इस लेख में हम इस शब्द से परिचित होंगे"रेडियोधर्मिता"। इस अवधारणा को हम सामान्य शर्तों में, क्षय प्रक्रिया के पाठ्यक्रम के दृष्टिकोण से विचार करेंगे। आइए मुख्य प्रकार के विकिरण क्षय कानून, ऐतिहासिक डेटा, और बहुत कुछ का विश्लेषण करें। आइए "आइसोटोप" की अवधारणा पर ध्यान दें और इलेक्ट्रॉनिक क्षय की घटना से परिचित हो जाएं।
रेडियोधर्मिता एक गुणात्मक पैरामीटर हैपरमाणु, जो कुछ आइसोटोप को एक स्वचालित क्रम में क्षय करने और विकिरण उत्सर्जित करने की अनुमति देता है। इस कथन की पहली पुष्टि बेकेलेल ने की थी, जिन्होंने यूरेनियम पर प्रयोग किए थे। यही कारण है कि यूरेनियम द्वारा उत्सर्जित किरणों को उनके सम्मान में नामित किया गया था। रेडियोधर्मिता की घटना एक परमाणु के नाभिक से अल्फा या बीटा कणों की रिहाई है। रेडियोधर्मिता स्वयं को एक निश्चित तत्व के परमाणु नाभिक के विस्तार के रूप में अभिव्यक्त करती है और बाद वाले को एक तत्व के परमाणु से दूसरे तत्व में बदलने की अनुमति देती है।
इस प्रक्रिया के दौरान, विघटन होता है।एक अन्य तत्व को चिह्नित करने वाले परमाणु में बाद के परिवर्तन के साथ मूल परमाणु। परमाणु नाभिक से चार अल्फा कणों की अस्वीकृति का परिणाम द्रव्यमान संख्या में कमी होगी, जो परमाणु को स्वयं बनाता है, चार इकाइयों द्वारा। यह आवधिक तालिका में बाईं ओर स्थिति के एक जोड़े की ओर जाता है। यह घटना इस तथ्य के कारण है कि "अल्फा-शॉट" के दौरान 2 प्रोटॉन और 2 न्यूट्रॉन बाहर फेंक दिए गए थे। और तत्व संख्या, जैसा कि हम याद करते हैं, नाभिक में प्रोटॉन की संख्या से मेल खाती है। यदि एक बीटा कण को हटा दिया गया था (ई-) फिर न्यूट्रॉन के परिवर्तन सेएक प्रोटॉन में नाभिक। यह आवर्त सारणी में एक सेल द्वारा दाईं ओर एक बदलाव की ओर जाता है। द्रव्यमान को बहुत छोटे मूल्यों में बदल दिया जाता है। नकारात्मक रूप से आवेशित इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन गामा किरणों के उत्सर्जन से जुड़ा होता है।
रेडियोधर्मिता एक घटना है जिसमेंआइसोटोप क्षय एक रेडियोधर्मी रूप में होता है। यह प्रक्रिया कानून के अधीन है: शुद्ध परमाणु (एन), जो समय की प्रति इकाई क्षय होता है, परमाणुओं की संख्या (एन) के लिए आनुपातिक है जो एक विशिष्ट समय पर मौजूद हैं:
n = λN।
इस सूत्र में, गुणांक λ का अर्थ हैरेडियोधर्मी क्षय के निरंतर मूल्य, जो आइसोटोप (टी) के आधे जीवन के साथ जुड़ा हुआ है और निम्नलिखित कथन से मेल खाता है: λ = 0.693 / टी। इस कानून से यह निम्नानुसार है कि आधे जीवन के बराबर समय की अवधि समाप्त होने के बाद, समस्थानिक का मात्रात्मक मूल्य दो बार से कम होगा। यदि रेडियोधर्मी (पी-वें) क्षय के दौरान बनने वाले परमाणु एक ही प्रकृति के हो जाते हैं, तो उनका संचय शुरू हो जाएगा, जो दो समस्थानिकों: बेटी और माता-पिता के बीच रेडियोधर्मी संतुलन की स्थापना तक रहेगा।
रेडियोधर्मिता और क्षय अध्ययन की परस्पर संबंधित वस्तुएं हैं। पहले (पी-नोस्ट) को दूसरे (क्षय की प्रक्रिया) द्वारा संभव बनाया गया है।
रेडियोधर्मी क्षय की अवधारणा की विशेषता हैस्वयं, परमाणु अस्थिर नाभिक की संरचना की संरचना या संरचना के परिवर्तन के रूप में। इसके अलावा, यह घटना सहज है। इसमें एक प्राथमिक कण (h-tsy) या गामा क्वांटम का उत्सर्जन होता है, और परमाणु अंशों का भी उत्सर्जन होता है। इस प्रक्रिया के अनुरूप न्यूक्लियड को रेडियोधर्मी कहा जाता है। हालांकि, यह शब्द उन पदार्थों को भी संदर्भित करता है, जिनके कोर को रेडियोधर्मी के रूप में भी वर्गीकृत किया जाता है।
प्राकृतिक रेडियोधर्मिता नाभिक का क्षय है।परमाणु जो सहज क्रम में प्रकृति में पाए जाते हैं। कृत्रिम r-tju उसी प्रक्रिया को कहते हैं जिसका हमने ऊपर उल्लेख किया था, लेकिन यह व्यक्ति द्वारा कृत्रिम तरीकों के उपयोग से किया जाता है जो विशेष परमाणु प्रतिक्रियाओं के अनुरूप होता है।
Материнским и дочерним называют те ядра, которые विघटित, और वे जो इस क्षय के अंतिम उत्पाद के रूप में बनते हैं। बच्चे की संरचना का द्रव्यमान संख्या और चार्ज सोडी विस्थापन नियम में वर्णित है।
Явление радиоактивности включает в себя разные स्पेक्ट्रा जो ऊर्जा के प्रकार पर निर्भर करता है। इस मामले में, अल्फा कणों और वाई-क्वार्क्स का स्पेक्ट्रम स्पेक्ट्रम के विच्छिन्न (असतत) प्रकार के होते हैं, और बीटा कण - निरंतर।
आज, हम न केवल जानते हैंअल्फा गामा और बीटा का क्षय होता है, लेकिन प्रोटॉन और न्यूट्रॉन का उत्सर्जन भी पता चला। क्लस्टर रेडियोधर्मिता और सहज विखंडन की अवधारणा की भी खोज की गई थी। इलेक्ट्रॉनों, पॉज़िट्रॉन और बीटा कणों के दोहरे क्षय पर कब्जा बीटा क्षय अनुभाग में शामिल किया गया है और इसे एक भिन्न रूप माना जाता है।
वहाँ समस्थानिक हैं जो उजागर हो सकते हैं।एक साथ दो या अधिक प्रकार के क्षय। एक उदाहरण बिस्मथ 212 है, जो 2/3 संभावना के साथ, थैलियम 208 (जब अल्फा क्षय का उपयोग किया जाता है) बनाता है और 1/3 पोलोनियम 212 (जब बीटा क्षय का उपयोग किया जाता है) की ओर जाता है।
इस तरह के क्षय के दौरान जो नाभिक बनता है,कभी-कभी इसमें समान रेडियोधर्मी गुण हो सकते हैं, और थोड़ी देर बाद यह नष्ट हो जाएगा। स्थिर नाभिक की अनुपस्थिति में पी-क्षय घटना सरल है। इसी तरह की प्रक्रियाओं के अनुक्रम को क्षय श्रृंखला कहा जाता है, और इस प्रक्रिया में उत्पन्न होने वाले न्यूक्लियोटाइड को रेडियोधर्मी नाभिक कहा जाता है। ऐसे तत्वों की श्रृंखला, जो यूरेनियम 238 और 235, साथ ही थोरियम 232 से शुरू होती हैं, अंततः स्थिर न्यूक्लियोटाइड की स्थिति में आते हैं, क्रमशः 206 और 207 और 208 का नेतृत्व करते हैं।
रेडियोधर्मिता घटना कुछ नाभिकों की अनुमति देती है(isobar) समान द्रव्यमान संख्या के साथ एक दूसरे में बदल जाते हैं। यह बीटा क्षय के कारण संभव है। प्रत्येक आइसोबैरिक श्रृंखला में एक से तीन स्थिर बीटा-प्रकार के न्यूक्लिड्स शामिल हैं (उनमें बीटा-क्षय की क्षमता नहीं है, लेकिन वे अस्थिर हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, अन्य प्रकार के पी-क्षय के संबंध में)। इस श्रृंखला में कोर के बाकी सेट बीटा अस्थिर हैं। Dec-माइनस या plus-plus क्षय को लागू करके, नाभिक को ide- स्थिर रूप के साथ एक न्यूक्लाइड में परिवर्तित किया जा सकता है। यदि इस तरह के न्यूक्लियाइड्स आइसोबैरिक श्रृंखला में हैं, तो नाभिक बीटा-पॉजिटिव या नकारात्मक क्षय से गुजरना शुरू कर सकता है। इस घटना को इलेक्ट्रॉनिक कैप्चर कहा जाता है। एक उदाहरण अर्गोन 40 और कैल्शियम 40 के पड़ोसी stable-स्थिर राज्यों में पोटेशियम 40 रेडियोन्यूक्लाइड का क्षय है।
रेडियोधर्मिता, सबसे पहले और सबसे महत्वपूर्ण है, क्षयआइसोटोप। वर्तमान में, रेडियोधर्मिता के साथ और विवो में चालीस से अधिक आइसोटोप मनुष्यों के लिए जाने जाते हैं। प्रमुख राशि आर-रैंक में स्थित है: यूरेनियम-रेडियम, थोरियम और समुद्री एनीमोन। ये सभी कण प्रकृति में विद्यमान और फैले हुए हैं। वे चट्टानों, महासागरों के पानी, पौधों और जानवरों, आदि में मौजूद हो सकते हैं, और वे प्राकृतिक रेडियोधर्मिता की घटना का कारण भी बनते हैं।
आर-आइसोटोप की प्राकृतिक श्रृंखला के अलावा, एक हजार से अधिक कृत्रिम प्रजातियां मनुष्य द्वारा बनाई गई थीं। उत्पादन विधि अक्सर परमाणु रिएक्टरों में ही लागू होती है।
कई आर-आइसोटोप चिकित्सा प्रयोजनों के लिए उपयोग और उपयोग किए जाते हैं, उदाहरण के लिए, कैंसर से लड़ने के लिए। वे निदान के क्षेत्र में बहुत महत्वपूर्ण हैं।
रेडियोधर्मिता का सार यह है कि परमाणुअनायास एक से दूसरे में बदल सकते हैं। इसके अलावा, वे नाभिक की एक अधिक स्थिर या स्थिर संरचना का अधिग्रहण करते हैं। परिवर्तन के दौरान, nth कोर सक्रिय रूप से परमाणु के ऊर्जा संसाधनों को छोड़ देता है, जो आवेशित कणों का रूप ले लेता है या गामा किरणों की स्थिति तक पहुँच जाता है; उत्तरार्द्ध, बदले में, इसी (गामा) या विद्युत चुम्बकीय विकिरण का निर्माण करते हैं।
रेडियोधर्मी के अस्तित्व के बारे में हम पहले से ही जानते हैंकृत्रिम और प्राकृतिक प्रकृति के समस्थानिक। यह समझना महत्वपूर्ण है कि उनके बीच कोई विशेष और / या मौलिक अंतर नहीं है। यह नाभिक के गुणों के कारण है, जो केवल नाभिक की संरचना के अनुसार निर्धारित किया जा सकता है, और वे निर्माण के मार्गों पर निर्भर नहीं करते हैं।
जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, रेडियोधर्मिता की खोजबेकेरेल के कार्यों के लिए धन्यवाद, जो 1896 में प्रतिबद्ध थे। यूरेनियम पर प्रयोगों के दौरान इस प्रक्रिया की पहचान की गई थी। विशेष रूप से, वैज्ञानिक ने पायस के कालेपन के प्रभाव का कारण बनने की कोशिश की और हवा को आयनीकरण के अधीन किया। मैडम क्यूरी-स्कोलोडोव्का विकिरण तीव्रता यू के परिमाण को मापने वाले पहले व्यक्ति थे। और साथ ही जर्मनी श्मिट के एक वैज्ञानिक के रूप में, उन्होंने आर-थोरियम का खुलासा किया। यह अदृश्य विकिरण की खोज के बाद क्यूरी युगल था, जिसने इसे रेडियोधर्मी कहा। 1898 में, उन्होंने पोलोनियम की खोज की, एक और पी-तत्व जो यूरेनियम राल अयस्कों में जमा किया गया था। रेडियम की खोज क्यूरी पति-पत्नी ने 1898 में की थी, लेकिन थोड़ी देर पहले। बोमन के साथ काम पूरा हो गया था।
कई जिलों की खोज के बादतत्वों, लेखकों की एक बड़ी संख्या साबित हुई है और प्रदर्शित किया गया है कि वे सभी तीन प्रकार के विकिरण का कारण बनते हैं, जो एक चुंबकीय क्षेत्र में उनके व्यवहार को बदलते हैं। रेडियोधर्मिता की इकाई becquerel (Bq, या Bq) है। रदरफोर्ड ने पता लगाया किरणों को अल्फा, बीटा और गामा किरणों को कॉल करने का सुझाव दिया।
अल्फा विकिरण कणों का एक संग्रह हैसकारात्मक चार्ज। बीटा किरणें इलेक्ट्रॉनों द्वारा बनाई जाती हैं, एक नकारात्मक चार्ज और कम द्रव्यमान वाले कण। गामा किरणें एक्स-रे का एक एनालॉग हैं और विद्युत चुम्बकीय क्वांटा के रूप में प्रस्तुत की जाती हैं।
1902 में रदरफोर्ड और सोड्डी को समझाया गयाएक तत्व के परमाणु के दूसरे में मनमाने ढंग से परिवर्तन के माध्यम से रेडियोधर्मिता की घटना। इस प्रक्रिया ने यादृच्छिकता के नियमों का पालन किया और ऊर्जा संसाधनों की रिहाई के साथ हुई, जिसने गामा, बीटा और अल्फा किरणों का रूप ले लिया।
प्राकृतिक रेडियोधर्मिता की जांच एम द्वारा की गई थी।डेबरी के साथ क्यूरी। 1910 में, उन्होंने अपने शुद्ध रूप में धातु - रेडियम प्राप्त किया, और इसके गुणों की जांच की। विशेष रूप से, निरंतर क्षय को मापने के लिए ध्यान दिया गया है। डेबेरने और गिसेल ने समुद्र के एनीमोन की खोज की, और गण ने रेडियोटेरियम और मेसोत्रियम जैसे परमाणुओं की खोज की। इओनियम का वर्णन बोल्टवुड द्वारा किया गया था, और हैन और मिटनर ने प्रोटक्टीनियम की खोज की थी। इन तत्वों की प्रत्येक आइसोटोप की खोज की गई है जिसमें रेडियोधर्मी गुण हैं। 1903 में पियरे क्यूरी और लैबर्ड ने रेडियम के क्षय का वर्णन किया। उन्होंने दिखाया कि 1 ग्राम आरए के प्रतिक्रिया उत्पादों को क्षय के एक घंटे में लगभग एक सौ चालीस किलो कैलोरी निकलते हैं। उसी वर्ष, रमज़ाई और सोड्डी ने पाया कि रेडियम के साथ एक सील ampoule में गैसीय रूप में हीलियम भी था।
रदरफोर्ड, डॉर्न, देबजर्न जैसे वैज्ञानिकों की कार्यवाहीऔर गिसेल, हमें दिखाते हैं कि क्षय उत्पादों की सामान्य सूची में U और Th में कुछ तेजी से क्षय करने वाले पदार्थ - गैसें शामिल हैं। उनकी अपनी रेडियोधर्मिता है, और वे उन्हें थोरियम या रेडियम उत्सर्जन कहते हैं। यह समुद्री एनीमोन पर भी लागू होता है। उन्होंने साबित किया कि जब क्षय होता है, तो रेडियम हीलियम और रेडॉन बनाता है। तत्वों के परिवर्तन पर रेडियोधर्मिता के नियम को सबसे पहले सोड्डी, रसेल और फ़ाइनेस द्वारा तैयार किया गया था।
जिस परिघटना की खोज हम इस में कर रहे हैंलेख, बेकरेल ने पहली बार सगाई की। यह वह था जिसने क्षय की घटना की खोज की थी। क्योंकि रेडियोधर्मिता की इकाइयाँ becquerels (Bq) कहलाती हैं। हालांकि, आर-नोस्टी के सिद्धांत के विकास में सबसे बड़ा योगदान रदरफोर्ड ने दिया। उन्होंने अध्ययन के तहत क्षय के विश्लेषण पर अपने स्वयं के ध्यान संसाधनों को केंद्रित किया और इन परिवर्तनों की प्रकृति को स्थापित करने में सक्षम थे, साथ ही साथ उनके साथ होने वाले विकिरण को निर्धारित करते थे।
उसके निष्कर्ष का आधार हैप्राकृतिक रेडियोधर्मी तत्वों द्वारा उत्सर्जित होने वाले अल्फा, गामा और बीटा विकिरण की उपस्थिति के बारे में पोस्ट-पोस्टेशन और रेडियोधर्मिता के मापन ने निम्न प्रकारों को अलग करना संभव बनाया:
गठन और विनिर्देश में एक और बिंदुरेडियोधर्मिता की परिभाषा रदरफोर्ड की परमाणु परमाणु संरचनाओं की खोज है। क्या समान रूप से महत्वपूर्ण है, एक परमाणु के कई गुणों और उसके नाभिक की संरचना के बीच संबंध की स्थापना। वास्तव में, यह एक कण का "कोर" है जो इलेक्ट्रॉन शेल की संरचना और एक रासायनिक प्रकृति के सभी गुणों को निर्धारित करता है। यह वही है जो सिद्धांतों और तंत्र को पूरी तरह से समझना संभव बनाता है जिसके द्वारा रेडियोधर्मी परिवर्तन होता है।
नाभिक का पहला सफल परिवर्तन किया गया था1919 अर्नेस्ट रदरफोर्ड द्वारा। उन्होंने पोलोनियम के अल्फा कणों का उपयोग करके एन परमाणु के नाभिक के "बमबारी" का इस्तेमाल किया। इसका परिणाम नाइट्रोजन द्वारा प्रोटॉन का उत्सर्जन था, इसके बाद ऑक्सीजन नाभिक में रूपांतरण - ओ 17।
1934 में क्यूरी पति-पत्नी को रेडियोधर्मी मिलाकृत्रिम रेडियोधर्मिता के माध्यम से फास्फोरस समस्थानिक। उन्होंने अल्फ़ा कणों के साथ एल्यूमीनियम पर काम किया। प्राप्त P30 नाभिक में एक ही तत्व के प्राकृतिक पी-रूपों से कुछ अंतर थे। उदाहरण के लिए, क्षय के दौरान, पॉज़िट्रॉन कणों का उत्सर्जन नहीं किया गया था। फिर वे स्थिर सिलिकॉन नाभिक (Si30) में बदल गए। 1934 में, कृत्रिम रेडियोधर्मिता की खोज और पॉज़िट्रोन क्षय की घटना को बनाया गया था।
रेडियोधर्मिता की कक्षाओं में से एक हैइलेक्ट्रॉनिक कैप्चर (K- कैप्चर)। इसमें इलेक्ट्रॉनों को सीधे परमाणुओं के गोले से कैप्चर किया जाता है। एक नियम के रूप में, के-शेल एक निश्चित संख्या में न्यूट्रॉन का उत्सर्जन करता है, और फिर इसे समान द्रव्यमान संख्या सूचकांक (ए) के साथ परमाणु के नए "कोर" में बदल दिया जाता है। हालांकि, परमाणु संख्या (जेड) मूल नाभिक की तुलना में 1 से कम हो जाती है।
इलेक्ट्रॉनिक के दौरान नाभिक को बदलने की प्रक्रियाकैप्चर और पॉज़िट्रोन क्षय एक दूसरे के समान एक क्रिया है। इसलिए, उन्हें एक ही प्रजाति के परमाणुओं के एक सेट के अवलोकन के दौरान एक साथ देखा जा सकता है। इलेक्ट्रॉनिक कैप्चर हमेशा एक्स-रे रूप में विकिरण के उत्सर्जन के साथ होता है। यह एक अधिक दूर स्थित परमाणु कक्ष से एक इलेक्ट्रॉन के संक्रमण द्वारा समझा जाता है जो एक झूठ बोल रहा है। इस घटना, बदले में, इस तथ्य से समझाया जाता है कि इलेक्ट्रॉनों को उन कक्षाओं से बाहर निकाला जाता है जो नाभिक के करीब होते हैं, और दूर के स्तर के कण अपनी जगह भरने के लिए जाते हैं।
आइसोमेरिक संक्रमण की घटना इस तथ्य पर आधारित है किअल्फा और / या बीटा कणों का उत्सर्जन कुछ नाभिक के उत्तेजना की ओर जाता है जो अतिरिक्त ऊर्जा की स्थिति में हैं। उत्सर्जित संसाधन उत्साहित गामा किरणों के रूप में "बाहर बहते हैं"। पी-क्षय के दौरान नाभिक की स्थिति में परिवर्तन तीनों प्रकार के कणों के गठन और रिलीज की ओर जाता है।
स्ट्रोंटियम 90 आइसोटोप के अध्ययन की अनुमति दीनिर्धारित करें कि वे केवल, कण, और नाभिक का उत्सर्जन करते हैं, उदाहरण के लिए, सोडियम 24, गामा किरणों का भी उत्सर्जन कर सकते हैं। उत्साहित अवस्था में परमाणुओं की प्रमुख संख्या बहुत कम होती है। यह मान इतना अल्पकालिक (10) है-9) और छोटा है कि यह अभी भी मापा नहीं जा सकता है। तदनुसार, नाभिक का केवल एक छोटा प्रतिशत अपेक्षाकृत लंबे समय तक (महीनों तक) उत्तेजना की स्थिति में रहने में सक्षम है।
इतने लंबे समय तक "जीवित" रहने में सक्षम नाभिक कहा जाता हैआइसोमरों। सहवर्ती संक्रमण जो एक राज्य से दूसरे में परिवर्तन के दौरान देखे जाते हैं और गामा-क्वांटम कणों के उत्सर्जन के साथ होते हैं, आइसोमेरिक कहलाते हैं। इस मामले में, विकिरण की रेडियोधर्मिता उच्च और जीवन-धमकाने वाले मूल्यों को प्राप्त करती है। नाभिक जो केवल बीटा और / या अल्फा कणों का उत्सर्जन करते हैं, उन्हें शुद्ध नाभिक कहा जाता है। यदि उसके क्षय के दौरान नाभिक में गामा किरणें उत्सर्जित होती हैं, तो इसे गामा उत्सर्जक कहा जाता है। बाद के प्रकार का एक शुद्ध उत्सर्जक केवल एक कोर कहा जा सकता है जो कई आइसोमेरिक संक्रमणों से गुजरता है, जो केवल एक उत्तेजित अवस्था में लंबे समय तक अस्तित्व के साथ संभव है।
