Основы радиационной экологии. Александров Ю.А. - 35 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

2.2. Естественные источники ИИ
35
2.2.2. Природные (естественные) радиоактивные
вещества
Встречающиеся в природе радиоактивные элементы принято назы-
вать естественными. Большинство из них – тяжелые элементы с поряд-
ковыми номерами от 81 до 96. Природные радиоактивные элементы пу-
тем альфа- и бета-распада превращаются в другие радиоактивные
изотопы. Эта цепь радиоактивных превращений называется радиоак-
тивным рядом или семейством.
Тяжелые естественные радиоизотопы образуют четыре радиоак-
тивных семейства: урана-радия; тория; актиния; нептуния. Массо-
вые числа членов урано-радиевого ряда всегда четные и подчиняются
закону: А = 4n + 2, где n изменяется от 51 до 59. Для ториевого ряда
массовые числа четные и определяются по формуле: А = 4n, где n изме-
няется от 52 до 58. Для актиниевого ряда массовые числа элементов
всегда нечетные и могут быть определены по формуле: А = 4n + 3, где n
изменяется от 51 до 58. Массовые числа элементов ряда нептуния не-
четные и определяются по формуле: А = 4n + 1, где n изменяется от 52
до 60.
Родоначальники каждого семейства характеризуются очень боль-
шими периодами полураспада (см. табл. 2), которые сопоставимы
с временем жизни Земли и всей Солнечной системы.
Таблица 2 – Родоначальники естественных радиоактивных семейств
Ряд Родоначальник семейства Период полураспада – T
физ.
, годы
A = 4n Торий-232
1,4 10
10
A = 4n + 2 Уран-238
4,51 10
9
A = 4n + 3 Уран-235
7,13 10
8
A = 4n + 1 Нептуний-232
2,2 10
6
Самый большой период полураспада у тория (14 млрд лет), поэтому
он со времени аккреации Земли сохранился почти полностью. Уран-238
распался в значительной степени, распалась подавляющая часть урана-
235, а изотоп нептуния-232 распался весь. По этой причине в земной
коре много тория (почти в 20 раз больше урана), а урана-235 в 140 раз
меньше, чем урана-238. Поскольку родоначальник четвертого семейства
(нептуний) со времени аккреации Земли весь распался, то в горных по-
родах его почти нет. В ничтожных количествах нептуний обнаружен в
урановых рудах. Но происхождение его вторичное и обязано бомбарди-
                                                 2.2. Естественные источники ИИ



      2.2.2. Природные (естественные) радиоактивные
             вещества

    Встречающиеся в природе радиоактивные элементы принято назы-
вать естественными. Большинство из них – тяжелые элементы с поряд-
ковыми номерами от 81 до 96. Природные радиоактивные элементы пу-
тем альфа- и бета-распада превращаются в другие радиоактивные
изотопы. Эта цепь радиоактивных превращений называется радиоак-
тивным рядом или семейством.
    Тяжелые естественные радиоизотопы образуют четыре радиоак-
тивных семейства: урана-радия; тория; актиния; нептуния. Массо-
вые числа членов урано-радиевого ряда всегда четные и подчиняются
закону: А = 4n + 2, где n изменяется от 51 до 59. Для ториевого ряда
массовые числа четные и определяются по формуле: А = 4n, где n изме-
няется от 52 до 58. Для актиниевого ряда массовые числа элементов
всегда нечетные и могут быть определены по формуле: А = 4n + 3, где n
изменяется от 51 до 58. Массовые числа элементов ряда нептуния не-
четные и определяются по формуле: А = 4n + 1, где n изменяется от 52
до 60.
    Родоначальники каждого семейства характеризуются очень боль-
шими периодами полураспада (см. табл. 2), которые сопоставимы
с временем жизни Земли и всей Солнечной системы.
        Таблица 2 – Родоначальники естественных радиоактивных семейств

        Ряд          Родоначальник семейства    Период полураспада – Tфиз., годы
      A = 4n                Торий-232                      1,4  1010

     A = 4n + 2             Уран-238                       4,51  109

     A = 4n + 3             Уран-235                       7,13  108
     A = 4n + 1           Нептуний-232                     2,2  106


   Самый большой период полураспада у тория (14 млрд лет), поэтому
он со времени аккреации Земли сохранился почти полностью. Уран-238
распался в значительной степени, распалась подавляющая часть урана-
235, а изотоп нептуния-232 распался весь. По этой причине в земной
коре много тория (почти в 20 раз больше урана), а урана-235 в 140 раз
меньше, чем урана-238. Поскольку родоначальник четвертого семейства
(нептуний) со времени аккреации Земли весь распался, то в горных по-
родах его почти нет. В ничтожных количествах нептуний обнаружен в
урановых рудах. Но происхождение его вторичное и обязано бомбарди-

                                                                               35