Mavzu: Ionlashtiruvchi nurlanish va uning miqdori va o’lchovi. Atom energiyasi. Radioaktiv nurlanish tabiati
Download 0.56 Mb. Pdf ko'rish
|
2-дарс
|
Atom energetikasi. Yadro yonilg‘i sikli bir necha bosqichni o‘z ichiga oladi:
uran rudasini qazib olish va boyitish, yadro yonilg‘isini ishlab chiqarish va tashish, M eV
5
energiya ishlab chiqarish, ishlatilgan yonilg‘ini uran va plutoniyni ajratib olish maqsadida ikkilamchti qayta ishlash, radioaktiv chiqindilarni ko‘mish. Ionlovchi nurlarning turlari. Ionlovchi nurlar tabiati bo’yicha ikki katta guruhga – korpuskulyar va kvant nurlarga bo’linadi. Korpuskulyar nurlar o’ta mayda,elementar zarrachalardan tarkib topgan.
kimyoviy bo‘linmaydigan eng kichik zarracha bo‘lib, (atom - bo‘linmas demakdir) tuzilishi – musbat zaryadli, og’ir yadro va uning atrofida aylanuvchi elektronlardan tarkib topgan. Atom yadrosi nuklonlar deb atalmish (nukleus - yadro) zarrachalardan tarkib topgan. Nuklonlar ikki xil, musbat zaryadli zarachalar – protonlar va zaryadsiz zarrachalar –neytronlardan iborat. Proton va neytronlar massasi atom massa birligiga, ya’ni 1ga teng. Protonlar zaryadi +1ga teng. Elektronlar zaryadi –1, massasi o’ta kichik, 1/1837 atom massa birligiga teng zarrachalardir. Atom massasini belgilashda elektron massasi e’tiborga olinmaydi. Elektronlar, protonlar, neytronlar elementlar zarachalar hisoblanadi, ulardan atomlar tarkib topadi. Bu zarrachalar, alohida, yoki turli nisbatda bog’langan holatda, nur sifatida namoyon bo’lishi mumkin. Proton va neytronlar tugal zarrachalar bo’lmay, yanada kichik zarrachalardan tarkib topgan, hozirgi paytda 40 ga yaqin shunday zarrachalar fanga ma’lum.
Alfa ( ) nurlar – tarkibi geliy atomi yadrosiga o‘xshash, 2 proton va 2 neytrondan iborat zarrachalar oqimi ( 4 2 He). Alfa zarrachaning massasi 4 atom massa birligiga teng, zaryadi +2. Bu nur asosan tabiiy radioaktiv moddalar (uran, radiy, toriy, poloniy, radon va boshqalar)dan tarqaladi. Alfa zarrachalarning muhitdan o’tuvchanligi kichik bo‘lib, energiyasiga bog’liq xolda havoda 1-16 sm (o’rtahisobda 10 sm), yumshoq to‘qimalarda bir necha 10 mikronni tashkil qiladi (0,1 mmdan oshmaydi) alfa nurlar odam terisining shox qatlamida deyarli to‘liq tutilib qoladi. Alfa zarrachalar muhitdan o’tayotib atom elektronlariga to‘qonashib, ularni orbitadan urib chiqaradi, va buning uchun o’rtahisobda 35 eV energiya sarf qiladi. Radioaktiv atomlardan uchib chiquvchi alfa-zarrachalar energiyasi 2-11 MeV 6
(million eV) ni tashkil qiladi. Zarrachalar muhitdan to’g’ri yo’nalish bilan o’tadi, o’z yo’lida dastlab nisbatan siyrak, uning nihoyasida o’ta zich ionlar ionizatsiya ustinini hosil qiladi. Alfa nurlari vositasida tashqaridan nurlash biologik o’zgarishlar chaqirmaydi, Chunki bu nurlar yutilgan terining shox qatlami hujayralaridir. Aksincha, alfa nuri manbasining organizmga kirishi (ichki nurlash) chuquro’zgarishlar keltirib chiqaradi. Bu sharoitda, nur tirik hujayralar orqali o’tadi, unda kuchli ionizatsiya va biologik o‘zgarishlar chaqiradi. Beta nurlar ( ) asosan manfiy zaryadli zarrachalar - elektronlar (e-) yoki ularning antizarrachasi pozitronlar (e+) oqimidir. Bu nurlar yengil zarrachalarga kiradi. Aksariyat beta nurlar sun’iy radioaktiv moddalardan tarqaladi. O‘tuvchanligi havoda 10 metr, yumshoq to‘qimalarda 1 smgacha, qo‘rg’oshinda 0,3 mm. Beta zarracha manfiy zaryadli bo’lgani uchun muhit atomlari elektronlarining elektr maydonida itariladi, massasi kichik bo’lgani tufayli osonlik bilan o’z yo’nalishini o’zgartiradi va egri chiziqli yo’l (trek) hosil qiladi. Nur dastasi aniq cheklanmaydi. Ionlashtirish qobiliyati kuchsiz – havoda 1 sm masofada 50-100 juft ion hosil qiladi. Alfa nurlari esa shu masofada biri necha 10 ming juft ion hosil qiladi. Beta nurlari tashqi nurlashda teri va uning ostki qatlamlarida biologik o’zgarishlar chaqiradi. Ichki nurlashda alohida beta zarracha chaqirgan o’zgarishlar, ionlar zichligiga bog’liq xolda, alfa-zarraga nisbatan deyarli 10 barobar kuchsiz. Radioaktiv moddalardan tarqalgan nurlar vositasida tashqi nurlash tibbiyotda asosan teri kasalliklarini davolashda ishlatiladi. Tibbiyot amaliyotida maxsus tezlatgichlarda (betatronlar va siklotronlarda hosil qilingan) yuqorienergiyali (megavoltli) elektronlar oqimi ham qo‘llanadi. Bu nurlar to‘qimalarga katta chuqurlikda kirishi mumkin. Pozitronlar – elektronlarining aks zarrachasi bo‘lib, ularning zaryadi va massasining kattaligi bir xil, ammo zaryadning xarakteri teskari- musbat. Pozitronlar o’z aks zarrachalari elektronlar bilan to’qonash kelgancha yashaydi. To’qonashish ularning annigilyatsiyasi, bir-birini yo’q qilishga olib keladi. Ular o’rnida ikkita kvant hosil bo’ladi. Bu kvantlar, atom elektronlariga to’qonash kelib yutiladi. 7
Neytronlar (n 0 ), massasi 1, zaryadsiz. Asosan, og’ir yadrolarni ( 239 U
Ru) yadro reaktorlarida parchalab olinadi. Bundan tashqari ba’zi transuran elementlar ( 292
Sf) parchalanishida hosil bo’ladi. Neytron nurlarining o’tuvchanligi juda kuchli, u suvda, vodorodli muhitda ko’proq yutiladi. Biologik ta’sir kuchi yuqori bu nurlar tibbiyotda nisbatan kam qo‘llanadi. Asosan tadqiqotmaqsadlarida, su’niy radioaktiv izotoplar olish va yadrolarni parchalashda ishlatiladi. Proton nurlari – massasi 1, zaryadi +1 bo’lgan zarrachalar, su’niy ravishda maxsus tezlatgichlarda hosil qilinadi o’tuvchanligi katta, ionlashtirish qobiliyati kuchli. Bu nur uchish yo’lining oxirida o’ta zich ionlash va kuchli biologik o’zgarishlar. Proton nurlari tibbiyotda tananing chuqurqisimlarida yotgan kichik o’smalarni davolashda keyingi yillarda qo’llana boshladi. Asosan tadqiqotmaqsadlarida va yangi radioaktiv izotoplar olish uchun qo‘llanadi. Deytronlar –(deyteriy 2 1 H yadrosi) – 1 proton va 1 neytrondan iborat. Tritonlar – (tritiy 3 1
Tadqiqotmaqsadlarida maxsus tezlatgichlarda hosil qilinadi va radioaktiv izotoplar olishda qo‘llanadi. -mezonlar massasi elektron massasidan 236 marta og’ir zarrachalar. Musbat va manfiy zaryadli -mezonlar ma’lum. Manfiy -mezonlar tibbiyot amaliyotida nur terapiyasida qo‘llanadi. O‘tuvchanligi juda katta, tanaga kirishida dastlab protonlar kabi siyrak ionlar hosil qiladi. O‘tish yo‘lining oxirida atom yadrolari tomonidan tutiladi va uning parchalanishiga olib keladi. Minatyuradagi yadro portlash yuzaga keladi va shu sohada kuchli ionizatsiya ro’yberadi. Kvant tabiatli nurlar –energiya porsiyalari yoki fizik iborani ishlatsak fotonlar oqimidir. Bu nurlarga radioto‘lqinlar, infraqizil, yorug‘lik kabi muhitni ionlashtirmaydigan, oraliq holatdagi ultrabinafsha va ionlovchi xususiyatga ega rentgen, gamma, va yuqorienergiyali tormozlanish nurlari kiradi. Bu nur to‘lqin tabiatli. Kvant energiyasi ortib borgan sari nurning to‘lqin uzunligi qisqaradi, o‘tuvchanligi ortib boradi. Ultrabinafsha nurlarning qisqa to‘lqinli qismi ionlashtirish xususiyatiga ega, u to‘qimalarda 1-2 mm ga o‘tadi. Rentgen va gamma kvantlar energiyasi ancha katta, 8
to‘lqin uzunligi qisqa to‘qimalarda 5-10 sm va undan chuqur masofaga o’ta oladi. Kvant nurlari muhit atomlari elektronlariga duch kelib ularda yutiladi va bu elektronlarga nur tabiatini baxsh etdi. Rentgen yoki gamma kvantni yo’tgan elektronlar muhit atomlarini -zarracha kabi ionlashtiradi. Download 0.56 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|