sa elektrikal na enerhiya ay isinasagawa gamit ang mga thermoelectric converter, ang mga naturang power plant ay ganap na nagsasarili, na may kakayahang gumana sa anumang mga kondisyong pangklima, mahabang buhay ng serbisyo at pagiging maaasahan sa pagpapatakbo.
Tinitiyak ng mga pinagmumulan ng kapangyarihan ng radioisotope ang operasyon sa awtomatiko mga istasyon ng meteorolohiko; sa mga sistema ng kagamitan sa nabigasyon sa liblib at walang nakatirang mga lugar (supply ng kuryente para sa mga beacon, mga nangungunang palatandaan, mga ilaw sa nabigasyon).
Salamat sa positibong karanasan sa paggamit ng mga ito sa mababang kondisyon ng temperatura, naging posible na gamitin ang mga ito sa Antarctica.
Ito ay kilala rin na isotopic mga planta ng kuryente na may ²¹ºPo.
Ang paggamit ng r/a isotopes sa siyentipikong pananaliksik ay hindi maaaring labis na tantiyahin, dahil ang lahat ng mga kasanayan ay nagmumula sa mga positibong resulta sa pananaliksik.
Bilang karagdagan, dapat nating banggitin ang mga napakakitid na espesyalisasyon tulad ng pagkontrol ng peste sa mga sinaunang bagay ng sining, gayundin ang paggamit ng natural na radioactive isotopes sa mga paliguan ng radon at putik sa paggamot sa spa.
Sa pagtatapos ng buhay ng pagpapatakbo ng R / A, ang mga mapagkukunan ay dapat maihatid alinsunod sa itinatag na pamamaraan sa mga espesyal na halaman para sa pagproseso (conditioning) na may kasunod na pagtatapon bilang radioactive na basura.
Ang radioactive na basura, mga problema sa kanilang pagtatapon
Ang problema ng radioactive waste ay isang espesyal na kaso ng pangkalahatang problema ng polusyon sa kapaligiran ng dumi ng tao. Ngunit sa parehong oras, ang binibigkas na pagtitiyak ng RW ay nangangailangan ng paggamit ng mga tiyak na pamamaraan upang matiyak ang kaligtasan para sa mga tao at biosphere.
Ang makasaysayang karanasan sa paghawak ng mga basurang pang-industriya at sambahayan ay nabuo sa mga kondisyon kung saan ang kamalayan sa panganib ng basura at mga programa para sa neutralisasyon nito ay batay sa mga direktang sensasyon. Tiniyak ng mga posibilidad ng huli ang kasapatan ng kamalayan ng mga koneksyon ng mga impluwensyang direktang nakikita ng mga pandama sa paparating na mga kahihinatnan. Ang antas ng kaalaman ay naging posible upang ipakita ang lohika ng mga mekanismo ng epekto ng basura sa mga tao at biosphere, na medyo tumpak na tumutugma sa mga totoong proseso. Ang praktikal na binuo tradisyonal na mga ideya tungkol sa mga pamamaraan ng pagtatapon ng basura ay kasaysayan na sinamahan ng mga qualitatively iba't ibang mga diskarte na binuo sa pagtuklas ng mga microorganism, na bumubuo hindi lamang sa empirically, ngunit din sa siyentipikong batay sa metodolohikal na tinitiyak ang kaligtasan ng mga tao at kanilang kapaligiran. Sa medisina at mga sistema ng pamamahala sa lipunan, nabuo ang kaukulang mga sub-sektor, halimbawa, mga gawaing sanitary at epidemiological, kalinisan ng komunidad, atbp.
Sa mabilis na pag-unlad ng kimika at paggawa ng kemikal, ang mga bagong elemento at mga compound ng kemikal, kabilang ang mga hindi umiiral sa kalikasan, ay lumitaw sa napakaraming dami sa mga basurang pang-industriya at sambahayan. Sa mga tuntunin ng sukat, ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay naging maihahambing sa mga natural na proseso ng geochemical. Ang sangkatauhan ay nahaharap sa pangangailangan na maabot ang isang iba't ibang antas ng pagtatasa ng problema, na dapat isaalang-alang, halimbawa, pinagsama-samang at naantala na mga epekto, mga pamamaraan para sa pagtukoy ng mga dosis ng mga epekto, ang pangangailangan na gumamit ng mga bagong pamamaraan at espesyal na napakasensitibong kagamitan para sa pag-detect ng panganib, atbp.
Isang qualitatively different na panganib, bagama't katulad ng kemikal sa ilan sa mga palatandaan, na dinala sa tao "radioactivity" , bilang isang kababalaghan na hindi direktang nakikita ng mga pandama ng tao, ay hindi nawasak ng mga pamamaraan na alam ng sangkatauhan, at sa pangkalahatan ay hindi pa rin sapat na pinag-aralan: imposibleng ibukod ang pagtuklas ng mga bagong katangian, epekto at kahihinatnan ng hindi pangkaraniwang bagay na ito. Samakatuwid, sa pagbuo ng pangkalahatan at tiyak na pang-agham at praktikal na mga gawain "upang maalis ang panganib ng RW" at, lalo na, sa paglutas ng mga problemang ito, ang mga patuloy na paghihirap ay lumitaw, na nagpapakita na ang tradisyonal na pagbabalangkas ay hindi tumpak na sumasalamin sa tunay, layunin ng kalikasan ng ang "problema sa RW". Gayunpaman, ang ideolohiya ng naturang pahayag ay laganap sa legal at di-legal na mga dokumento ng isang pambansa at interstate na kalikasan, na, bilang maaaring ipagpalagay, ay sumasaklaw sa isang malawak na hanay ng mga modernong pang-agham na pananaw, direksyon, pananaliksik at praktikal na mga aktibidad; isaalang-alang ang mga pag-unlad ng lahat ng kilalang domestic at dayuhang organisasyon na nakikitungo sa "problema sa basura ng radiation".
Ang Dekreto ng Pamahalaan ng Russian Federation No. 1030 na may petsang Oktubre 23, 1995 ay inaprubahan ang Federal Target Program na "Pamamahala ng radioactive waste at ginugol na mga nukleyar na materyales, ang kanilang pagtatapon at pagtatapon para sa 1996-2005".
Ang radioactive na basura ay isinasaalang-alang dito "bilang mga sangkap na hindi napapailalim sa karagdagang paggamit (sa alinmang estado ng pagsasama-sama), mga materyales, produkto, kagamitan, mga bagay ng biological na pinagmulan, kung saan ang nilalaman ng radionuclides ay lumampas sa mga antas na itinatag ng mga regulasyong pagsasabatas. Ang Programa ay may espesyal na seksyon na "Estado ng problema", na naglalaman ng isang paglalarawan ng mga partikular na pasilidad at pampublikong lugar kung saan nagaganap ang "radioactive waste management", pati na rin ang mga pangkalahatang quantitative na katangian ng "radiological waste problem" sa Russia.
"Ang isang malaking halaga ng naipon na unconditioned radioactive waste, hindi sapat teknikal na paraan upang matiyak ang ligtas na paghawak ng mga basurang ito at ginastos na nuclear fuel, ang kakulangan ng maaasahang mga pasilidad ng imbakan para sa kanilang pangmatagalang imbakan at (o) pagtatapon ay nagpapataas ng panganib ng mga aksidente sa radiation at lumikha ng isang tunay na banta ng radioactive na kontaminasyon ng kapaligiran, labis na pagkakalantad ng ang populasyon at tauhan ng mga organisasyon at negosyo na ang mga aktibidad ay nauugnay sa paggamit ng atomic energy at radioactive materials”.
Ang mga pangunahing pinagmumulan ng high-level radioactive waste (RW) ay ang nuclear energy (ginastos na nuclear fuel) at mga programang militar (plutonium mula sa nuclear warheads, gastusin mula sa transport reactors ng nuclear submarines, likidong basura mula sa radiochemical plants, atbp.).
Ang tanong ay lumitaw: dapat bang ituring ang RW bilang basura lamang o bilang isang potensyal na mapagkukunan ng enerhiya? Ang sagot sa tanong na ito ay tumutukoy kung gusto naming iimbak ang mga ito (sa isang naa-access na anyo) o ilibing ang mga ito (ibig sabihin, gawin silang hindi naa-access). Ang karaniwang tinatanggap na sagot sa kasalukuyan ay ang RW ay talagang basura, maliban sa plutonium. Ang plutonium ay maaaring theoretically magsilbi bilang isang mapagkukunan ng enerhiya, kahit na ang teknolohiya para sa pagkuha ng enerhiya mula dito ay kumplikado at medyo mapanganib. Maraming mga bansa, kabilang ang Russia at ang Estados Unidos, ay nasa sangang-daan na ngayon: upang ilunsad ang plutonium na teknolohiya gamit disarmament plutonium, o ibaon ang plutonium na ito? Kamakailan, inanunsyo ng gobyerno ng Russia at Minatom na gusto nilang iproseso ang plutonium na may grade-sa-arms kasama ang US; nangangahulugan ito ng posibilidad na magkaroon ng plutonium energy.
Sa loob ng 40 taon, pinaghahambing ng mga siyentipiko ang mga opsyon para sa pag-alis ng radioactive waste. pangunahing ideya- dapat ilagay sa isang lugar para hindi sila makapasok kapaligiran at saktan ang isang tao. Ang kakayahang ito na makapinsala sa radioactive na basura ay pinananatili sa loob ng sampu at daan-daang libong taon. Iradiated nuclear fuel na kinukuha namin mula sa reactor na naglalaman radioisotopes na may kalahating buhay mula sa ilang oras hanggang isang milyong taon (kalahating buhay ay ang oras kung saan ang dami ng radioactive na materyal ay hinahati, at sa ilang mga kaso ay lumilitaw ang mga bagong radioactive substance). Ngunit ang kabuuang radyaktibidad ng basura ay bumababa nang malaki sa paglipas ng panahon. Para sa radium, ang kalahating buhay ay 1620 taon, at madaling kalkulahin na pagkatapos ng 10 libong taon, humigit-kumulang 1/50 ng orihinal na halaga ng radium ang mananatili. Ang mga regulasyon ng karamihan sa mga bansa ay nagbibigay para sa kaligtasan ng basura sa loob ng 10 libong taon. Siyempre, hindi ito nangangahulugan na pagkatapos ng panahong ito ay hindi na mapanganib ang RW: inilipat na lang natin ang karagdagang responsibilidad para sa RW sa mga malalayong supling. Para dito, kinakailangan na ang mga lugar at anyo ng paglilibing ng mga basurang ito ay dapat malaman ng mga susunod na henerasyon. Tandaan na ang buong nakasulat na kasaysayan ng sangkatauhan ay wala pang 10 libong taon. Ang mga gawain na lumitaw sa panahon ng pagtatapon ng radioactive na basura ay hindi pa nagagawa sa kasaysayan ng teknolohiya: ang mga tao ay hindi kailanman nagtakda sa kanilang sarili ng mga pangmatagalang layunin.
Ang isang kagiliw-giliw na aspeto ng problema ay na ito ay kinakailangan hindi lamang upang protektahan ang isang tao mula sa basura, ngunit sa parehong oras protektahan ang basura mula sa isang tao. Sa panahon na inilaan para sa kanilang libing, maraming sosyo-ekonomikong pormasyon ang magbabago. Hindi maitatanggi na sa isang tiyak na sitwasyon ang radioactive waste ay maaaring maging isang kanais-nais na target para sa mga terorista, mga target para sa welga sa panahon ng labanang militar atbp. Malinaw na, ang pakikipag-usap tungkol sa millennia, hindi tayo maaaring umasa sa, sabihin nating, kontrol at proteksyon ng gobyerno - imposibleng mahulaan kung anong mga pagbabago ang maaaring mangyari. Maaaring pinakamahusay na gawing pisikal na hindi naa-access ng mga tao ang basura, bagaman, sa kabilang banda, magiging mahirap para sa ating mga inapo na gumawa ng karagdagang mga hakbang sa seguridad.
Malinaw na walang teknikal na solusyon, walang artipisyal na materyal ang maaaring "gumana" sa libu-libong taon. Ang malinaw na konklusyon ay ang natural na kapaligiran mismo ay dapat na ihiwalay ang basura. Isinaalang-alang ang mga opsyon: ilibing nang malalim ang radioactive waste oceanic depressions, sa ilalim sediments ng karagatan, sa polar caps; ipadala sila sa space; ilagay ang mga ito sa malalim na mga layer ng crust ng lupa. Sa pangkalahatan, tinatanggap na ngayon na ang pinakamahusay na paraan ay ang pagbabaon ng basura sa malalim heolohikal na pormasyon.
Malinaw na ang RW sa solidong anyo ay mas madaling makapasok sa kapaligiran (migration) kaysa sa likidong RW. Samakatuwid, ipinapalagay na ang likidong radioactive na basura ay unang gagawing solidong anyo (vitrified, naging ceramics, atbp.). Gayunpaman, ang pag-iniksyon ng likidong mataas na antas ng radioactive na basura sa malalim na underground horizon (Krasnoyarsk, Tomsk, Dimitrovgrad) ay ginagawa pa rin sa Russia.
Sa kasalukuyan, ang tinatawag na "multi-barrier" o "deep echeloned" konsepto ng libing. Ang basura ay unang nilalaman ng matrix (salamin, keramika, fuel pellets), pagkatapos ay sa pamamagitan ng multi-purpose na lalagyan (ginagamit para sa transportasyon at para sa pagtatapon), pagkatapos ay sa pamamagitan ng sorbent (absorbent) na punan sa paligid ng mga lalagyan, at sa wakas ng geological kapaligiran.
Kaya, susubukan naming ibaon ang radioactive na basura sa mga malalim na geological fraction. Kasabay nito, binigyan kami ng isang kondisyon: upang ipakita na ang aming libing ay gagana, tulad ng aming plano, sa loob ng 10 libong taon. Tingnan natin ngayon kung anong mga problema ang makakaharap natin sa daan.
Ang mga unang problema ay nakatagpo sa yugto ng pagpili ng mga site para sa pag-aaral.
Sa US, halimbawa, walang isang estado ang gusto. Upang ang isang pambansang libingan ay matatagpuan sa teritoryo nito. Ito ay humantong sa katotohanan na, sa pamamagitan ng mga pagsisikap ng mga pulitiko, maraming mga potensyal na angkop na lugar ang tinanggal mula sa listahan, at hindi batay sa isang siyentipikong diskarte, ngunit bilang isang resulta ng mga larong pampulitika.
Ano ang hitsura nito sa Russia? Sa kasalukuyan, sa Russia, posible pa ring mag-aral ng mga lugar nang hindi nakakaramdam ng makabuluhang presyon mula sa mga lokal na awtoridad (kung hindi ipagpalagay ng isang tao ang libing malapit sa mga lungsod!). Naniniwala ako na habang lumalakas ang tunay na kalayaan ng mga rehiyon at sakop ng Federation, lilipat ang sitwasyon patungo sa sitwasyon ng US. Mayroon na, may posibilidad na ilipat ng Minatom ang aktibidad nito sa mga pasilidad ng militar kung saan halos walang kontrol: halimbawa, ang Novaya Zemlya archipelago (Russian test site No. 1) ay dapat na lumikha ng isang libingan, bagaman ito ay malayo. mula sa mga geological na parameter. ang pinakamahusay na lugar, na tatalakayin pa.
Ngunit ipagpalagay na ang unang yugto ay tapos na at ang site ay napili. Kinakailangang pag-aralan ito at magbigay ng pagtataya ng paggana ng lugar ng libing sa loob ng 10 libong taon. Narito ang isang bagong problema.
Ang hindi pag-unlad ng pamamaraan.
Ang geology ay isang deskriptibong agham. Ang mga hiwalay na seksyon ng geology ay nakikibahagi sa mga hula (halimbawa, ang engineering geology ay hinuhulaan ang pag-uugali ng mga lupa sa panahon ng konstruksiyon, atbp.), ngunit hindi kailanman naatasang ang geology sa paghula ng pag-uugali ng mga sistemang geological sa loob ng sampu-sampung libong taon. Mula sa mga taon ng pananaliksik sa iba't-ibang bansa nagkaroon pa nga ng mga pagdududa kung posible pa nga ba ang mas marami o hindi gaanong maaasahang hula para sa mga naturang panahon.
Isipin, gayunpaman, na nagawa naming bumuo ng isang makatwirang plano para sa paggalugad sa site. Malinaw na ang pagpapatupad ng planong ito ay tatagal ng maraming taon: halimbawa, ang Mount Yaka sa Nevada ay pinag-aralan nang higit sa 15 taon, ngunit ang konklusyon tungkol sa pagiging angkop o hindi angkop ng bundok na ito ay gagawin nang hindi mas maaga kaysa sa 5 taon. . Kasabay nito, ang programa ng pagtatapon ay sasailalim sa pagtaas ng presyon.
Ang presyon ng mga panlabas na pangyayari.
Sa mga taon malamig na digmaan walang pansin ang binabayaran sa basura; sila ay naipon, nakaimbak sa mga pansamantalang lalagyan, nawala, atbp. Ang isang halimbawa ay ang pasilidad ng militar na Hanford (katulad ng aming "Mayak"), kung saan mayroong ilang daang higanteng tangke na may likidong basura, at para sa marami sa kanila ay hindi alam kung ano ang nasa loob. Ang isang sample ay nagkakahalaga ng 1 milyong dolyar! Sa parehong lugar, sa Hanford, ang mga nakabaon at "nakalimutan" na mga bariles o mga kahon ng basura ay matatagpuan halos isang beses sa isang buwan.
Sa pangkalahatan, sa paglipas ng mga taon ng pag-unlad ng mga teknolohiyang nuklear, maraming basura ang naipon. Ang mga pansamantalang pasilidad sa pag-iimbak sa maraming mga planta ng nuclear power ay malapit nang mapuno, at sa mga instalasyon ng militar sila ay madalas na nasa bingit ng "katandaan" na pagkabigo o kahit na higit pa.
Kaya ang problema sa libing ay nangangailangan apurahan mga solusyon. Ang kamalayan sa pagkaapurahan na ito ay nagiging mas talamak, lalo na mula noong 430 mga power reactor, daan-daang research reactor, daan-daang transport reactor ng nuclear submarine, cruiser at icebreaker ang patuloy na nag-iipon ng radioactive waste. Ngunit ang mga taong naka-back up laban sa pader ay hindi kinakailangang makabuo ng pinakamahusay na mga teknikal na solusyon, at ang mga pagkakataon ng mga pagkakamali ay tumataas. Samantala, sa mga desisyong may kinalaman sa teknolohiyang nuklear ang mga pagkakamali ay maaaring maging napakamahal.
Sa wakas, ipagpalagay natin na gumugol tayo ng 10-20 bilyong dolyar at 15-20 taon sa pag-aaral ng isang potensyal na site. Oras na para magdesisyon. Obviously, perpektong lugar ay hindi umiiral sa Earth, at anumang lugar ay magkakaroon ng positibo at negatibong mga katangian sa mga tuntunin ng libing. Malinaw, ang isa ay kailangang magpasya kung ang mga positibong katangian ay mas malaki kaysa sa mga negatibo, at kung ang mga positibong katangian ay nagbibigay ng sapat na seguridad.
Paggawa ng desisyon at teknolohikal na kumplikado ng problema
Ang problema ng libing ay teknikal na lubhang kumplikado. Samakatuwid, napakahalaga na magkaroon, una, mataas na kalidad na agham, at pangalawa, epektibong pakikipag-ugnayan (tulad ng sinasabi nila sa America - "interface") sa pagitan ng agham at mga gumagawa ng desisyon.
Ang konsepto ng Russia ng underground na paghihiwalay ng radioactive waste at ginugol na nuclear fuel sa permafrost ay binuo sa Institute of Industrial Technology ng Ministry of Atomic Energy ng Russia (VNIPIP). Inaprubahan ito ng State Ecological Expertise ng Ministry of Ecology at mga likas na yaman Russian Federation, Ministry of Health ng Russian Federation at Gosatomnadzor ng Russian Federation. Ang pang-agham na suporta para sa konsepto ay ibinibigay ng Kagawaran ng Permafrost Science ng Moscow Pambansang Unibersidad. Dapat tandaan na ang konsepto na ito ay natatangi. Sa pagkakaalam ko, walang bansa sa mundo ang isinasaalang-alang ang isyu ng pagtatapon ng RW sa permafrost.
Ang pangunahing ideya ay ito. Naglalagay kami ng mga basurang nagdudulot ng init sa permafrost at pinaghihiwalay ang mga ito mula sa mga bato na may hindi mapasok na engineering barrier. Dahil sa paglabas ng init, ang permafrost sa paligid ng libingan ay nagsisimulang matunaw, ngunit pagkaraan ng ilang oras, kapag bumababa ang paglabas ng init (dahil sa pagkabulok ng mga panandaliang isotopes), ang mga bato ay muling magyeyelo. Samakatuwid, ito ay sapat na upang matiyak ang impenetrability ng mga hadlang sa engineering para sa oras na ang permafrost ay matunaw; pagkatapos ng pagyeyelo, ang paglipat ng radionuclides ay nagiging imposible.
Kawalang-katiyakan ng konsepto
Mayroong hindi bababa sa dalawang seryosong problema na nauugnay sa konseptong ito.
Una, ipinapalagay ng konsepto na ang mga nagyelo na bato ay hindi tinatablan ng radionuclides. Sa unang sulyap, ito ay tila makatwiran: ang lahat ng tubig ay nagyelo, ang yelo ay karaniwang hindi kumikibo at hindi natutunaw ang mga radionuclides. Ngunit kung maingat mong gagawin ang literatura, lumalabas na marami mga elemento ng kemikal sa halip ay aktibong lumipat sa frozen na mga bato. Kahit na sa temperatura na -10-12ºC, ang hindi nagyeyelo, tinatawag na film water ay naroroon sa mga bato. Ang pinakamahalaga, ang mga katangian ng mga radioactive na elemento na bumubuo sa RW, mula sa punto ng view ng kanilang posibleng paglipat sa permafrost, ay hindi pa pinag-aralan. Samakatuwid, ang pagpapalagay tungkol sa impermeability ng frozen na mga bato para sa radionuclides ay walang anumang pundasyon.
Pangalawa, kahit na lumalabas na ang permafrost ay talagang isang mahusay na RW insulator, imposibleng patunayan na ang permafrost mismo ay magtatagal nang sapat: naaalala namin na ang mga pamantayan ay nagbibigay para sa libing sa loob ng 10 libong taon. Ito ay kilala na ang estado ng permafrost ay tinutukoy ng klima, at ang dalawang pinakamahalagang parameter ay ang temperatura ng hangin at pag-ulan. Tulad ng alam mo, tumataas ang temperatura ng hangin dahil sa global climate change. Ang pinakamataas na rate ng pag-init ay nangyayari nang eksakto sa gitna at mataas na latitude ng hilagang hemisphere. Malinaw na ang gayong pag-init ay dapat humantong sa pagtunaw ng yelo at pagbabawas ng permafrost.
Ipinapakita ng mga kalkulasyon na ang aktibong lasaw ay maaaring magsimula sa 80-100 taon, at ang rate ng lasaw ay maaaring umabot sa 50 metro bawat siglo. Kaya, ang mga frozen na bato ng Novaya Zemlya ay maaaring ganap na mawala sa 600-700 taon, na 6-7% lamang ng oras na kinakailangan para sa paghihiwalay ng basura. Nang walang permafrost Ang mga carbonate na bato ng Novaya Zemlya ay may napakababang insulating properties na may paggalang sa radionuclides.
Ang problema sa pag-iimbak at pagtatapon ng radioactive waste (RW) ay ang pinakamahalaga at hindi nalutas na problema ng nuclear energy.
Wala pang nakakaalam sa mundo kung saan at kung paano mag-imbak ng mataas na antas ng radioactive na basura, kahit na ang trabaho sa direksyong ito ay isinasagawa. Sa ngayon, pinag-uusapan natin ang tungkol sa promising, at hindi nangangahulugang mga teknolohiyang pang-industriya para sa pagkulong ng mataas na aktibong radioactive na basura sa refractory glass o ceramic compound. Gayunpaman, hindi malinaw kung paano kikilos ang mga materyales na ito sa ilalim ng impluwensya ng radioactive na basura na nakapaloob sa kanila sa loob ng milyun-milyong taon. Ang ganitong mahabang buhay ng istante ay dahil sa malaking kalahating buhay ng isang bilang ng mga radioactive na elemento. Malinaw na ang kanilang paglabas sa labas ay hindi maiiwasan, dahil ang materyal ng lalagyan kung saan sila ay nakapaloob ay hindi gaanong "buhay".
Ang lahat ng teknolohiya sa pagpoproseso at pag-iimbak ng RW ay may kondisyon at kaduda-dudang. At kung ang mga nukleyar na siyentipiko, gaya ng dati, ay pinagtatalunan ang katotohanang ito, kung gayon ito ay angkop na tanungin sila: "Nasaan ang garantiya na ang lahat ng umiiral na mga pasilidad ng imbakan at mga libingan ay hindi mga carrier ng radioactive contamination na ngayon, dahil ang lahat ng mga obserbasyon sa kanila ay nakatago. mula sa publiko?"
Mayroong ilang mga libingan sa ating bansa, bagaman sinusubukan nilang manahimik tungkol sa kanilang pag-iral. Ang pinakamalaking isa ay matatagpuan sa rehiyon ng Krasnoyarsk malapit sa Yenisei, kung saan ang basura mula sa karamihan ng mga halaman ng nuclear power ng Russia at mga basurang nuklear mula sa isang bilang ng mga bansang European ay inilibing. Sa panahon ng pananaliksik sa imbakan na ito, ang mga resulta ay naging positibo, ngunit kamakailan lamang ang mga obserbasyon ay nagpapakita ng isang paglabag sa ecosystem ng Yenisei River, na ang mutant na isda ay lumitaw, ang istraktura ng tubig ay nagbago sa ilang mga lugar, kahit na ang data ng maingat na nakatago ang mga siyentipikong pagsusuri.
Sa mundo, ang mataas na antas ng radioactive na basura ay hindi pa nalilibing; mayroon lamang karanasan sa kanilang pansamantalang imbakan.
1. Vershinin N. V. Mga kinakailangan sa kalusugan at teknikal para sa mga selyadong pinagmumulan ng radiation.
Sa libro. "Mga Pamamaraan ng Symposium". M., Atomizdat, 1976
2. Frumkin M. L. et al. Mga teknolohikal na pundasyon ng paggamot sa radiation produktong pagkain. M., industriya ng pagkain, 1973
3. Breger A. Kh. Radioactive isotopes bilang pinagmumulan ng radiation sa radiation-chemical technology. Isotopes sa USSR, 1975, No. 44 pp. 23-29.
4. Pertsovsky E. S., Sakharov E. V. Mga aparatong radioisotope sa industriya ng pagkain, ilaw at pulp at papel. M., Atomizdat, 1972
5. Vorobyov E. I., Pobedinsky M. N. Mga sanaysay sa pagpapaunlad ng domestic radiation medicine. M., Medisina, 1972
6. Pagpili ng lugar para sa pagtatayo ng pasilidad ng imbakan para sa radioactive na basura. E. I. M., TsNIIatominform, 1985, No. 20.
7. Ang kasalukuyang kalagayan ng problema sa pagtatapon ng radioactive na basura sa Estados Unidos. Nuclear technology sa ibang bansa, 1988, No. 9.
8. Heinonen Dis, Disera F. Libing basurang nukleyar: Mga Prosesong Nagaganap sa Underground Storage: IAEA Bulletin, Vienna, 1985, Vol. 27, No. 2.
9. Geological na pag-aaral ng mga site para sa huling pagtatapon ng radioactive na basura: E. I. M.: TsNIIatominform, 1987, No. 38.
10. R. V. Bryzgalova, Yu. M. Rogozin, G. S. Sinitsyna, et al., "Pagsusuri ng ilang mga radiochemical at geochemical na kadahilanan na tumutukoy sa lokalisasyon ng radionuclides sa panahon ng pagtatapon ng radioactive na basura sa mga geological formations," At. Mga materyales ng 6th CMEA Symposium, vol. 2, 1985
Ang gamot. Ang radium at iba pang natural na radioisotopes ay malawakang ginagamit sa pagsusuri at radiotherapy ng kanser. Ang paggamit ng mga artipisyal na radioisotopes para sa layuning ito ay makabuluhang nadagdagan ang pagiging epektibo ng paggamot. Halimbawa, ang radioactive iodine, na ipinakilala sa katawan sa anyo ng isang solusyon ng sodium iodide, ay piling naipon sa thyroid gland at samakatuwid ay ginagamit sa klinikal na kasanayan upang matukoy ang thyroid dysfunction at sa paggamot ng Graves' disease. Sa tulong ng sodium-labeled saline, sinusukat ang rate ng sirkulasyon ng dugo at natutukoy ang patency ng mga daluyan ng dugo ng mga paa't kamay. Ang radioactive phosphorus ay ginagamit upang sukatin ang dami ng dugo at gamutin ang erythremia.
Siyentipikong pananaliksik. Ang mga radioactive na label, na ipinakilala sa mga microquantity sa mga pisikal o kemikal na sistema, ay ginagawang posible na subaybayan ang lahat ng mga pagbabagong nagaganap sa mga ito. Halimbawa, sa pamamagitan ng paglaki ng mga halaman sa isang kapaligiran ng radioactive carbon dioxide, naunawaan ng mga chemist ang magagandang detalye kung paano bumubuo ang mga halaman ng kumplikadong carbohydrates mula sa carbon dioxide at tubig. Bilang resulta ng patuloy na pambobomba sa kapaligiran ng Earth sa pamamagitan ng mataas na enerhiya na cosmic ray, ang nitrogen-14 sa loob nito, na kumukuha ng mga neutron at naglalabas ng mga proton, ay nagiging radioactive carbon-14. Ipagpalagay na ang intensity ng pambobomba at, dahil dito, ang equilibrium na halaga ng carbon-14 ay nanatiling hindi nagbabago sa huling millennia at isinasaalang-alang ang kalahating buhay ng C-14 sa pamamagitan ng natitirang aktibidad nito, posibleng matukoy ang edad ng natagpuang labi ng mga hayop at halaman (radiocarbon method). Sa pamamaraang ito, posible na makipag-date nang may malaking katiyakan sa mga natuklasang lugar ng sinaunang-panahong tao, na umiral mahigit 25,000 taon na ang nakalilipas.
silid ng ulap(siya ay fog chamber) ay isa sa mga una sa kasaysayan ng mga device para sa pagtatala ng mga bakas (mga track) ng mga sisingilin na particle.
Inimbento ng Scottish physicist na si Charles Wilson sa pagitan ng 1910 at 1912. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng kamara ay gumagamit ng hindi pangkaraniwang bagay ng supersaturated vapor condensation: kapag ang anumang mga condensation center (sa partikular, ang mga ions na kasama ng track ng isang mabilis na sisingilin na particle) ay lumilitaw sa isang supersaturated na vapor medium, ang mga maliliit na patak ng likido ay nabuo sa kanila. Ang mga patak na ito ay umaabot sa malalaking sukat at maaaring kunan ng larawan. Ang pinagmulan ng pinag-aralan na mga particle ay maaaring matatagpuan sa loob ng silid o sa labas nito (sa kasong ito, ang mga particle ay lumilipad sa pamamagitan ng isang window na malinaw sa kanila).
Noong 1927 Mga pisikong Sobyet P. L. Kapitsaid. Iminungkahi ni V. Skobeltsyn na ilagay ang camera sa isang malakas na magnetic field na nakakasira sa mga track upang pag-aralan ang quantitative na katangian ng mga particle (halimbawa, masa at bilis).
Ang cloud chamber ay isang lalagyan na may takip ng salamin at isang piston sa ibaba, na puno ng mga puspos na singaw ng tubig, alkohol o eter. Ang mga singaw ay maingat na nililinis ng alikabok upang ang mga molekula ng tubig ay walang mga sentro ng condensation bago ang pagpasa ng mga particle. Habang bumababa ang piston, dahil sa adiabatic expansion, ang mga singaw ay lumalamig at nagiging supersaturated. Ang isang sisingilin na butil na dumadaan sa silid ay nag-iiwan ng kadena ng mga ion sa landas nito. Ang singaw ay namumuo sa mga ion, na ginagawang nakikita ang bakas ng butil.
Malaki ang papel ng cloud chamber sa pag-aaral ng istruktura ng bagay. Sa loob ng ilang dekada, nanatili itong halos ang tanging tool para sa visual na pag-aaral ng nuclear radiation at pag-aaral ng cosmic rays:
Noong 1930, L. V. Mysovsky R. Si A. Eichelberger ay nagsagawa ng mga eksperimento sa rubidium, at ang paglabas ng mga β-particle ay nakarehistro sa isang silid ng ulap. Nang maglaon, natuklasan ang natural na radyaktibidad ng 87Rb isotope.
Noong 1934, si L.V. MysovskysM. S. Eigenson ay nagsagawa ng mga eksperimento kung saan, gamit ang isang cloud chamber, ang pagkakaroon ng mga neutron sa komposisyon ng mga cosmic ray ay napatunayan.
Noong 1927, natanggap ni Wilson ang Nobel Prize sa Physics para sa kanyang imbensyon. Kasunod nito, ang cloud chamber bilang pangunahing paraan ng pag-aaral ng radiation ay nagbigay-daan sa bubble spark chamber.
Ang epekto ng radioactive radiation sa mga tao
Ang radioactive radiation ng lahat ng uri (alpha, beta, gamma, neutrons), pati na rin ang electromagnetic radiation (X-ray radiation) ay may napakalakas na biological na epekto sa mga buhay na organismo, na binubuo sa mga proseso ng paggulo at ionization ng mga atomo at molekula na bumubuo ng mga buhay na selula. Sa ilalim ng impluwensya ng ionizing radiation, ang mga kumplikadong molekula at mga istruktura ng cellular ay nawasak, na humahantong sa pinsala sa radiation sa katawan. Samakatuwid, kapag nagtatrabaho sa anumang mapagkukunan ng radiation, kinakailangang gawin ang lahat ng mga hakbang para sa proteksyon ng radiation ng mga taong maaaring mahulog sa zone ng radiation.
Gayunpaman, ang isang tao ay maaaring malantad sa ionizing radiation at kalagayan ng pamumuhay. Ang isang inert, walang kulay, radioactive na gas radon ay maaaring magdulot ng malubhang panganib sa kalusugan ng tao. Ito ay isang produkto ng pagkabulok ng radium at may kalahating buhay T = 3.82 araw. Ang radium ay matatagpuan sa maliit na halaga sa lupa, sa mga bato, at sa iba't ibang mga istraktura ng gusali. Sa kabila ng medyo maikling buhay, ang konsentrasyon ng radon ay patuloy na pinupunan dahil sa mga bagong pagkabulok ng radium nuclei, kaya ang radon ay maaaring maipon sa mga nakapaloob na espasyo. Pagpasok sa baga, ang radon ay naglalabas ng -particle at nagiging polonium, na hindi isang chemically inert substance. Sinusundan ito ng isang chain ng radioactive transformations ng uranium series. Ayon sa American Commission on Radiation Safety and Control, ang karaniwang tao ay tumatanggap ng 55% ng kanilang ionizing radiation mula sa radon at 11% lamang mula sa pangangalagang medikal. Ang kontribusyon ng mga cosmic ray ay humigit-kumulang 8%. Ang kabuuang dosis ng radiation na natatanggap ng isang tao sa isang buhay ay maraming beses na mas mababa maximum na pinapayagang dosis(SDA), na itinatag para sa mga tao ng ilang partikular na propesyon na nalantad sa karagdagang pagkakalantad sa ionizing radiation.
Ang paggamit ng radioactive isotopes
Ang isa sa mga pinakatanyag na pag-aaral na isinagawa sa tulong ng "mga naka-tag na atomo" ay ang pag-aaral ng metabolismo sa mga organismo. Napatunayan na sa medyo maikling panahon ang katawan ay sumasailalim sa halos kumpletong pag-renew. Ang mga constituent atoms nito ay pinalitan ng mga bago. Ang bakal lamang, tulad ng ipinakita ng mga eksperimento sa isotopic na pag-aaral ng dugo, ay isang pagbubukod sa panuntunang ito. Ang bakal ay bahagi ng hemoglobin sa mga pulang selula ng dugo. Kapag ang radioactive iron atoms ay ipinakilala sa pagkain, ito ay natagpuan na ang libreng oxygen na inilabas sa panahon ng photosynthesis ay orihinal na bahagi ng tubig, at hindi carbon dioxide. Ang radioactive isotopes ay ginagamit sa gamot para sa parehong diagnosis at therapeutic na layunin. Ang radioactive sodium, na ipinakilala sa maliit na halaga sa dugo, ay ginagamit upang pag-aralan ang sirkulasyon ng dugo, ang yodo ay masinsinang idineposito sa thyroid gland, lalo na sa sakit na Graves. Sa pamamagitan ng pagsubaybay sa deposition ng radioactive iodine na may counter, mabilis na maisagawa ang diagnosis. Ang malalaking dosis ng radioactive iodine ay nagdudulot ng bahagyang pagkasira ng abnormal na pagbuo ng mga tisyu, at samakatuwid ang radioactive iodine ay ginagamit upang gamutin ang sakit na Graves. Ang matinding cobalt gamma radiation ay ginagamit sa paggamot ng cancer (cobalt gun).
Hindi gaanong malawak ang mga aplikasyon ng radioactive isotopes sa industriya. Ang isang halimbawa nito ay susunod na paraan kontrol ng pagkasira ng mga piston ring sa mga internal combustion engine. Sa pamamagitan ng pag-irradiate ng piston ring na may mga neutron, nagdudulot sila ng mga reaksyong nuklear dito at ginagawa itong radioactive. Kapag ang makina ay tumatakbo, ang mga particle ng ring material ay pumapasok sa lubricating oil. Sa pamamagitan ng pagsusuri sa antas ng radyaktibidad ng langis pagkatapos ng isang tiyak na oras ng pagpapatakbo ng makina, ang pagsusuot ng singsing ay natutukoy. Ginagawang posible ng radioactive isotopes na hatulan ang pagsasabog ng mga metal, mga proseso sa mga blast furnace, atbp.
Ang malakas na gamma radiation mula sa mga radioactive na gamot ay ginagamit para sa pananaliksik panloob na istraktura metal castings upang makita ang mga depekto sa kanila.
Parami nang parami, ang mga radioactive isotopes ay ginagamit sa agrikultura. Ang pag-iilaw ng mga buto ng halaman (koton, repolyo, labanos, atbp.) Na may maliit na dosis ng gamma rays mula sa mga radioactive na paghahanda ay humahantong sa isang kapansin-pansin na pagtaas sa ani. Ang malalaking dosis ng "radiation ay nagdudulot ng mutasyon sa mga halaman at mikroorganismo, na sa indibidwal na mga kaso humahantong sa paglitaw ng mga mutant na may mga bagong mahalagang katangian (radioselection). Kaya, ang mahahalagang uri ng trigo, beans at iba pang mga pananim ay na-breed, at nakuha ang mataas na produktibong mikroorganismo na ginagamit sa paggawa ng mga antibiotic. Ginagamit din ang gamma radiation mula sa radioactive isotopes para kontrolin ang mga nakakapinsalang insekto at para mapanatili ang pagkain. Ang "tag na mga atomo" ay malawakang ginagamit sa teknolohiyang pang-agrikultura. Halimbawa, upang malaman kung alin sa mga phosphate fertilizers ang mas mahusay na hinihigop ng halaman, ang iba't ibang mga pataba ay may label na radioactive phosphorus 15 32P. Sa pamamagitan ng pagsusuri sa mga halaman para sa radyaktibidad, matutukoy ng isa ang dami ng posporus na hinihigop ng mga ito mula sa iba't ibang uri ng pataba. Ang isang kawili-wiling aplikasyon ng radyaktibidad ay ang paraan ng pakikipag-date sa mga archaeological at geological na paghahanap sa pamamagitan ng konsentrasyon ng radioactive isotopes. Ang pinakakaraniwang ginagamit na paraan ay radiocarbon dating. Ang isang hindi matatag na carbon isotope ay nangyayari sa atmospera dahil sa mga reaksyong nuklear sanhi ng cosmic rays. Ang isang maliit na porsyento ng isotope na ito ay matatagpuan sa hangin kasama ang karaniwang matatag na isotope. Ang mga halaman at iba pang mga organismo ay kumokonsumo ng carbon mula sa hangin at nag-iipon ng parehong isotope sa parehong proporsyon tulad ng ginagawa nila sa hangin. Matapos ang pagkamatay ng mga halaman, huminto sila sa pagkonsumo ng carbon at ang hindi matatag na isotope, bilang resulta ng pagkabulok, ay unti-unting nagiging nitrogen na may kalahating buhay na 5730 taon. Sa pamamagitan ng tumpak na pagsukat ng relatibong konsentrasyon ng radioactive carbon sa mga labi ng mga sinaunang organismo, posibleng matukoy ang oras ng kanilang kamatayan.
Ang paggamit ng radyaktibidad.
1. Biyolohikal na pagkilos. Ang radioactive radiation ay may nakapipinsalang epekto sa mga buhay na selula. Ang mekanismo ng pagkilos na ito ay nauugnay sa ionization ng mga atomo at ang agnas ng mga molekula sa loob ng mga cell sa panahon ng pagpasa ng mabilis na sisingilin na mga particle. Ang mga cell na nasa isang estado ng mabilis na paglaki at pagpaparami ay lalong sensitibo sa mga epekto ng radiation. Ang sitwasyong ito ay ginagamit para sa paggamot ng mga kanser na tumor.
Para sa mga layunin ng therapy, ang mga radioactive na paghahanda na nagpapalabas ng g-radiation ay ginagamit, dahil ang huli ay tumagos sa katawan nang walang kapansin-pansin na pagpapahina. Sa hindi masyadong mataas na dosis ng radiation, ang mga selula ng kanser ay namamatay, habang ang katawan ng pasyente ay hindi dumaranas ng malaking pinsala. Dapat pansinin na ang radiotherapy ng kanser, tulad ng X-ray therapy, ay hindi nangangahulugang isang unibersal na lunas na palaging humahantong sa isang lunas.
Ang sobrang mataas na dosis ng radioactive radiation ay nagdudulot ng malalang sakit sa mga hayop at tao (ang tinatawag na radiation sickness) at maaaring humantong sa kamatayan. Sa napakaliit na dosis, ang radioactive radiation, pangunahin ang a-radiation, sa kabaligtaran, ay may nakapagpapasigla na epekto sa katawan. Kaakibat nito ang nakapagpapagaling na epekto ng radioactive mineral na tubig naglalaman ng maliit na halaga ng radium o radon.
2. Luminescent compounds. Luminescent substances kumikinang sa ilalim ng pagkilos ng radioactive radiation (cf. § 213). Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng napakaliit na halaga ng radium salt sa isang luminescent substance (halimbawa, zinc sulfide), inihahanda ang mga permanenteng kumikinang na pintura. Ang mga pintura na ito, kapag inilapat sa mga dial at kamay ng mga relo, tanawin, atbp., ay ginagawa itong nakikita sa dilim.
3. Pagtukoy sa edad ng Daigdig. Ang atomic mass ng ordinaryong tingga, na mina mula sa mga ores na walang radioactive na elemento, ay 207.2, na ang mga mineral na ito sa oras ng pagbuo (crystallization mula sa isang natunaw o solusyon) ay hindi naglalaman ng tingga; lahat ng lead na makukuha sa naturang mga mineral ay naipon bilang resulta ng pagkabulok ng uranium. Gamit ang batas ng radioactive decay, posibleng matukoy ang edad nito sa ratio ng dami ng lead at uranium sa isang mineral.
Ang edad ng mga mineral ng iba't ibang pinagmulan na naglalaman ng uranium, na tinutukoy ng pamamaraang ito, ay sinusukat sa daan-daang milyong taon. Ang pinakamatandang mineral ay higit sa 1.5 bilyong taong gulang.
