การใช้กัมมันตภาพรังสีเพื่อความสงบสุข ประโยชน์และโทษของรังสีกัมมันตภาพรังสี

รังสีกัมมันตภาพรังสี (หรือไอออไนซ์) คือพลังงานที่อะตอมปล่อยออกมาในรูปของอนุภาคหรือคลื่นของธรรมชาติแม่เหล็กไฟฟ้า มนุษย์ได้รับอิทธิพลดังกล่าวจากแหล่งธรรมชาติและมานุษยวิทยา

คุณสมบัติที่มีประโยชน์ของรังสีทำให้สามารถใช้ในอุตสาหกรรม ยา การทดลองทางวิทยาศาสตร์และการวิจัย การเกษตร และสาขาอื่นๆ อย่างไรก็ตาม ด้วยการแพร่กระจายของการใช้ปรากฏการณ์นี้ ภัยคุกคามต่อสุขภาพของมนุษย์ได้เกิดขึ้น การได้รับรังสีเพียงเล็กน้อยสามารถเพิ่มความเสี่ยงในการเกิดโรคร้ายแรงได้

ความแตกต่างระหว่างรังสีและกัมมันตภาพรังสี

การแผ่รังสีในความหมายกว้างๆ หมายถึงการแผ่รังสี กล่าวคือ การแพร่กระจายของพลังงานในรูปของคลื่นหรืออนุภาค รังสีกัมมันตภาพรังสีแบ่งออกเป็นสามประเภท:

• รังสีอัลฟา - กระแสของนิวเคลียสฮีเลียม -4;
• รังสีเบต้า - การไหลของอิเล็กตรอน
• รังสีแกมมาเป็นกระแสของโฟตอนพลังงานสูง

ลักษณะของการปล่อยกัมมันตภาพรังสีขึ้นอยู่กับพลังงาน คุณสมบัติการส่งผ่าน และประเภทของอนุภาคที่ปล่อยออกมา

รังสีอัลฟ่าซึ่งเป็นกระแสของเม็ดโลหิตที่มีประจุบวกสามารถปิดกั้นได้โดยอากาศหรือเสื้อผ้า สปีชีส์นี้แทบไม่สามารถทะลุผ่านผิวหนังได้ แต่เมื่อมันเข้าสู่ร่างกาย เช่น ผ่านบาดแผล มันอันตรายมากและส่งผลเสียต่ออวัยวะภายใน

รังสีเบต้ามีพลังงานมากกว่า - อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงและมีขนาดเล็ก นั่นเป็นเหตุผลที่ สายพันธุ์นี้รังสีแทรกซึมผ่านเสื้อผ้าบาง ๆ และผิวหนังลึกเข้าไปในเนื้อเยื่อ การป้องกันรังสีเบตาสามารถทำได้ด้วยแผ่นอลูมิเนียมขนาดไม่กี่มิลลิเมตรหรือแผ่นไม้หนา

รังสีแกมมาเป็นการแผ่รังสีพลังงานสูงในลักษณะคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งมีกำลังการทะลุทะลวงสูง คุณต้องใช้คอนกรีตหนาๆ หรือแผ่นโลหะหนัก เช่น แพลตตินั่มและตะกั่วเพื่อป้องกันมัน

ปรากฏการณ์กัมมันตภาพรังสีถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2439 การค้นพบนี้จัดทำโดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส Becquerel กัมมันตภาพรังสี - ความสามารถของวัตถุ, สารประกอบ, องค์ประกอบในการแผ่รังสีศึกษานั่นคือการแผ่รังสี สาเหตุของปรากฏการณ์อยู่ที่ความไม่แน่นอน นิวเคลียสของอะตอมซึ่งปล่อยพลังงานออกมาเมื่อมันสลายตัว กัมมันตภาพรังสีมีสามประเภท:

• ธรรมชาติ - ลักษณะของ องค์ประกอบหนักที่มีหมายเลขซีเรียลมากกว่า 82;
• ประดิษฐ์ - ริเริ่มขึ้นโดยเฉพาะด้วยความช่วยเหลือของปฏิกิริยานิวเคลียร์
• เหนี่ยวนำ - ลักษณะของวัตถุที่ตัวเองกลายเป็นแหล่งกำเนิดของรังสีหากพวกเขาถูกฉายรังสีอย่างแรง

ธาตุที่มีกัมมันตภาพรังสีเรียกว่านิวไคลด์กัมมันตรังสี แต่ละคนมีลักษณะดังนี้:

• ครึ่งชีวิต;
• ประเภทของรังสีที่ปล่อยออกมา
• พลังงานรังสี
• และคุณสมบัติอื่นๆ

แหล่งที่มาของรังสี

ร่างกายมนุษย์ได้รับรังสีกัมมันตภาพรังสีเป็นประจำ ประมาณ 80% ของจำนวนเงินที่ได้รับทุกปีมาจากรังสีคอสมิก อากาศ น้ำ และดิน มีธาตุกัมมันตภาพรังสี 60 ชนิด ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดรังสีธรรมชาติ หลัก แหล่งธรรมชาติการแผ่รังสีถือเป็นก๊าซเรดอนเฉื่อยที่ปล่อยออกมาจากพื้นโลกและหิน Radionuclides ยังเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ด้วยอาหาร รังสีไอออไนซ์บางส่วนที่ผู้คนได้รับนั้นมาจากแหล่งกำเนิดของมนุษย์ ตั้งแต่เครื่องกำเนิดพลังงานนิวเคลียร์และเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ไปจนถึงรังสีที่ใช้สำหรับการรักษาและวินิจฉัยทางการแพทย์ จนถึงปัจจุบันแหล่งกำเนิดรังสีเทียมทั่วไปคือ:

• อุปกรณ์ทางการแพทย์ (แหล่งกำเนิดรังสีหลักของมนุษย์);
• อุตสาหกรรมเคมีกัมมันตภาพรังสี (การขุด การเพิ่มสมรรถนะของเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ การแปรรูปกากนิวเคลียร์และการนำกลับมาใช้ใหม่)
• กัมมันตภาพรังสีที่ใช้ในการเกษตร อุตสาหกรรมเบา
• อุบัติเหตุที่โรงงานเคมีกัมมันตภาพรังสี การระเบิดของนิวเคลียร์ การปล่อยรังสี
• วัสดุก่อสร้าง.

การได้รับรังสีตามวิธีการเจาะเข้าสู่ร่างกายแบ่งเป็น 2 ประเภท คือ ภายในและภายนอก หลังเป็นเรื่องปกติสำหรับ radionuclides ที่กระจายอยู่ในอากาศ (ละออง ฝุ่น) พวกเขาโดนผิวหนังหรือเสื้อผ้า ในกรณีนี้ แหล่งกำเนิดรังสีสามารถขจัดออกได้โดยการชะล้างออกไป การฉายรังสีภายนอกทำให้เกิดการไหม้ของเยื่อเมือกและ ผิว. ในประเภทภายใน เรดิโอนิวไคลด์จะเข้าสู่กระแสเลือด เช่น โดยการฉีดเข้าเส้นเลือดหรือผ่านบาดแผล และถูกกำจัดออกโดยการขับถ่ายหรือการรักษา การฉายรังสีดังกล่าวกระตุ้นให้เกิดเนื้องอกที่ร้ายแรง

พื้นหลังกัมมันตภาพรังสีขึ้นอยู่กับ ที่ตั้งทางภูมิศาสตร์- ในบางภูมิภาค ระดับรังสีอาจเกินค่าเฉลี่ยหลายร้อยครั้ง

ผลของรังสีต่อสุขภาพของมนุษย์

รังสีกัมมันตภาพรังสีที่เกิดจากผลกระทบของไอออไนซ์นำไปสู่การก่อตัวของอนุมูลอิสระในร่างกายมนุษย์ - โมเลกุลที่มีฤทธิ์ทางเคมีที่ก้าวร้าวซึ่งทำให้เซลล์เสียหายและเสียชีวิต

เซลล์ของระบบทางเดินอาหารระบบสืบพันธุ์และระบบเม็ดเลือดมีความไวต่อพวกมันเป็นพิเศษ การได้รับสารกัมมันตภาพรังสีรบกวนการทำงานและทำให้เกิดอาการคลื่นไส้ อาเจียน อุจจาระผิดปกติ และมีไข้ โดยทำหน้าที่ในเนื้อเยื่อของดวงตา มันสามารถนำไปสู่ต้อกระจกรังสี ผลที่ตามมาของรังสีไอออไนซ์ยังรวมถึงความเสียหาย เช่น เส้นโลหิตตีบของหลอดเลือด ภูมิคุ้มกันบกพร่อง และการละเมิดเครื่องมือทางพันธุกรรม

ระบบการส่งข้อมูลทางพันธุกรรมมีองค์กรที่ดี อนุมูลอิสระและอนุพันธ์ของพวกมันสามารถทำลายโครงสร้างของ DNA ซึ่งเป็นพาหะของข้อมูลทางพันธุกรรม สิ่งนี้นำไปสู่การกลายพันธุ์ที่ส่งผลต่อสุขภาพของคนรุ่นต่อไปในอนาคต

ธรรมชาติของผลกระทบของรังสีกัมมันตภาพรังสีที่มีต่อร่างกายนั้นพิจารณาจากปัจจัยหลายประการ:

• ประเภทของรังสี
• ความเข้มของรังสี
• ลักษณะเฉพาะของสิ่งมีชีวิต

ผลของการสัมผัสรังสีอาจไม่ปรากฏทันที บางครั้งผลกระทบจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนหลังจากผ่านไประยะหนึ่ง ในเวลาเดียวกัน การฉายรังสีครั้งเดียวในปริมาณมากนั้นอันตรายกว่าการได้รับรังสีเพียงเล็กน้อยในระยะยาว

ปริมาณรังสีที่ดูดกลืนมีลักษณะเฉพาะด้วยค่าที่เรียกว่า Sievert (Sv)

• พื้นหลังการแผ่รังสีปกติไม่เกิน 0.2 mSv/h ซึ่งสอดคล้องกับ 20 microroentgens ต่อชั่วโมง เมื่อเอ็กซ์เรย์ฟัน บุคคลจะได้รับ 0.1 mSv

• ปริมาณครั้งเดียวที่ร้ายแรงคือ 6-7 Sv

การประยุกต์ใช้รังสีไอออไนซ์

รังสีกัมมันตภาพรังสีมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านเทคโนโลยี การแพทย์ วิทยาศาสตร์ อุตสาหกรรมการทหารและนิวเคลียร์ และกิจกรรมอื่นๆ ของมนุษย์ ปรากฏการณ์นี้รองรับอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เครื่องตรวจจับควัน เครื่องกำเนิดพลังงาน สัญญาณเตือนไอซิ่ง เครื่องทำไอออไนซ์ในอากาศ

ในทางการแพทย์ รังสีกัมมันตภาพรังสีใช้ในการฉายรังสีรักษามะเร็ง รังสีไอออไนซ์ทำให้สามารถสร้างเภสัชรังสีได้ ใช้สำหรับการทดสอบวินิจฉัย บนพื้นฐานของการแผ่รังสีไอออไนซ์จะมีการจัดเครื่องมือสำหรับการวิเคราะห์องค์ประกอบของสารประกอบและการฆ่าเชื้อ

การค้นพบรังสีกัมมันตภาพรังสีเป็นการปฏิวัติโดยปราศจากการพูดเกินจริง การใช้ปรากฏการณ์นี้นำมนุษยชาติมาสู่ ระดับใหม่การพัฒนา. อย่างไรก็ตาม มันก็กลายเป็นภัยคุกคามต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพของมนุษย์ ในเรื่องนี้ การรักษาความปลอดภัยของรังสีเป็นงานที่สำคัญในยุคของเรา

นิวเคลียสใดในสารกัมมันตภาพรังสีจะสลายตัวก่อน ไหน ถัดไป อันไหน นักฟิสิกส์บอกว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะรู้: การเสื่อมสลายของนิวเคลียสกัมมันตภาพรังสีหนึ่งหรืออีกนิวเคลียสเป็นเหตุการณ์สุ่ม ในขณะเดียวกัน พฤติกรรมของสารกัมมันตภาพรังสีโดยรวมก็มีรูปแบบที่ชัดเจน

เรียนรู้เกี่ยวกับครึ่งชีวิต

หากเราใช้ขวดแก้วปิดที่มีเรดอน-220 จำนวนหนึ่ง ปรากฎว่าหลังจากผ่านไปประมาณ 56 วินาที จำนวนอะตอมของเรดอนในขวดจะลดลงครึ่งหนึ่ง ในช่วง 56 วินาทีถัดไป - อีกสองครั้ง เป็นต้น . ดังนั้นจึงเป็นที่ชัดเจนว่าเหตุใดช่วงเวลา 56 วินาทีจึงเรียกว่าครึ่งชีวิตของเรดอน-220

ค่าครึ่งชีวิต T 1/2 เป็นปริมาณทางกายภาพที่แสดงคุณลักษณะของนิวไคลด์กัมมันตรังสี และเท่ากับเวลาที่ครึ่งหนึ่งของจำนวนนิวเคลียสที่มีอยู่ของนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีที่กำหนดสลายตัว

ครึ่งชีวิตของสารกัมมันตรังสีบางชนิด

หน่วยของครึ่งชีวิตใน SI เป็นอันดับสอง:

radionuclide แต่ละตัวมีครึ่งชีวิตของตัวเอง (ดูตาราง)

ตัวอย่างประกอบด้วยอะตอมไอโอดีน-131 20 อะตอม 6.4 x 10 20 กี่อะตอมของไอโอดีน-131 จะอยู่ในตัวอย่างหลังจาก 16 วัน?

เรากำหนดกิจกรรมของแหล่งกำเนิดกัมมันตภาพรังสี

ทั้งยูเรเนียม-238 และเรเดียม-226 เป็น α-กัมมันตภาพรังสี (นิวเคลียสของพวกมันสามารถสลายไปเองตามธรรมชาติเป็นอนุภาค α และนิวเคลียสลูกสาวที่สอดคล้องกัน)

อนุภาค α จะบินออกจากตัวอย่างใดมากขึ้นใน 1 วินาที ถ้าจำนวนอะตอมของยูเรเนียม-238 และเรเดียม-226 เท่ากัน?

เราหวังว่าคุณจะตอบคำถามได้อย่างถูกต้อง และเนื่องจากครึ่งชีวิตของนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีต่างกันเกือบ 3 ล้านครั้ง คุณจึงได้พิสูจน์แล้วว่าการสลายตัวของ α จำนวนมากจะเกิดขึ้นพร้อมกันในตัวอย่างเรเดียมมากกว่าในตัวอย่างยูเรเนียม

ปริมาณทางกายภาพที่เท่ากับจำนวนการสลายตัวที่เกิดขึ้นในแหล่งกำเนิดกัมมันตภาพรังสีต่อหน่วยเวลาเรียกว่ากิจกรรมของแหล่งกำเนิดกัมมันตภาพรังสี

กิจกรรมของแหล่งกำเนิดกัมมันตภาพรังสีแสดงด้วยสัญลักษณ์ A หน่วยของกิจกรรม SI คือเบคเคอเรล

ข้าว. 24.1. กราฟกิจกรรมเรเดียม-226 เทียบกับเวลา ครึ่งชีวิตของเรเดียม-226 คือ 1600 ปี

ประวัติการค้นพบไอโซโทปกัมมันตรังสีเทียม

ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีประดิษฐ์ครั้งแรก (15P) ได้รับในปี 1934 โดยคู่สมรส Fredericomi Irene Joliot-Curie อลูมิเนียมฉายรังสีด้วยอนุภาคαพวกเขาสังเกตเห็นการปล่อยนิวตรอนนั่นคือปฏิกิริยานิวเคลียร์ต่อไปนี้เกิดขึ้น:

นักฟิสิกส์ชาวอิตาลี Enrico Fermi เป็นที่รู้จักจากความสำเร็จหลายประการ แต่เขาได้รับรางวัลสูงสุด - รางวัลโนเบล - สำหรับการค้นพบกัมมันตภาพรังสีประดิษฐ์ที่เกิดจากการฉายรังสีด้วยนิวตรอนช้า ปัจจุบันนี้ วิธีการฉายรังสีนิวตรอนถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเพื่อให้ได้ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี

1 Bq เป็นกิจกรรมของแหล่งกำเนิดกัมมันตภาพรังสีซึ่งมีการสลายตัว 1 ครั้งใน 1 วินาที:

1 Bq เป็นกิจกรรมที่เล็กมาก ดังนั้นจึงใช้หน่วยกิจกรรมนอกระบบ - curie (Ci):

นักวิทยาศาสตร์คนใดบ้างที่ได้รับการตั้งชื่อตามหน่วยเหล่านี้ พวกเขาทำการค้นพบอะไร?

หากตัวอย่างมีอะตอมของนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีเพียงตัวเดียว กิจกรรมของตัวอย่างนี้สามารถกำหนดได้โดยสูตร:

โดยที่ N คือจำนวนอะตอมของกัมมันตภาพรังสีในตัวอย่าง ณ จุดที่กำหนดในเวลา λ เป็นค่าคงที่ การสลายตัวของสารกัมมันตรังสี radionuclide (ปริมาณทางกายภาพที่เป็นลักษณะของ radionuclide และเกี่ยวข้องกับครึ่งชีวิตตามอัตราส่วน:

เมื่อเวลาผ่านไป จำนวนของนิวเคลียสกัมมันตรังสีที่ยังไม่สลายในตัวอย่างกัมมันตภาพรังสีจะลดลง ดังนั้น กิจกรรมของตัวอย่างก็ลดลงเช่นกัน (รูปที่ 24.1)

เรียนรู้เกี่ยวกับการใช้ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี

การปรากฏตัวของ radionuclides ในวัตถุสามารถตรวจพบได้โดยการฉายรังสี คุณทราบแล้วว่าความเข้มของรังสีขึ้นอยู่กับชนิดของนิวไคลด์กัมมันตรังสีและปริมาณของรังสี ซึ่งจะลดลงเมื่อเวลาผ่านไป ทั้งหมดนี้เป็นพื้นฐานสำหรับการใช้ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี ซึ่งนักฟิสิกส์ได้เรียนรู้ที่จะได้มาจากการประดิษฐ์ขึ้น ตอนนี้ สำหรับทุกองค์ประกอบทางเคมีที่พบในธรรมชาติ ได้รับไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีประดิษฐ์แล้ว

มีสองวิธีที่สามารถใช้ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีได้

ข้าว. 24.2. เพื่อค้นหาว่าพืชดูดซับอย่างไร ปุ๋ยฟอสเฟตปุ๋ยเหล่านี้เติมไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีของฟอสฟอรัส จากนั้นพืชจะถูกตรวจสอบหากัมมันตภาพรังสีและกำหนดปริมาณของฟอสฟอรัสที่ดูดซึม

ข้าว. 24.3. การใช้รังสีแกมมารักษามะเร็ง เพื่อป้องกันไม่ให้รังสี γ ทำลายเซลล์ที่มีสุขภาพดี มีการใช้ลำแสง γ ที่อ่อนแอหลายอันซึ่งมุ่งเน้นไปที่เนื้องอก

1. การใช้ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีเป็นตัวบ่งชี้ กัมมันตภาพรังสีเป็นฉลากชนิดหนึ่งที่คุณสามารถระบุการมีอยู่ของธาตุ ติดตามพฤติกรรมของธาตุในระหว่างทางกายภาพและ กระบวนการทางชีววิทยาเป็นต้น (ดูตัวอย่างในรูปที่ 24.2)

2. การใช้ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีเป็นแหล่งของรังสี γ (ดูตัวอย่างในรูปที่ 24.3)

มาดูตัวอย่างกัน

ค้นหาว่าไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีใช้ในการวินิจฉัยโรคได้อย่างไร

ร่างกายมนุษย์มีแนวโน้มที่จะสะสมในเนื้อเยื่อบางอย่าง สารเคมี. เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าต่อมไทรอยด์สะสมไอโอดีน เนื้อเยื่อกระดูก - ฟอสฟอรัส แคลเซียมและสตรอนเทียม ตับ - สีย้อมบางชนิด เป็นต้น อัตราการสะสมของสารขึ้นอยู่กับสภาวะสุขภาพของอวัยวะ ตัวอย่างเช่น กับโรคเกรฟส์ กิจกรรมของต่อมไทรอยด์เพิ่มขึ้นอย่างมาก

สะดวกในการตรวจสอบปริมาณไอโอดีนในต่อมไทรอยด์โดยใช้ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี γ คุณสมบัติทางเคมีของกัมมันตภาพรังสีและไอโอดีนที่เสถียรจะเหมือนกัน ดังนั้นไอโอดีนกัมมันตภาพรังสี-131 จะสะสมในลักษณะเดียวกับไอโซโทปที่เสถียร หากต่อมไทรอยด์เป็นปกติหลังจากนั้นไม่นานหลังจากที่นำไอโอดีน-131 เข้าสู่ร่างกายแล้วรังสีแกมมาจะมีความเข้มข้นที่เหมาะสมที่สุด แต่ถ้าต่อมไทรอยด์ทำงานโดยเบี่ยงเบนไปจากปกติ ความเข้มของการแผ่รังสี γ จะสูงผิดปกติหรือในทางกลับกัน ต่ำ วิธีการที่คล้ายกันนี้ใช้เพื่อศึกษาการเผาผลาญในร่างกาย ตรวจหาเนื้องอก ฯลฯ

เป็นที่ชัดเจนว่าด้วยวิธีการวินิจฉัยเหล่านี้ จำเป็นต้องกำหนดปริมาณของการเตรียมกัมมันตภาพรังสีอย่างระมัดระวังเพื่อให้การฉายรังสีภายในมีผลน้อยที่สุด ผลกระทบด้านลบบนร่างกายมนุษย์

การกำหนดอายุของวัตถุโบราณ

ข้าว. 24.4. คาร์บอน 1 กรัมที่ได้จากต้นอ่อนมีกิจกรรม 14-15 Bq (ปล่อย 14-15 β-อนุภาคต่อวินาที) 5700 ปีหลังจากการตายของต้นไม้ จำนวน β-สลายต่อวินาทีจะลดลงครึ่งหนึ่ง

ข้าว. 24.5. ผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ที่พบบ่อยที่สุด: กระบอกฉีดยา ระบบถ่ายเลือด ฯลฯ ผ่านการฆ่าเชื้ออย่างระมัดระวังโดยใช้รังสี γ ก่อนส่งไปยังผู้บริโภค

ในชั้นบรรยากาศของโลกจะมี β-radioactive Carbon-14 (^C) อยู่เสมอ ซึ่งเกิดจากไนโตรเจนอันเป็นผลมาจาก ปฏิกิริยานิวเคลียร์ด้วยนิวตรอน ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของคาร์บอนไดออกไซด์ ไอโซโทปนี้ถูกดูดซับโดยพืชและโดยผ่านพวกมัน - โดยสัตว์ ตราบใดที่สัตว์หรือพืชยังมีชีวิตอยู่ เนื้อหาของคาร์บอนกัมมันตภาพรังสีจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลง หลังจากสิ้นสุดกิจกรรมที่สำคัญ ปริมาณคาร์บอนกัมมันตภาพรังสีในร่างกายจะเริ่มลดลง และกิจกรรมของรังสี β ก็ลดลงเช่นกัน เมื่อรู้ว่าครึ่งชีวิตของคาร์บอน-14 อยู่ที่ 5700 ปี จึงสามารถระบุอายุของการค้นพบทางโบราณคดีได้ (รูปที่ 24.4)

เราใช้รังสี γ ในเทคโนโลยี

เทคโนโลยีที่มีความสำคัญเป็นพิเศษคือเครื่องตรวจจับข้อบกพร่องแกมมา ซึ่งใช้ตรวจสอบ เช่น คุณภาพของรอยเชื่อม หากเจ้านายในขณะที่เชื่อมบานพับเข้ากับประตูทำการแต่งงานหลังจากนั้นไม่นานบานพับก็จะหลุดออกมา มันน่ารำคาญ แต่ก็แก้ไขได้ แต่ถ้าการแต่งงานเกิดขึ้นระหว่างการเชื่อมองค์ประกอบโครงสร้างของสะพานหรือเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ โศกนาฏกรรมย่อมหลีกเลี่ยงไม่ได้ เนื่องจากรังสีแกมมาถูกดูดกลืนโดยเหล็กขนาดใหญ่และเหล็กกล้าที่มีช่องว่างต่างกัน เครื่องตรวจจับข้อบกพร่องของรังสีแกมมา "เห็น" รอยแตกภายในโลหะ ดังนั้นจึงตรวจพบข้อบกพร่องแม้ในขั้นตอนการผลิตโครงสร้าง

ฆ่าเชื้อจุลินทรีย์ด้วยรังสี

เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าการฉายรังสีปริมาณหนึ่งสามารถฆ่าสิ่งมีชีวิตได้ แต่ไม่ใช่ว่าสิ่งมีชีวิตทั้งหมดจะมีประโยชน์ต่อมนุษย์ ดังนั้น แพทย์จึงทำงานอย่างต่อเนื่องเพื่อกำจัดจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค ข้อควรจำ: ในโรงพยาบาล พวกเขาล้างพื้นด้วยวิธีพิเศษ ฉายรังสีในห้องด้วยแสงอัลตราไวโอเลต รักษา เครื่องมือแพทย์เป็นต้น ขั้นตอนดังกล่าวเรียกว่าการฆ่าเชื้อและการทำหมัน

ลักษณะเฉพาะของรังสี γ ทำให้สามารถนำกระบวนการฆ่าเชื้อไปใช้บนพื้นฐานทางอุตสาหกรรมได้ (รูปที่ 24.5) การทำหมันดังกล่าวดำเนินการในการติดตั้งพิเศษ

จาก การป้องกันที่เชื่อถือได้จากรังสีทะลุทะลวง ไอโซโทปที่ประดิษฐ์ขึ้นของโคบอลต์และซีเซียมถูกใช้เป็นแหล่งของรังสีแกมมา

เรียนรู้ที่จะแก้ปัญหา

งาน. หามวลของเรเดียม-226 ถ้ากิจกรรมของมันคือ 5 Ci ค่าคงที่การสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีของเรเดียม -226 คือ 1.37 · 10 11 วินาที 1

การวิเคราะห์ปัญหาทางกายภาพ ค้นหาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์

ในการแก้ปัญหา เราใช้สูตรสำหรับกำหนดกิจกรรม: A = AN เมื่อทราบกิจกรรมแล้ว ให้เราหาจำนวนอะตอมของเรเดียม N มวลของสารสามารถกำหนดได้โดยการคูณจำนวนอะตอมด้วยมวลของหนึ่งอะตอม: m = N ■ m 0 .

จากหลักสูตรเคมีคุณรู้:

สาร 1 โมลประกอบด้วย N A \u003d 6.02 10 อะตอม

มวลโมลของสาร (มวล 1 โมล)

มวลของอะตอม

สรุป

ช่วงเวลาที่ครึ่งหนึ่งของจำนวนนิวเคลียสที่มีอยู่ของการสลายตัวของนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีที่กำหนดเรียกว่าครึ่งชีวิต T 1/2 ครึ่งชีวิตเป็นลักษณะเฉพาะของนิวไคลด์กัมมันตรังสีที่กำหนด ปริมาณทางกายภาพซึ่งเท่ากับจำนวนการสลายตัวที่เกิดขึ้นในแหล่งกำเนิดกัมมันตภาพรังสีต่อหน่วยเวลาเรียกว่ากิจกรรมของแหล่งกำเนิดกัมมันตภาพรังสี ถ้าแหล่งกำเนิดมีอะตอมของ radionuclide เพียงตัวเดียว กิจกรรม A ของแหล่งกำเนิดสามารถกำหนดได้โดยสูตร A = AN โดยที่ N คือจำนวนอะตอมของ radionuclide ในตัวอย่าง λ คือค่าคงที่การสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีของนิวไคลด์กัมมันตรังสี หน่วยกิจกรรม SI คือ becquerel (Bq)

เมื่อเวลาผ่านไป กิจกรรมของตัวอย่างกัมมันตภาพรังสีจะลดลง และใช้เพื่อกำหนดอายุของการค้นพบทางโบราณคดี

ไอโซโทปประดิษฐ์ใช้ในการฆ่าเชื้ออุปกรณ์ทางการแพทย์ วินิจฉัยและรักษาโรค ตรวจหาข้อบกพร่องในโลหะ ฯลฯ

คำถามทดสอบ

1. กำหนดครึ่งชีวิต ปริมาณทางกายภาพนี้มีลักษณะอย่างไร? 2. กิจกรรมของแหล่งกำเนิดกัมมันตภาพรังสีคืออะไร? 3. หน่วยกิจกรรม SI คืออะไร? 4. กิจกรรมของนิวไคลด์กัมมันตรังสีสัมพันธ์กับค่าคงที่การสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีอย่างไร? 5. กิจกรรมของตัวอย่างกัมมันตภาพรังสีเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาหรือไม่? หากมีการเปลี่ยนแปลง เพราะอะไร และอย่างไร 6. ยกตัวอย่างการใช้ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี

แบบฝึกหัดที่ 24

1. มีจำนวนนิวเคลียสของไอโอดีน-131, เรดอน-220 และยูเรเนียม-235 เท่ากัน นิวไคลด์กัมมันตรังสีใดมีครึ่งชีวิตยาวที่สุด ตัวอย่างใดที่มีการใช้งานมากที่สุดในขณะนี้ อธิบายคำตอบของคุณ.

2. ตัวอย่างประกอบด้วย 2 x 1020 ไอโอดีน-131 อะตอม กำหนดจำนวนนิวเคลียสไอโอดีนในตัวอย่างที่จะสลายตัวภายในหนึ่งชั่วโมง พิจารณากิจกรรมของไอโอดีน-131 ไม่เปลี่ยนแปลงในช่วงเวลานี้ ค่าคงที่การสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีของไอโอดีน-131 คือ 9.98 · 10 -7 s -1 .

3. ครึ่งชีวิตของกัมมันตภาพรังสี Carbon-14 คือ 5700 ปี จำนวนอะตอมของคาร์บอน-14 ลดลงกี่ครั้งในต้นสนที่ถูกโค่นลงเมื่อ 17,100 ปีก่อน?

4. กำหนดครึ่งชีวิตของนิวไคลด์กัมมันตรังสีหากในช่วงเวลา 1.2 วินาที จำนวนของนิวเคลียสที่สลายตัวมีจำนวน 75% ของจำนวนเริ่มต้น

5. ปัจจุบัน ตัวอย่างกัมมันตภาพรังสีประกอบด้วยเรดอน-220 0.05 โมล กำหนดกิจกรรมของเรดอน-220 ในตัวอย่าง

6. วันนี้หนึ่งในการศึกษาที่สำคัญที่สุดของการเผาผลาญในร่างกายมนุษย์ด้วยความช่วยเหลือของไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ปรากฎว่าในเวลาอันสั้น ร่างกายเกือบจะได้รับการฟื้นฟูอย่างสมบูรณ์ ใช้แหล่งข้อมูลเพิ่มเติมและเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการศึกษาเหล่านี้

ฟิสิกส์และเทคโนโลยีในยูเครน

ศูนย์วิทยาศาสตร์แห่งชาติ "สถาบันฟิสิกส์และเทคโนโลยีคาร์คอฟ"

(KIPT) เป็นศูนย์วิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงระดับโลก ก่อตั้งขึ้นในปี 2471 ตามความคิดริเริ่มของนักวิชาการ A.F. Ioffe ในฐานะสถาบันฟิสิกส์และเทคโนโลยีแห่งยูเครนเพื่อวัตถุประสงค์ในการวิจัยในสาขาฟิสิกส์นิวเคลียร์และฟิสิกส์สถานะของแข็ง

ในปีพ. ศ. 2475 สถาบันได้ผลลัพธ์ที่โดดเด่น - การแยกตัวของนิวเคลียสของอะตอมลิเธียมได้ดำเนินการ ต่อมาได้รับไฮโดรเจนเหลวและฮีเลียมภายใต้เงื่อนไขของห้องปฏิบัติการสร้างเรดาร์สามพิกัดแรกการศึกษาครั้งแรกของเทคโนโลยีสูญญากาศสูงได้ดำเนินการซึ่งทำหน้าที่เป็นแรงผลักดันในการพัฒนาทิศทางทางกายภาพและเทคโนโลยีใหม่ - สูญญากาศ โลหะวิทยา นักวิทยาศาสตร์ของสถาบันมีบทบาทสำคัญในการแก้ปัญหาการใช้พลังงานปรมาณู

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา นักฟิสิกส์ที่โดดเด่นได้ทำงานที่ NSC KIPT: I. V. Obreimov, L. D. Landau, I. V. Kurchatov, K. D. Sinelnikov, L. V. Shubnikov, A. I. Leipunsky, E. M. Lifshits, IM Lifshits, AK Walter, DD I. Lazarev, AI , Ya. B. Fainberg, DV Volkov และอื่น ๆ โรงเรียนวิทยาศาสตร์ที่รู้จักกันทั่วโลกถูกสร้างขึ้นที่สถาบัน

NSC KIPT เป็นที่ตั้งของเครื่องเร่งอิเล็กตรอนเชิงเส้นที่ใหญ่ที่สุดใน CIS และคอมเพล็กซ์ของคอมเพล็กซ์เทอร์โมนิวเคลียร์ "Uragan"

ผู้อำนวยการทั่วไปของศูนย์แห่งนี้คือนักฟิสิกส์ชาวยูเครนที่มีชื่อเสียง นักวิชาการของ National Academy of Sciences of Ukraine Mykola Fedorovich Shulga

นี่คือเนื้อหาในตำราเรียน

ยา.เรเดียมและไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีจากธรรมชาติอื่นๆ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการวินิจฉัยและฉายรังสีรักษามะเร็ง การใช้ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีเพื่อจุดประสงค์นี้ได้เพิ่มประสิทธิภาพการรักษาอย่างมีนัยสำคัญ ตัวอย่างเช่น ไอโอดีนกัมมันตภาพรังสีที่นำเข้าสู่ร่างกายในรูปแบบของสารละลายโซเดียมไอโอไดด์ โดยจะสะสมในต่อมไทรอยด์อย่างเฉพาะเจาะจง ดังนั้นจึงใช้ในทางปฏิบัติทางคลินิกเพื่อตรวจหาความผิดปกติของต่อมไทรอยด์และในการรักษาโรคเกรฟส์ ด้วยความช่วยเหลือของน้ำเกลือที่ติดฉลากโซเดียมจะวัดอัตราการไหลเวียนโลหิตและกำหนดความชัดเจนของหลอดเลือดของแขนขา ฟอสฟอรัสกัมมันตภาพรังสีใช้เพื่อวัดปริมาตรเลือดและรักษาภาวะเม็ดเลือดแดง

การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ฉลากกัมมันตภาพรังสีที่นำมาใช้ในปริมาณจุลภาคในระบบทางกายภาพหรือเคมี ทำให้สามารถตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดที่เกิดขึ้นได้ ตัวอย่างเช่น โดยการปลูกพืชในบรรยากาศที่มีกัมมันตภาพรังสีคาร์บอนไดออกไซด์ นักเคมีสามารถเข้าใจรายละเอียดที่ละเอียดว่าพืชสร้างคาร์โบไฮเดรตเชิงซ้อนจากคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำได้อย่างไร เป็นผลมาจากการทิ้งระเบิดอย่างต่อเนื่องของชั้นบรรยากาศของโลกโดยรังสีคอสมิกพลังงานสูง ไนโตรเจน-14 ที่อยู่ในนั้น จับนิวตรอนและโปรตอนที่ปล่อยออกมา กลายเป็นคาร์บอนกัมมันตภาพรังสี-14 สมมติว่าความรุนแรงของการทิ้งระเบิดและด้วยเหตุนี้ ปริมาณคาร์บอน-14 ที่สมดุลยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในสหัสวรรษที่แล้ว และเมื่อคำนึงถึงครึ่งชีวิตของ C-14 ด้วยกิจกรรมที่ตกค้าง จึงสามารถระบุอายุของ พบซากสัตว์และพืช (วิธีเรดิโอคาร์บอน) ด้วยวิธีนี้ เป็นไปได้ที่จะระบุสถานที่ของมนุษย์ก่อนประวัติศาสตร์ที่ค้นพบซึ่งมีอยู่มากว่า 25,000 ปีก่อนด้วยความแน่นอนอย่างยิ่ง

ห้องเมฆ(เธอคือ ห้องหมอก) เป็นหนึ่งในอุปกรณ์แรกในประวัติศาสตร์ของอุปกรณ์สำหรับบันทึกร่องรอย (แทร็ก) ของอนุภาคที่มีประจุ

คิดค้นโดยนักฟิสิกส์ชาวสก็อต Charles Wilson ระหว่างปี 1910 ถึง 1912 หลักการทำงานของห้องเพาะเลี้ยงใช้ปรากฏการณ์การควบแน่นของไออิ่มตัวยิ่งยวด: เมื่อศูนย์กลางการควบแน่นใด ๆ (โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ไอออนที่มาพร้อมกับการติดตามของอนุภาคที่มีประจุเร็ว) ปรากฏในสื่อไออิ่มตัวยิ่งยวดรูปของเหลวหยดเล็ก ๆ หยดเหล่านี้มีขนาดใหญ่มากและสามารถถ่ายภาพได้ แหล่งที่มาของอนุภาคที่ศึกษาสามารถตั้งอยู่ได้ทั้งภายในห้องหรือภายนอกห้อง (ในกรณีนี้ อนุภาคจะบินเข้ามาทางหน้าต่างที่โปร่งใสสำหรับพวกมัน)

ในปี 1927 นักฟิสิกส์โซเวียต P. L. Kapitsa และ D. V. Skobeltsyn แนะนำให้วางกล้องในสนามแม่เหล็กแรงสูงที่บิดเบือนเส้นทางเพื่อศึกษาลักษณะเชิงปริมาณของอนุภาค (เช่น มวลและความเร็ว)

ห้องเมฆเป็นภาชนะที่มี ฝาแก้วและลูกสูบที่ด้านล่างซึ่งเต็มไปด้วยไอระเหยของน้ำ แอลกอฮอล์หรืออีเทอร์อิ่มตัว ไอระเหยได้รับการทำความสะอาดฝุ่นอย่างระมัดระวังเพื่อให้โมเลกุลของน้ำไม่มีศูนย์กลางการควบแน่นก่อนที่อนุภาคจะผ่านไป เมื่อลูกสูบลดระดับลง เนื่องจากการขยายตัวแบบอะเดียแบติก ไอระเหยจะเย็นลงและกลายเป็นอิ่มตัวยิ่งยวด อนุภาคที่มีประจุผ่านเข้าไปในห้องจะทิ้งสายอิออนไว้ในเส้นทางของมัน ไอจะควบแน่นบนไอออน ทำให้มองเห็นร่องรอยของอนุภาคได้

ห้องเมฆมีบทบาทอย่างมากในการศึกษาโครงสร้างของสสาร เป็นเวลาหลายทศวรรษที่มันยังคงเป็นเครื่องมือเดียวสำหรับการศึกษารังสีนิวเคลียร์และการศึกษารังสีคอสมิกด้วยสายตา:

ในปี 1930 L.V. Mysovsky R. A. Eichelberger ทำการทดลองกับ rubidium และปล่อยอนุภาค β ในห้อง cloud ต่อมามีการค้นพบกัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติของไอโซโทป 87Rb

ในปี 1934 L.V. MysovskysM. S. Eigenson ทำการทดลองโดยใช้ห้องเมฆพิสูจน์ว่ามีนิวตรอนในองค์ประกอบของรังสีคอสมิก

ในปี 1927 วิลสันได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์จากการประดิษฐ์ของเขา ต่อมา ห้องเมฆซึ่งเป็นเครื่องมือหลักในการศึกษาการแผ่รังสีได้เปิดทางให้ห้องประกายฟองเป็นฟอง

เนื้อหา

บทนำ 3
1 กัมมันตภาพรังสี 5
1.1 ประเภทของการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีและการแผ่รังสี 5
1.2 กฎการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสี7
1.3 ปฏิกิริยาของรังสีกัมมันตภาพรังสีกับสสารและตัวนับ
รังสี 8
1.4 การจำแนกประเภทของแหล่งกำเนิดรังสีและไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี 10
2 วิธีการวิเคราะห์ตามการวัดกัมมันตภาพรังสี12
2.1 การใช้กัมมันตภาพรังสีธรรมชาติในการวิเคราะห์ 12
2.2 การวิเคราะห์การเปิดใช้งาน 12
2.3 วิธีการเจือจางไอโซโทป 14
2.4 การไทเทรตแบบเรดิโอเมตริก 14
3 การใช้กัมมันตภาพรังสี 18
3.1 การใช้ตัวติดตามกัมมันตภาพรังสีในเคมีวิเคราะห์ 18
3.2 การใช้ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี 22
บทสรุป 25
รายชื่อแหล่งที่ใช้26

บทนำ

วิธีการวิเคราะห์ตามกัมมันตภาพรังสีเกิดขึ้นในยุคของการพัฒนาฟิสิกส์นิวเคลียร์ เคมีวิทยุ และเทคโนโลยีปรมาณู และปัจจุบันประสบความสำเร็จในการใช้ในการวิเคราะห์ต่างๆ รวมทั้งในอุตสาหกรรมและบริการทางธรณีวิทยา
ข้อได้เปรียบหลักของวิธีการวิเคราะห์ตามการวัดรังสีกัมมันตภาพรังสีคือเกณฑ์การตรวจจับต่ำขององค์ประกอบที่วิเคราะห์และความเก่งกาจในวงกว้าง การวิเคราะห์กัมมันตภาพรังสีมีเกณฑ์การตรวจจับต่ำที่สุดเมื่อเทียบกับวิธีการวิเคราะห์อื่นๆ ทั้งหมด (10 -15 กรัม) ข้อดีของเทคนิคทางรังสีวิทยาบางอย่างคือการวิเคราะห์โดยไม่ทำลายตัวอย่าง และวิธีการที่ใช้การวัดกัมมันตภาพรังสีธรรมชาติ - ความเร็วของการวิเคราะห์ คุณลักษณะที่มีค่าของวิธีการเรดิโอเมตริกของการเจือจางไอโซโทปอยู่ในความเป็นไปได้ของการวิเคราะห์ส่วนผสมขององค์ประกอบที่มีคุณสมบัติทางเคมีและการวิเคราะห์ที่คล้ายคลึงกัน เช่น เซอร์โคเนียม - แฮฟเนียม ไนโอเบียม - แทนทาลัม เป็นต้น
ภาวะแทรกซ้อนเพิ่มเติมในการทำงานกับการเตรียมกัมมันตภาพรังสีเกิดจากคุณสมบัติเป็นพิษของรังสีกัมมันตภาพรังสีซึ่งไม่ก่อให้เกิดปฏิกิริยาทันทีของร่างกายและทำให้การใช้มาตรการที่จำเป็นในเวลาที่เหมาะสมซับซ้อน สิ่งนี้ตอกย้ำความจำเป็นในการปฏิบัติตามข้อควรระวังด้านความปลอดภัยอย่างเข้มงวดเมื่อทำงานกับการเตรียมสารกัมมันตภาพรังสี ในกรณีที่จำเป็น การทำงานกับสารกัมมันตภาพรังสีจะดำเนินการด้วยความช่วยเหลือของผู้ควบคุมในห้องพิเศษในขณะที่นักวิเคราะห์ยังคงอยู่ในห้องอื่นซึ่งได้รับการปกป้องอย่างน่าเชื่อถือจากการกระทำของรังสีกัมมันตภาพรังสี
ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีใช้ในวิธีการวิเคราะห์ต่อไปนี้:

วิธีการสะสมต่อหน้าธาตุกัมมันตภาพรังสี
วิธีการเจือจางไอโซโทป
การไทเทรตแบบเรดิโอเมตริก
การวิเคราะห์การเปิดใช้งาน
คำจำกัดความตามการวัดกัมมันตภาพรังสีของไอโซโทปที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ

ในทางปฏิบัติในห้องปฏิบัติการ การไทเทรตแบบเรดิโอเมตริกมักใช้ค่อนข้างน้อย การใช้การวิเคราะห์การกระตุ้นเกี่ยวข้องกับการใช้แหล่งกำเนิดนิวตรอนความร้อนที่ทรงพลัง ดังนั้นวิธีนี้จึงยังมีการใช้งานอย่างจำกัด
ในเรื่องนี้ ภาคนิพนธ์พิจารณาพื้นฐานทางทฤษฎีของวิธีการวิเคราะห์ที่ใช้ปรากฏการณ์กัมมันตภาพรังสีและการประยุกต์ใช้ในทางปฏิบัติ

1 กัมมันตภาพรังสี

1.1 ประเภทของการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีและการแผ่รังสี

กัมมันตภาพรังสีคือการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นเอง (การสลายตัว) ของนิวเคลียสของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมี ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในเลขอะตอมหรือการเปลี่ยนแปลงจำนวนมวล ในระหว่างการเปลี่ยนแปลงของนิวเคลียส รังสีกัมมันตภาพรังสีจะถูกปล่อยออกมา
การค้นพบกัมมันตภาพรังสีเกิดขึ้นในปี 1896 เมื่อ A. Becquerel ค้นพบว่ายูเรเนียมปล่อยรังสีตามธรรมชาติ ซึ่งเขาเรียกว่ากัมมันตภาพรังสี
รังสีกัมมันตภาพรังสีเกิดจากการสลายตัวที่เกิดขึ้นเองของนิวเคลียสของอะตอม การสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีและกัมมันตภาพรังสีหลายประเภท
รังสี
1) ?-การสลายตัว. การสลายตัวของนิวเคลียสด้วยการปล่อยของ? - อนุภาคซึ่งเป็นนิวเคลียสของ He 2+ ตัวอย่างเช่น,
Ra > Rn + เขา;
ยู > Th + ? (เขา).

ตามกฎการกระจัดของกัมมันตภาพรังสี ในช่วง?-สลายตัว จะได้อะตอมซึ่งมีหมายเลขซีเรียลเป็นสองหน่วย และมวลอะตอมจะน้อยกว่าอะตอมเดิมสี่หน่วย
2) ?-การสลายตัว. ?-สลายตัวมีหลายประเภท: อิเล็กทรอนิกส์?-สลายตัว; โพซิตรอน?-สลายตัว; K-จับ. ในการสลายตัวทางอิเล็กทรอนิกส์เช่น

Sn > Y + ? - ;
พี > เอส + ? - .

นิวตรอนภายในนิวเคลียสกลายเป็นโปรตอน เมื่อมีการปล่อยอนุภาคประจุลบ เลขลำดับของธาตุจะเพิ่มขึ้นหนึ่ง และ มวลอะตอมในทางปฏิบัติไม่เปลี่ยนแปลง
ในโพซิตรอน?-สลายตัว โพซิตรอน (? + -อนุภาค) จะถูกปล่อยออกมาจากนิวเคลียสของอะตอม จากนั้นภายในนิวเคลียสก็จะกลายเป็นนิวตรอน ตัวอย่างเช่น:

อายุขัยของโพซิตรอนนั้นสั้น เนื่องจากเมื่อมันชนกับอิเล็กตรอน การทำลายล้างก็เกิดขึ้น พร้อมกับการปล่อยของ ?-quanta
ในการดักจับ K นิวเคลียสของอะตอมจับอิเล็กตรอนจากเปลือกอิเล็กตรอนที่อยู่ใกล้เคียง (จากเปลือก K) และโปรตอนตัวหนึ่งของนิวเคลียสจะกลายเป็นนิวตรอน
ตัวอย่างเช่น,
Cu>Ni+n
K + e - = Ar + hv

หนึ่งในอิเล็กตรอนของเปลือกนอกผ่านไปยังที่ว่างใน K-shell ซึ่งมาพร้อมกับการปล่อยรังสีเอกซ์แบบแข็ง
3) การแบ่งที่เกิดขึ้นเอง เป็นเรื่องปกติสำหรับองค์ประกอบของระบบธาตุของ D.I. Mendeleev ที่มี Z> 90 ในระหว่างการแตกตัวที่เกิดขึ้นเอง อะตอมหนักจะถูกแบ่งออกเป็นเศษๆ ซึ่งมักจะเป็นองค์ประกอบของตรงกลางตารางของ L.I. Mendeleev การแตกตัวที่เกิดขึ้นเองและ?-การสลายตัวจำกัดการผลิตองค์ประกอบทรานส์ยูเรเนียมใหม่
ไหล? และ?-อนุภาคมีชื่อตามลำดับ? และ? นอกจากนี้ที่เรียกว่า?-รังสี เหล่านี้เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นสั้นมาก โดยหลักการแล้ว การแผ่รังสี α นั้นอยู่ใกล้กับรังสีเอกซ์แบบแข็งและแตกต่างจากรังสีเอกซ์จากแหล่งกำเนิดภายในนิวเคลียร์ รังสีเอกซ์ในระหว่างการเปลี่ยนผ่านในเปลือกอิเล็กตรอนของอะตอม การแผ่รังสี a? จะปล่อยอะตอมที่ถูกกระตุ้นซึ่งเป็นผลมาจากการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสี (? และ?)
เป็นผลมาจากการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสี ได้ธาตุซึ่งตามประจุนิวเคลียร์ (หมายเลขซีเรียล) จะต้องอยู่ในเซลล์ที่ถูกครอบครองอยู่แล้วของระบบธาตุที่มีองค์ประกอบที่มีหมายเลขซีเรียลเดียวกัน แต่มีมวลอะตอมต่างกัน เหล่านี้คือสิ่งที่เรียกว่าไอโซโทป ตามคุณสมบัติทางเคมีของพวกมัน จะถือว่าแยกไม่ออก ดังนั้น ส่วนผสมของไอโซโทปจึงมักจะถูกมองว่าเป็นองค์ประกอบเดียว ความแปรปรวนขององค์ประกอบไอโซโทปในปฏิกิริยาเคมีส่วนใหญ่บางครั้งเรียกว่ากฎความคงตัวขององค์ประกอบไอโซโทป ตัวอย่างเช่น โพแทสเซียมในสารประกอบธรรมชาติเป็นส่วนผสมของไอโซโทป 93.259% จาก 39 K, 6.729% จาก 41 K และ 0.0119% จาก 40 K (K-capture และ?-decay) แคลเซียมมีไอโซโทปที่เสถียรหกไอโซโทปที่มีเลขมวล 40, 42, 43, 44, 46 และ 48 ในการวิเคราะห์ทางเคมีและปฏิกิริยาอื่นๆ อีกมากมาย อัตราส่วนนี้ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในทางปฏิบัติ ดังนั้น ปฏิกิริยาเคมีจึงมักไม่ใช้สำหรับการแยกไอโซโทป ส่วนใหญ่มักจะใช้กระบวนการทางกายภาพที่หลากหลายเพื่อจุดประสงค์นี้ - การแพร่กระจายการกลั่นหรืออิเล็กโทรไลซิส
หน่วยของกิจกรรมของไอโซโทปคือเบคเคอเรล (Bq) ซึ่งเท่ากับกิจกรรมของนิวไคลด์ในแหล่งกำเนิดกัมมันตภาพรังสีซึ่งมีเหตุการณ์การสลายตัวเกิดขึ้นภายในเวลา 1 วินาที

1.2 กฎการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสี

กัมมันตภาพรังสีที่สังเกตพบในนิวเคลียสที่มีอยู่ในสภาพธรรมชาติเรียกว่าธรรมชาติ กัมมันตภาพรังสีของนิวเคลียสที่ได้จากปฏิกิริยานิวเคลียร์เรียกว่าประดิษฐ์
ไม่มีความแตกต่างพื้นฐานระหว่างกัมมันตภาพรังสีประดิษฐ์และกัมมันตภาพรังสีธรรมชาติ กระบวนการของการเปลี่ยนแปลงกัมมันตภาพรังสีในทั้งสองกรณีเป็นไปตามกฎหมายเดียวกัน - กฎของการเปลี่ยนแปลงกัมมันตภาพรังสี:

ถ้า t = 0 ดังนั้น const = -lg N 0 ในที่สุด

โดยที่ A คือกิจกรรม ณ เวลา t; และ 0 - กิจกรรมที่ t = 0
สมการ (1.3) และ (1.4) กำหนดลักษณะกฎการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสี ในจลนศาสตร์เรียกว่าสมการปฏิกิริยาอันดับที่หนึ่ง ตามลักษณะของอัตราการสลายกัมมันตภาพรังสี โดยปกติแล้วค่าครึ่งชีวิต T 1/2 จะถูกระบุ ซึ่งเช่น ? เป็นลักษณะพื้นฐานของกระบวนการที่ไม่ขึ้นอยู่กับปริมาณของสาร
ครึ่งชีวิตคือช่วงเวลาที่ปริมาณสารกัมมันตภาพรังสีที่กำหนดลดลงครึ่งหนึ่ง
ครึ่งชีวิตของไอโซโทปที่แตกต่างกันจะแตกต่างกันอย่างมาก จาก 10 10 ปี เป็นเสี้ยววินาที แน่นอนว่าสารที่มีครึ่งชีวิต 10 - 15 นาที และเล็กกว่าใช้งานยากในห้องปฏิบัติการ ไอโซโทปที่มีครึ่งชีวิตยาวมากก็เป็นสิ่งที่ไม่พึงปรารถนาในห้องปฏิบัติการเช่นกัน เนื่องจากในกรณีที่สารเหล่านี้ปนเปื้อนวัตถุรอบข้างโดยไม่ได้ตั้งใจ จะต้องดำเนินการพิเศษเพื่อกำจัดการปนเปื้อนในห้องและเครื่องมือ

1.3 ปฏิกิริยาของรังสีกัมมันตภาพรังสีกับสสารและตัวนับ

รังสี

อันเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ของรังสีกัมมันตภาพรังสีกับสสาร, การแตกตัวเป็นไอออนและการกระตุ้นของอะตอมและโมเลกุลของสารที่เกิดขึ้น การแผ่รังสียังก่อให้เกิดผลกระทบจากแสง ภาพถ่าย เคมีและชีวภาพ รังสีกัมมันตภาพรังสีทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีจำนวนมากในก๊าซ สารละลาย ของแข็ง พวกมันมักจะรวมกันเป็นกลุ่มของปฏิกิริยาเคมีและกัมมันตภาพรังสี ซึ่งรวมถึงตัวอย่างเช่นการสลายตัว (radiolysis) ของน้ำด้วยการก่อตัวของไฮโดรเจนไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และอนุมูลต่าง ๆ ที่ทำปฏิกิริยารีดอกซ์กับตัวละลาย
รังสีกัมมันตภาพรังสีทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางกัมมันตภาพรังสีที่หลากหลายของสารประกอบอินทรีย์ต่างๆ - กรดอะมิโน กรด แอลกอฮอล์ เอสเทอร์ ฯลฯ รังสีกัมมันตภาพรังสีเข้มข้นทำให้เกิดการเรืองแสงของหลอดแก้วและผลกระทบอื่นๆ อีกหลายประการใน ของแข็ง. วิธีการต่างๆ ในการตรวจจับและวัดกัมมันตภาพรังสีขึ้นอยู่กับการศึกษาปฏิสัมพันธ์ของรังสีกัมมันตภาพรังสีกับสสาร
ตัวนับรังสีแบ่งออกเป็นหลายกลุ่มทั้งนี้ขึ้นอยู่กับหลักการทำงาน
เคาน์เตอร์ไอออไนซ์ การกระทำของพวกเขาขึ้นอยู่กับการเกิดไอออไนซ์หรือการปล่อยก๊าซที่เกิดจากไอออไนซ์เมื่ออนุภาคกัมมันตภาพรังสีหรือ ?-quanta เข้าสู่ตัวนับ ในบรรดาอุปกรณ์หลายสิบชนิดที่ใช้ไอออไนเซชัน ห้องไอออไนเซชันและตัวนับ Geiger-Muller ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในห้องปฏิบัติการวิเคราะห์ทางเคมีและเคมีกัมมันตภาพรังสีเป็นเรื่องปกติ
สำหรับห้องปฏิบัติการเคมีกัมมันตภาพรังสีและห้องปฏิบัติการอื่นๆ อุตสาหกรรมผลิตหน่วยนับพิเศษ
ตัวนับการเรืองแสงวาบ การทำงานของตัวนับเหล่านี้ขึ้นอยู่กับการกระตุ้นของอะตอมที่เรืองแสงวาบโดย β-quanta หรืออนุภาคกัมมันตภาพรังสีที่ผ่านตัวนับ อะตอมที่ตื่นเต้นผ่านเข้าสู่สภาวะปกติให้แสงวาบ
ในช่วงเริ่มต้นของการศึกษากระบวนการนิวเคลียร์ การนับวาบที่มองเห็นได้มีบทบาทสำคัญ แต่ต่อมาถูกแทนที่ด้วยตัวนับ Geiger-Muller ที่ก้าวหน้ากว่า ปัจจุบันวิธีการเรืองแสงวาบได้กลายเป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายอีกครั้งโดยใช้โฟโตมัลติพลายเออร์
เคาน์เตอร์ Cherenkov การกระทำของตัวนับเหล่านี้ขึ้นอยู่กับการใช้เอฟเฟกต์ Cherenkov ซึ่งประกอบด้วยการปล่อยแสงเมื่ออนุภาคที่มีประจุเคลื่อนที่ในสารโปร่งใสหากความเร็วของอนุภาคเกินความเร็วแสงในตัวกลางนี้ แน่นอน ข้อเท็จจริงของความเร็ว superluminal ของอนุภาคในตัวกลางที่กำหนด ไม่ได้ขัดแย้งกับทฤษฎีสัมพัทธภาพ เนื่องจากความเร็วของแสงในตัวกลางใดๆ จะน้อยกว่าในสุญญากาศเสมอ ความเร็วของอนุภาคในสารสามารถมากกว่าความเร็วของแสงในสารนี้ ในขณะที่เหลือน้อยกว่าความเร็วของแสงในสุญญากาศ ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพอย่างเต็มที่ เคาน์เตอร์ Cherenkov ใช้สำหรับงานวิจัยที่มีอนุภาคเร็วมาก สำหรับการวิจัยในอวกาศ ฯลฯ เนื่องจากสามารถใช้เพื่อกำหนดลักษณะสำคัญอื่นๆ ของอนุภาค (พลังงาน ทิศทางการเคลื่อนที่ ฯลฯ)

1.4 การจำแนกประเภทของแหล่งกำเนิดรังสีและ

ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี

แหล่งที่มาของรังสีกัมมันตภาพรังสีแบ่งออกเป็นแบบปิดและแบบเปิด ปิด - ต้องปิดผนึก เปิด - แหล่งกำเนิดรังสีรั่วใดๆ ที่สามารถสร้างการปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีในอากาศ อุปกรณ์ พื้นผิวโต๊ะ ผนัง ฯลฯ
เมื่อทำงานกับแหล่งที่ปิดสนิท ข้อควรระวังที่จำเป็นจะถูกจำกัดให้ป้องกันรังสีจากภายนอกเท่านั้น
แหล่งกำเนิดรังสีที่ปิดสนิทซึ่งมีกิจกรรมสูงกว่า 0.2 g-eq ควรใส่เรเดียมใน อุปกรณ์ป้องกันด้วยรีโมทคอนโทรลและติดตั้งในห้องที่มีอุปกรณ์พิเศษ
เมื่อทำงานกับแหล่งที่ปิดสนิทของกิจกรรมที่ต่ำกว่า ควรใช้ตะแกรงที่มีความหนาและวัสดุที่เหมาะสมกับประเภทและพลังงานของรังสีจากแหล่งกำเนิดกัมมันตภาพรังสีรวมถึงเครื่องมือระยะไกลซึ่งควรลดปริมาณรังสีให้เหลือสูงสุด . ห้องปฏิบัติการเมื่อทำงานกับแหล่งที่ปิดสนิทสามารถเป็นแบบธรรมดา
เมื่อทำงานกับโอเพ่นซอร์ส จำเป็นต้องคำนึงถึง: ความเป็นพิษต่อกัมมันตภาพรังสีสัมพัทธ์ของไอโซโทป ซึ่งขึ้นอยู่กับครึ่งชีวิต ชนิด และพลังงานของรังสี กิจกรรมในที่ทำงาน สภาพร่างกายของสสาร คุณสมบัติของงาน
สำหรับไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีแต่ละไอโซโทปจะมีการกำหนดความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาต (MAC) ในอากาศของสถานที่ทำงาน
ตามระดับความเป็นพิษของกัมมันตภาพรังสีที่ลดลง ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีแบ่งออกเป็นสี่กลุ่มที่มีความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาต:
หมู่ A - ไอโซโทปที่มีความเป็นพิษต่อกัมมันตภาพรังสีสูงเป็นพิเศษ (ขีดจำกัดความเข้มข้นสูงสุดไม่เกิน
1 10 -13 คูรี/ลิตร): 90 Sr, 226 Ra, 239 Pu เป็นต้น
กลุ่ม B - ไอโซโทปของกัมมันตภาพรังสีสูง (MPC ตั้งแต่ 1 10 -13 ถึง 1 10 -11 curie / l): 22 Na, 45 Ca, 60 Co, 89 Sr, 110 Ag, 131 I, 137 Cs, l41 Ce, 210 Pb , ยู (กิน.) เป็นต้น
กลุ่ม B - ไอโซโทปของกัมมันตภาพรังสีปานกลาง (ขีดจำกัดความเข้มข้นสูงสุดตั้งแต่ 1 10 -11 ถึง 1 10 -9 curie / l): 24 Na, 32 P, 35 S, 36 C1, 42 K, 56 Mn, 55, 59 Fe, 69 Zn, 76 As, 82 Br, 124, 125 Sb, 140 Ba เป็นต้น
กลุ่ม D - ไอโซโทปของกัมมันตภาพรังสีต่ำที่สุด (ขีดจำกัดความเข้มข้นสูงสุดตั้งแต่ 1 10 -9 คูรี / ลิตร): 3 H, 14 C เป็นต้น

2 วิธีการวิเคราะห์ตามการวัดกัมมันตภาพรังสี

2.1 การใช้กัมมันตภาพรังสีธรรมชาติในการวิเคราะห์

องค์ประกอบที่มีกัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติสามารถหาปริมาณได้ด้วยคุณสมบัตินี้ เหล่านี้คือ U, Th, Ra, Ac และอื่น ๆ รวมมากกว่า 20 องค์ประกอบ ตัวอย่างเช่น โพแทสเซียมสามารถหาได้จากกัมมันตภาพรังสีในสารละลายที่ความเข้มข้น 0.05 โมลาร์ การกำหนดองค์ประกอบต่างๆ โดยกัมมันตภาพรังสีมักจะดำเนินการโดยใช้กราฟการสอบเทียบที่แสดงการพึ่งพาของกิจกรรมกับเปอร์เซ็นต์ของธาตุที่ถูกกำหนดหรือโดย วิธีการเพิ่มเติม
วิธีการเรดิโอเมตริกมีความสำคัญอย่างยิ่งใน หางานนักธรณีวิทยาเช่นในการสำรวจแหล่งแร่ยูเรเนียม

2.2 การวิเคราะห์การเปิดใช้งาน

เมื่อฉายรังสีด้วยนิวตรอน โปรตอน และอนุภาคพลังงานสูงอื่นๆ ธาตุที่ไม่ใช่กัมมันตภาพรังสีจำนวนมากจะกลายเป็นกัมมันตภาพรังสี การวิเคราะห์การเปิดใช้งานขึ้นอยู่กับการวัดกัมมันตภาพรังสีนี้ โดยทั่วไปแล้ว อนุภาคใดๆ ก็ตามที่สามารถใช้ในการฉายรังสีได้ กระบวนการของการฉายรังสีด้วยนิวตรอนมีความสำคัญในทางปฏิบัติมากที่สุด การใช้อนุภาคที่มีประจุเพื่อจุดประสงค์นี้เกี่ยวข้องกับการเอาชนะปัญหาทางเทคนิคที่สำคัญกว่าในกรณีของนิวตรอน แหล่งกำเนิดนิวตรอนหลักสำหรับการวิเคราะห์การกระตุ้นคือเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และสิ่งที่เรียกว่าแหล่งกำเนิดแบบพกพา (เรเดียม-เบริลเลียม ฯลฯ) ในกรณีหลังนี้ ?-อนุภาคที่เกิดจากการสลายตัวของ?-ธาตุที่ออกฤทธิ์ใดๆ (Ra, Rn ฯลฯ) ทำปฏิกิริยากับนิวเคลียสของเบริลเลียมโดยปล่อยนิวตรอน:
9 Be + 4 He > 12 C + n

นิวตรอนเข้าสู่ปฏิกิริยานิวเคลียร์กับส่วนประกอบของตัวอย่างที่วิเคราะห์ ตัวอย่างเช่น
55 Mn + n = 56 Mn หรือ Mn (n,?) 56 Mn
กัมมันตภาพรังสี 56 Mn สลายตัวด้วยครึ่งชีวิต 2.6 ชั่วโมง:

56 Mn > 56 Fe +

เพื่อให้ได้ข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบของตัวอย่าง กัมมันตภาพรังสีของตัวอย่างจะถูกวัดเป็นระยะเวลาหนึ่งและวิเคราะห์เส้นโค้งผลลัพธ์ (รูปที่ 2.1) เมื่อทำการวิเคราะห์ดังกล่าว จำเป็นต้องมีข้อมูลที่เชื่อถือได้เกี่ยวกับครึ่งชีวิตของไอโซโทปต่างๆ เพื่อถอดรหัสเส้นโค้งสรุป

รูปที่ 2.1 - กัมมันตภาพรังสีลดลงเมื่อเวลาผ่านไป

อีกรูปแบบหนึ่งของการวิเคราะห์การกระตุ้นคือวิธีการของ?-สเปกโทรสโกปีโดยอาศัยการวัดสเปกตรัม?-การแผ่รังสีของตัวอย่าง พลังงานของ ?-รังสีเป็นเชิงคุณภาพ และอัตราการนับเป็นลักษณะเชิงปริมาณของไอโซโทป การวัดทำได้โดยใช้สเปกโตรมิเตอร์แบบหลายช่องสัญญาณพร้อมตัวนับแบบเรืองแสงวาบหรือสารกึ่งตัวนำ นี่เป็นวิธีการวิเคราะห์ที่รวดเร็วและเฉพาะเจาะจงมากกว่า แม้ว่าวิธีการวิเคราะห์จะมีความละเอียดอ่อนน้อยกว่าเคมีกัมมันตภาพรังสีก็ตาม
ข้อได้เปรียบที่สำคัญของการวิเคราะห์การเปิดใช้งานคือขีดจำกัดการตรวจจับต่ำ ด้วยความช่วยเหลือภายใต้สภาวะที่เอื้ออำนวยสามารถตรวจพบสารได้มากถึง 10 -13 - 10 -15 กรัม ในบางกรณีพิเศษถึงขีดจำกัดการตรวจจับที่ต่ำกว่า ตัวอย่างเช่น มันถูกใช้เพื่อควบคุมความบริสุทธิ์ของซิลิกอนและเจอร์เมเนียมในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ โดยตรวจจับเนื้อหาของสิ่งเจือปนได้สูงถึง 10 -8 - 10 -9% เนื้อหาดังกล่าวไม่สามารถกำหนดได้ด้วยวิธีการอื่นนอกเหนือจากการวิเคราะห์การเปิดใช้งาน เมื่อได้ธาตุหนักของระบบธาตุ เช่น เมนเดเลเวียม และเคอร์ชาโทเวียม นักวิจัยสามารถนับอะตอมของธาตุที่เป็นผลลัพธ์ได้เกือบทุกอะตอม
ข้อเสียเปรียบหลักของการวิเคราะห์การกระตุ้นคือความเทอะทะของแหล่งกำเนิดนิวตรอน เช่นเดียวกับระยะเวลาของกระบวนการในการรับผลลัพธ์บ่อยครั้ง

2.3 วิธีการเจือจางไอโซโทป

แนะนำให้ใช้วิธีการเจือจางไอโซโทปสำหรับการกำหนดปริมาณของส่วนประกอบที่มีคุณสมบัติคล้ายกันในส่วนผสมที่แยกออกยาก ในวิธีนี้ จำเป็นต้องแยกสารที่วิเคราะห์ออกทั้งหมดแต่เพียงบางส่วนเท่านั้น สถานะที่เป็นไปได้ วิธีการเจือจางไอโซโทปเปิดโอกาสใหม่ในการวิเคราะห์ของผสมและองค์ประกอบที่ซับซ้อนที่มีคุณสมบัติในการวิเคราะห์ทางเคมีที่คล้ายคลึงกัน ตัวอย่างเช่น เมื่อวิเคราะห์ส่วนผสมของเซอร์โคเนียม - แฮฟเนียมหรือไนโอเบียม - แทนทาลัม สามารถรับตะกอนบริสุทธิ์ของส่วนประกอบอย่างใดอย่างหนึ่งได้ แต่การตกตะกอนจะไม่สมบูรณ์ หากเกิดการตกตะกอนอย่างสมบูรณ์ ตะกอนที่เป็นผลลัพธ์จะถูกปนเปื้อนด้วยองค์ประกอบอะนาล็อก ในวิธีการเจือจางไอโซโทป จะเกิดการตกตะกอนที่ไม่สมบูรณ์ และโดยใช้การวัดกิจกรรม เนื้อหาขององค์ประกอบที่วิเคราะห์จะพบได้อย่างแม่นยำเพียงพอ เทคนิคที่คล้ายคลึงกันนี้ยังใช้ในการวิเคราะห์สารผสมอินทรีย์ต่างๆ

2.4 การไทเทรตแบบเรดิโอเมตริก

ในการไทเทรตแบบเรดิโอเมตริก ตัวบ่งชี้คือไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีของธาตุ ตัวอย่างเช่น เมื่อทำการไตเตรทฟอสเฟตด้วยแมกนีเซียม ฟอสเฟตที่มี P* กัมมันตภาพรังสีจำนวนเล็กน้อยจะถูกนำเข้าไปในสารละลายที่วิเคราะห์

การเปลี่ยนแปลงในกิจกรรมระหว่างการไทเทรตนี้สามารถเห็นได้ในรูปที่ 2.2, ก. คำจำกัดความแบบกราฟิกของจุดสมมูลแสดงไว้ที่นี่ด้วย ก่อนถึงจุดสมมูล กิจกรรมของสารละลายจะลดลงอย่างรวดเร็ว เนื่องจากกัมมันตภาพรังสีจากสารละลายจะผ่านเข้าไปในตะกอน หลังจากจุดสมมูล กิจกรรมของสารละลายจะยังคงเกือบคงที่และมีขนาดเล็กมาก
ดังที่เห็นได้จากรูปที่ 2.2 b การเติมไฮโดรเจนฟอสเฟตในสารละลายจนถึงจุดสมมูลในทางปฏิบัติจะไม่ทำให้กิจกรรมของสารละลายเพิ่มขึ้น เนื่องจากไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีจะตกตะกอน หลังจากจุดสมมูล กิจกรรมของสารละลายเริ่มเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของความเข้มข้นของไฮโดรเจนฟอสเฟต

A) - การเปลี่ยนแปลงในกิจกรรมของสารละลายฟอสเฟตที่มีสารละลายในระหว่างการไทเทรต b) - การเปลี่ยนแปลงในการทำงานของสารละลายในระหว่างการไทเทรตด้วยฟอสเฟตที่มี
รูปที่ 2.2 - ประเภทของเส้นโค้งการไทเทรตแบบเรดิโอเมตริก

ปฏิกิริยาการไทเทรตแบบเรดิโอเมตริกต้องเป็นไปตามข้อกำหนดที่มักกำหนดในปฏิกิริยาการวิเคราะห์ไทเทรต (ความเร็วและความสมบูรณ์ของปฏิกิริยา ความคงตัวขององค์ประกอบของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา ฯลฯ) เงื่อนไขที่ชัดเจนสำหรับการบังคับใช้ของปฏิกิริยาในวิธีนี้ก็คือการเปลี่ยนแปลงของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาจากสารละลายที่วิเคราะห์ไปเป็นอีกเฟสหนึ่งเพื่อขจัดการรบกวนในการกำหนดกิจกรรมของสารละลาย ระยะที่สองนี้มักจะทำให้เกิดการตกตะกอน วิธีการต่างๆ เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาถูกสกัดด้วยตัวทำละลายอินทรีย์ ตัวอย่างเช่น ในการไทเทรตของไอออนบวกจำนวนมากที่มีไดไทโซน คลอโรฟอร์มหรือคาร์บอนเตตระคลอไรด์ถูกใช้เป็นตัวสกัด การใช้ตัวแยกช่วยให้สามารถกำหนดจุดสมมูลได้แม่นยำยิ่งขึ้น เนื่องจากในกรณีนี้ การหาค่าสามารถวัดกิจกรรมของทั้งสองเฟสได้

2.5 เอฟเฟกต์มอสเบาเออร์

ผลกระทบนี้ถูกค้นพบในปี 1958 โดย R.P. Mössbauer ภายใต้ชื่อนี้ ปรากฏการณ์ของการปล่อย การดูดกลืน และการกระเจิงของควอนตั้มโดยนิวเคลียสของอะตอมมักจะรวมกันโดยไม่เสียพลังงานเพื่อการกลับมาของนิวเคลียส มักจะมีการศึกษาการดูดซึมของรังสี β ดังนั้นผลของ Mössbauer จึงมักเรียกว่า α-resonance spectroscopy (GRS)
เมื่อเปล่ง?-quanta นิวเคลียสของอะตอมจะกลับสู่สภาวะปกติ อย่างไรก็ตาม พลังงานของรังสีที่ปล่อยออกมานั้นไม่เพียงแต่จะถูกกำหนดโดยความแตกต่างระหว่างสถานะพลังงานของนิวเคลียสในสภาวะตื่นเต้นและสภาวะปกติเท่านั้น เนื่องจากกฎการอนุรักษ์โมเมนตัม นิวเคลียสจึงได้รับแรงถีบกลับที่เรียกว่า สิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าในกรณีของอะตอมของก๊าซ พลังงานของการแผ่รังสีที่ปล่อยออกมาจะน้อยกว่าในกรณีที่ตัวปล่อยอยู่ในวัตถุที่เป็นของแข็ง ในกรณีหลัง การสูญเสียพลังงานเนื่องจากการหดตัวจะลดลงเป็นค่าเล็กน้อย ดังนั้น ?-quanta ของรังสีที่ปล่อยออกมาโดยไม่มีแรงถีบกลับสามารถดูดซับโดยอะตอมที่ไม่ถูกกระตุ้นของธาตุเดียวกัน อย่างไรก็ตาม ความแตกต่างในสภาพแวดล้อมทางเคมีของนิวเคลียสที่เปล่งแสงและนิวเคลียสดูดซับทำให้เกิดความแตกต่างในสถานะพลังงานของนิวเคลียส ซึ่งเพียงพอที่จะป้องกันการดูดซับเรโซแนนซ์ของ α-quanta ความแตกต่างในสถานะพลังงานของนิวเคลียสจะได้รับการชดเชยเชิงปริมาณโดยใช้เอฟเฟกต์ดอปเปลอร์ ตามความถี่ของการแผ่รังสี (ในกรณีนี้ พลังงานของควอนตา) ขึ้นอยู่กับความเร็วของการเคลื่อนที่ ที่ความเร็วการเคลื่อนที่ของอีซีแอล (หรือตัวดูดซับ เนื่องจากมีเพียงความเร็วสัมพัทธ์ของการเคลื่อนที่เท่านั้นที่มีความสำคัญ) การดูดซับด้วยเรโซแนนซ์จึงเกิดขึ้น การพึ่งพาความเข้มของการดูดซึมของ?-quanta กับความเร็วของการเคลื่อนไหวเรียกว่าสเปกตรัมของมอสบาวเออร์ สเปกตรัมของ Mössbauer ทั่วไปแสดงไว้ในรูปที่ 2.3 ซึ่งแสดงอัตราการนับตามสัดส่วนผกผันเพื่อวัดความเข้มของการดูดกลืน

รูปที่ 2.3 - สเปกตรัมการดูดกลืน Mössbauer

ความเร็วของการเคลื่อนที่ของตัวอย่างหรือตัวปล่อยมักจะไม่เกินสองสามเซนติเมตรต่อวินาที สเปกตรัมของมอสบาวเออร์เป็นลักษณะสำคัญของสสาร อนุญาตให้ตัดสินธรรมชาติของพันธะเคมีในสารประกอบภายใต้การศึกษา โครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์ และคุณสมบัติและคุณสมบัติอื่นๆ

3 การใช้กัมมันตภาพรังสี

3.1 การประยุกต์ใช้ตัวติดตามกัมมันตภาพรังสีในเคมีวิเคราะห์

การใช้นิวไคลด์กัมมันตรังสีในเคมีวิเคราะห์มีความหลากหลายมาก วิธีการวิเคราะห์เชิงปริมาณมีการใช้งานจริงอย่างกว้างขวาง โดยพิจารณาจากข้อเท็จจริงที่ว่าในกระบวนการทางเคมีต่างๆ นั้น กัมมันตภาพรังสีจำเพาะ

กัมมันตภาพรังสีของตัวอย่างอยู่ที่ไหน แสดงเป็นเบกเคอเรล และเป็นมวลของตัวอย่างของสารที่วิเคราะห์ซึ่งมีการกระจายนิวไคลด์กัมมันตรังสีอย่างสม่ำเสมอ คงที่ทั้งสำหรับตัวอย่างทั้งหมดและสำหรับส่วนหนึ่งส่วนใดของมัน
ให้เราพิจารณาการทดลองในการพิจารณาความดันไอของโลหะทนไฟที่บินยากอย่างยิ่ง เช่น ทังสเตน ทังสเตนกัมมันตภาพรังสีที่ผลิตขึ้นเทียม 185 สามารถใช้เป็นฉลากได้ ให้เราเตรียมทังสเตนโลหะที่มีฉลากนี้และกำหนดกิจกรรมเฉพาะของทังสเตน ต่อไป ให้รวบรวมไอโลหะที่ระเหยจากพื้นผิวทังสเตนที่อุณหภูมิที่เลือกและบรรจุอยู่ในปริมาตรของไอ ในสภาวะเดียวกันกับที่ถูกกำหนด เราพบกิจกรรมของไอเหล่านี้ แน่นอน มวลของไอระเหย

นอกจากนี้ เมื่อทราบปริมาตรของไอระเหยแล้ว เราสามารถหาความหนาแน่นของไอระเหยที่อุณหภูมิของการทดลอง จากนั้นใช้ข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบของไอและความดัน
ในทำนองเดียวกัน โดยใช้ฉลากกัมมันตภาพรังสี คุณสามารถค้นหาความเข้มข้นของสารในสารละลายและกำหนด ตัวอย่างเช่น ความเข้มข้นของสารในสารละลายอิ่มตัว ในทำนองเดียวกัน เราสามารถหามวลของสารที่เหลืออยู่หลังจากการสกัดเข้าสู่ สิ่งแวดล้อมทางน้ำและผ่านเข้าสู่ระยะอินทรีย์ นอกจากนี้ยังสามารถคำนวณค่าสัมประสิทธิ์การกระจายตัวระหว่างเฟสของสารที่สกัดได้ (ในที่นี้ การใช้ตัวติดตามกัมมันตภาพรังสีมีความสำคัญเมื่อค่าสัมประสิทธิ์การกระจายตัวสูงมาก และไม่มีวิธีการวิเคราะห์อื่นใดในการกำหนดปริมาณสารที่สกัดได้ต่ำมาก สารคงเหลืออยู่ในสถานะน้ำ)
การใช้ตัวติดตามกัมมันตภาพรังสีในวิธีการเจือจางไอโซโทปนั้นเป็นแบบดั้งเดิม ให้จำเป็นต้องกำหนดเนื้อหาของกรดอะมิโนใด ๆ ในส่วนผสมของกรดอะมิโนที่มีลักษณะคล้ายคลึงกันและเป็นไปไม่ได้ที่จะทำการแยกกรดอะมิโนโดยสมบูรณ์ (เชิงปริมาณ) ด้วยวิธีการทางเคมี แต่มีวิธีการที่ช่วยให้คุณ แยกจากส่วนผสมเป็น รูปแบบบริสุทธิ์กรดอะมิโนส่วนนี้เพียงเล็กน้อย (เช่น การใช้โครมาโตกราฟี) ปัญหาที่คล้ายกันเกิดขึ้นในการกำหนดเนื้อหาของแลนทาไนด์ในส่วนผสมของแลนทาไนด์และในการพิจารณาว่าองค์ประกอบนี้หรือองค์ประกอบใดที่พบในธรรมชาติเช่นในแม่น้ำหรือน้ำทะเล
เราจะใช้เพื่อกำหนดปริมาณไอโอดีนทั้งหมดในน้ำทะเลโดยส่วนของไอโอไดด์ไอออนตามมวลและกิจกรรม เราแนะนำไอออนไอโอไดด์ที่ติดฉลากเหล่านี้ลงในตัวอย่างที่วิเคราะห์และให้ความร้อนเพื่อให้ฉลากกัมมันตภาพรังสีมีการกระจายอย่างเท่าเทียมกันในทุกรูปแบบเคมีที่มีไอโอดีนในน้ำทะเล ต่อไป โดยใช้ซิลเวอร์ไนเตรต เราแยกส่วนเล็ก ๆ ของไอออนไอโอไดด์ในรูปแบบของการตกตะกอน AgI และกำหนดมวลและกัมมันตภาพรังสีของมัน หากปริมาณไอโอดีนทั้งหมดในตัวอย่างเท่ากัน ปรากฎว่า

โดยใช้เทคนิคที่แตกต่างกันเล็กน้อย ปริมาณไอโอดีนของน้ำทะเลสามารถพบได้ในรูปของไอโอไดด์ไอออน ในการทำเช่นนี้ หลังจากแนะนำฉลากกัมมันตภาพรังสีเข้าไปในตัวอย่างแล้ว ควรสร้างเงื่อนไขโดยที่การแลกเปลี่ยนไอโซโทป (การแลกเปลี่ยนอะตอมของไอโอดีน) ระหว่างไอออนของไอโอไดด์กับรูปแบบอื่นๆ ที่มีไอโอดีน (ไอโอเดตและไอออนที่มีระยะเวลา) จะไม่เกิดขึ้น (สำหรับสิ่งนี้ สารละลายเย็นที่มีสภาพแวดล้อมเป็นกลาง) การแยกไอออนไอโอไดด์ส่วนเล็ก ๆ ออกจากน้ำทะเลเพิ่มเติมด้วยความช่วยเหลือของการตกตะกอน - ซิลเวอร์ไนเตรตในรูปของ AgI (มวลส่วน) และการวัดกัมมันตภาพรังสีโดยใช้สูตร (3.5) เราสามารถค้นหาเนื้อหาของไอออนไอโอไดด์ใน ตัวอย่าง.

วิธีการทางเคมีเชิงวิเคราะห์ที่มีความละเอียดอ่อนอย่างยิ่งที่เป็นสากลเช่นการวิเคราะห์การกระตุ้นก็ขึ้นอยู่กับการใช้อะตอมกัมมันตภาพรังสี เมื่อทำการวิเคราะห์การกระตุ้น จำเป็นต้องใช้ปฏิกิริยานิวเคลียร์ที่เหมาะสมเพื่อกระตุ้นอะตอมขององค์ประกอบที่กำหนดในตัวอย่าง กล่าวคือ เพื่อทำให้พวกมันมีกัมมันตภาพรังสี ส่วนใหญ่มักจะดำเนินการวิเคราะห์การเปิดใช้งานโดยใช้แหล่งนิวตรอน ตัวอย่างเช่น หากจำเป็นต้องค้นหาเนื้อหาของธาตุหายาก dysprosium Dy ในหินแข็ง ให้ดำเนินการดังนี้
ขั้นแรก เตรียมชุดตัวอย่างที่มีปริมาณ Dy ต่างๆ ที่ทราบ (เช่น ถ่ายในรูปของ DyF 3 หรือ Dy 2 O 3 - อะตอมของออกซิเจนและฟลูออรีนจะไม่ถูกกระตุ้นโดยนิวตรอน) ตัวอย่างเหล่านี้ถูกฉายรังสีภายใต้สภาวะเดียวกันกับฟลักซ์นิวตรอนเดียวกัน แหล่งที่มาของนิวตรอนที่จำเป็นสำหรับการทดลองเหล่านี้คือหลอดขนาดเล็ก (ขนาดเท่าปากกา) ที่มีวัสดุที่ปล่อยนิวตรอนออกมา (เช่น ส่วนผสมของอเมริเซียม-241 และเบริลเลียม) แหล่งนิวตรอนดังกล่าวสามารถจัดเก็บได้อย่างปลอดภัยโดยวางไว้ในรูที่ทำขึ้นตรงกลางบล็อกพาราฟินขนาดเท่าถังน้ำ
สำหรับการฉายรังสี ตัวอย่างที่มีเนื้อหาที่เป็นที่ทราบของดิสโพรเซียมจะถูกวางไว้ในหลุมที่มีอยู่ในบล็อกพาราฟินและอยู่ห่างจากแหล่งกำเนิดเท่ากัน (รูปที่ 3.1)

1 – บล็อกพาราฟิน, 2 – แหล่งนิวตรอนหลอด,
3 – ตัวอย่างที่ฉายรังสี
รูปที่ 3.1 - แบบแผนของการวิเคราะห์การกระตุ้นนิวตรอน

ตัวอย่างของหินที่วิเคราะห์แล้วจะอยู่ในหลุมเดียวกัน ภายใต้อิทธิพลของนิวตรอน ปฏิกิริยานิวเคลียร์ 164 Dy(n, g) 165 Dy เกิดขึ้นในตัวอย่าง หลังจากช่วงเวลาหนึ่ง (เช่น หลังจาก 6 ชั่วโมง) ตัวอย่างทั้งหมดจะถูกลบออกจากบ่อน้ำและกิจกรรมของพวกมันจะถูกวัดภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน จากการวัดฤทธิ์ของยา กราฟการสอบเทียบจะถูกสร้างขึ้นในพิกัด "เนื้อหาของดิสโพรเซียมในตัวอย่าง - กิจกรรมของยา" และพบเนื้อหาของดิสโพรเซียมในวัสดุที่วิเคราะห์ (รูปที่ 3.2 ).

รูปที่ 3.2 - กราฟของการพึ่งพากิจกรรมที่บันทึกไว้ / ตัวอย่างที่กระตุ้นด้วยนิวตรอนต่อมวล m ของดิสโพรเซียมในตัวอย่าง ในตัวอย่างที่วิเคราะห์ dysprosium ประมาณ 3 ไมโครกรัม

วิธีวิเคราะห์การเปิดใช้งานนั้นดีไม่เพียงแต่สำหรับความไวสูงเท่านั้น เนื่องจากรังสีที่เกิดขึ้นระหว่างการกระตุ้นนิวไคลด์กัมมันตรังสีแตกต่างกันไปตามประเภทและพลังงาน เมื่อใช้อุปกรณ์เรดิโอเมตริกแบบสเปกโตรเมทริกซ์ จึงสามารถกำหนดองค์ประกอบในตัวอย่างได้มากถึง 10-15 รายการพร้อมกันหลังจากเปิดใช้งาน
และข้อดีอีกอย่างที่สำคัญของการวิเคราะห์การกระตุ้น: นิวไคลด์กัมมันตภาพรังสีมักเกิดขึ้นจากการกระตุ้นโดยนิวตรอนสลายตัวอย่างรวดเร็ว ดังนั้นหลังจากผ่านไประยะหนึ่ง วัตถุที่วิเคราะห์จะกลายเป็นไม่มีกัมมันตภาพรังสี ดังนั้น ในหลายกรณี การวิเคราะห์การเปิดใช้งานเป็นการวิเคราะห์ที่ไม่เกี่ยวข้องกับการทำลายวัตถุที่วิเคราะห์ นี่เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการพิจารณาองค์ประกอบของการค้นพบทางโบราณคดี อุกกาบาต และตัวอย่างเฉพาะอื่นๆ

3.2 การใช้ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี

การศึกษาที่โดดเด่นที่สุดชิ้นหนึ่งที่ดำเนินการโดยใช้ "อะตอมที่ติดแท็ก" คือการศึกษาเมแทบอลิซึมในสิ่งมีชีวิต ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าในเวลาอันสั้น ร่างกายได้รับการต่ออายุเกือบสมบูรณ์ อะตอมที่เป็นส่วนประกอบของมันถูกแทนที่ด้วยอะตอมใหม่ มีเพียงธาตุเหล็กตามที่การทดลองในการศึกษาไอโซโทปของเลือดแสดงให้เห็นเท่านั้นที่เป็นข้อยกเว้นสำหรับกฎนี้ ธาตุเหล็กเป็นส่วนหนึ่งของฮีโมโกลบินในเซลล์เม็ดเลือดแดง เมื่ออะตอมของธาตุเหล็กกัมมันตภาพรังสีเข้าสู่อาหาร พบว่าออกซิเจนอิสระที่ปล่อยออกมาระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงนั้นเดิมทีเป็นส่วนหนึ่งของน้ำ ไม่ใช่คาร์บอนไดออกไซด์ ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีใช้ในทางการแพทย์เพื่อการวินิจฉัยและการรักษา โซเดียมกัมมันตภาพรังสีที่นำเข้าสู่กระแสเลือดในปริมาณเล็กน้อย ใช้เพื่อศึกษาการไหลเวียนโลหิต ไอโอดีนสะสมอยู่ในต่อมไทรอยด์อย่างเข้มข้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโรคเกรฟส์ ด้วยการตรวจสอบการสะสมของไอโอดีนกัมมันตภาพรังสีด้วยตัวนับ ทำให้สามารถวินิจฉัยได้อย่างรวดเร็ว ไอโอดีนกัมมันตภาพรังสีปริมาณมากทำให้เกิดการทำลายเนื้อเยื่อที่กำลังพัฒนาอย่างผิดปกติบางส่วน ดังนั้นไอโอดีนกัมมันตภาพรังสีจึงถูกนำมาใช้ในการรักษาโรคเกรฟส์ การแผ่รังสีโคบอลต์ที่รุนแรงใช้ในการรักษาโรคมะเร็ง (ปืนโคบอลต์)
การประยุกต์ใช้ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีในอุตสาหกรรมไม่ครอบคลุมน้อยลง ตัวอย่างหนึ่งคือวิธีการตรวจสอบการสึกหรอของแหวนลูกสูบในเครื่องยนต์สันดาปภายในดังต่อไปนี้ การฉายรังสีวงแหวนลูกสูบด้วยนิวตรอน จะทำให้เกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ในแหวนลูกสูบและทำให้เกิดกัมมันตภาพรังสี เมื่อเครื่องยนต์ทำงาน อนุภาคของวัสดุวงแหวนจะเข้าสู่น้ำมันหล่อลื่น โดยการตรวจสอบระดับกัมมันตภาพรังสีของน้ำมันหลังจากการทำงานของเครื่องยนต์เป็นระยะเวลาหนึ่ง การสึกหรอของวงแหวนจะถูกกำหนด ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีทำให้สามารถตัดสินการแพร่กระจายของโลหะ กระบวนการในเตาหลอม เป็นต้น
การแผ่รังสีที่มีประสิทธิภาพของการเตรียมกัมมันตภาพรังสีถูกใช้เพื่อศึกษาโครงสร้างภายในของการหล่อโลหะเพื่อตรวจหาสารกัมมันตภาพรังสี
ข้อบกพร่อง
ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีถูกใช้อย่างกว้างขวางมากขึ้นในการเกษตร การฉายรังสีของเมล็ดพืช (ฝ้าย กะหล่ำปลี หัวไชเท้า ฯลฯ) ด้วยรังสี ?-ในปริมาณเล็กน้อยจากการเตรียมกัมมันตภาพรังสีทำให้ผลผลิตเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด รังสีปริมาณมากทำให้เกิดการกลายพันธุ์ในพืชและจุลินทรีย์ ซึ่งในบางกรณี
ฯลฯ.................

บทนำ………………………………………………………………………… 3

การใช้แหล่งกัมมันตภาพรังสีในด้านต่างๆ

ทรงกลมของกิจกรรมของมนุษย์…………………………………………………………………….3

อุตสาหกรรมเคมี

เศรษฐกิจเมือง

อุตสาหกรรมการแพทย์

การฆ่าเชื้อด้วยรังสีของผลิตภัณฑ์และวัสดุ

การผลิตเครื่องกระตุ้นหัวใจด้วยไอโซโทปรังสี

การฉายรังสีล่วงหน้าของเมล็ดพืชและหัว

การวินิจฉัยไอโซโทปรังสี (การนำสารกัมมันตภาพรังสีเข้าสู่ร่างกาย)

กากกัมมันตภาพรังสี ปัญหาการกำจัด…………………..8

วิธีที่ไม่ได้รับการพัฒนา…………………………………………………………………………....12

แรงกดดันจากสถานการณ์ภายนอก……………………………………………………….13

การตัดสินใจและความซับซ้อนทางเทคโนโลยีของปัญหา…………………………...13

ความไม่แน่นอนของแนวคิด…………………………………………………………….14

ข้อมูลอ้างอิง…………………………………………………………. 16

บทนำ

ในปัจจุบัน เป็นการยากที่จะหาสาขาวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี อุตสาหกรรม เกษตรกรรม และการแพทย์ ที่ไม่มีแหล่งกำเนิดกัมมันตภาพรังสี (ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี) ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีประดิษฐ์และเป็นธรรมชาติเป็นเครื่องมือที่ทรงพลังและละเอียดอ่อนสำหรับการสร้างวิธีการวิเคราะห์และควบคุมที่มีความละเอียดอ่อนในอุตสาหกรรม ซึ่งเป็นเครื่องมือเฉพาะสำหรับการวินิจฉัยทางการแพทย์และการรักษาโรคเนื้องอกร้าย ยาที่มีประสิทธิภาพผลกระทบต่อสารต่างๆ รวมทั้งสารอินทรีย์ ผลลัพธ์ที่สำคัญที่สุดได้มาจากการใช้ไอโซโทปเป็นแหล่งรังสี การสร้างการติดตั้งด้วยแหล่งกำเนิดรังสีกัมมันตภาพรังสีที่ทรงพลังทำให้สามารถใช้เพื่อตรวจสอบและควบคุมกระบวนการทางเทคโนโลยี การวินิจฉัยทางเทคนิค การบำบัดโรคของมนุษย์ ได้รับคุณสมบัติใหม่ของสาร การแปลงพลังงานการสลายตัวของสารกัมมันตภาพรังสีเป็นพลังงานความร้อนและพลังงานไฟฟ้า ฯลฯ ไอโซโทปที่ใช้บ่อยที่สุดสำหรับวัตถุประสงค์เหล่านี้ ได้แก่ ⁶⁰CO, ⁹⁰Sr, ¹³⁷Cs และไอโซโทปพลูโทเนียม เพื่อป้องกันแรงดันจากแหล่งกำเนิด ต้องมีข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับการต้านทานทางกล ความร้อน และการกัดกร่อน สิ่งนี้รับประกันความรัดกุมตลอดระยะเวลาการทำงานของแหล่งที่มา

การใช้แหล่งกัมมันตภาพรังสีในด้านต่างๆ ของมนุษย์

อุตสาหกรรมเคมี

การดัดแปลงทางเคมีด้วยรังสีของผ้าโพลีเอไมด์เพื่อให้มีคุณสมบัติชอบน้ำและป้องกันไฟฟ้าสถิตย์

การปรับเปลี่ยน วัสดุสิ่งทอเพื่อให้ได้คุณสมบัติเหมือนขนสัตว์

การได้มาซึ่งผ้าฝ้ายที่มีคุณสมบัติต้านจุลชีพ

การดัดแปลงการแผ่รังสีของคริสตัลเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์คริสตัลที่มีสีต่างๆ

การหลอมโลหะด้วยรังสีของวัสดุผ้ายาง

การปรับเปลี่ยนรังสี ท่อโพลีเอทิลีนเพื่อเพิ่มความทนทานต่อความร้อนและทนต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

บ่ม สารเคลือบบนพื้นผิวต่างๆ

อุตสาหกรรมงานไม้

อันเป็นผลมาจากการฉายรังสี ไม้เนื้ออ่อนได้รับความสามารถในการดูดซับน้ำที่ต่ำกว่ามาก มีความเสถียรสูงของมิติทางเรขาคณิต และความแข็งที่สูงขึ้น (การผลิตไม้ปาร์เก้โมเสค)

เศรษฐกิจเมือง

การทำให้บริสุทธิ์ด้วยรังสีและการฆ่าเชื้อของน้ำเสีย

อุตสาหกรรมการแพทย์

การฆ่าเชื้อด้วยรังสีของผลิตภัณฑ์และวัสดุ

กลุ่มผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการฆ่าเชื้อด้วยรังสีประกอบด้วยสินค้ากว่าพันรายการ รวมถึงหลอดฉีดยาแบบใช้แล้วทิ้ง ระบบบริการโลหิต เครื่องมือแพทย์ ไหมเย็บและปิดแผล อวัยวะเทียมต่างๆ ที่ใช้ในการผ่าตัดหัวใจและหลอดเลือด บาดแผลและกระดูก ข้อได้เปรียบหลักของการฆ่าเชื้อด้วยรังสีคือสามารถดำเนินการได้อย่างต่อเนื่องที่ปริมาณงานสูง เหมาะสำหรับการฆ่าเชื้อ ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปบรรจุในภาชนะขนส่งหรือบรรจุภัณฑ์รอง และยังใช้สำหรับฆ่าเชื้อผลิตภัณฑ์และวัสดุที่ทนความร้อนได้

การผลิตเครื่องกระตุ้นหัวใจด้วยไอโซโทปรังสีด้วยแหล่งจ่ายไฟตาม²³⁸Pu ปลูกฝังในร่างกายมนุษย์ ใช้ในการรักษาความผิดปกติของจังหวะการเต้นของหัวใจต่างๆ ที่ไม่คล้อยตามการสัมผัสยา การใช้แหล่งพลังงานไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือ เพิ่มอายุการใช้งานได้ถึง 20 ปี ทำให้ผู้ป่วยกลับสู่ชีวิตปกติโดยลดจำนวนการดำเนินการซ้ำ ๆ สำหรับการฝังเครื่องกระตุ้นหัวใจ

เกษตรกรรมและอุตสาหกรรมอาหาร

เกษตรกรรมเป็นสาขาที่สำคัญของการประยุกต์ใช้รังสีไอออไนซ์ จนถึงปัจจุบันในการปฏิบัติทางการเกษตรและ การวิจัยทางวิทยาศาสตร์รายละเอียดทางการเกษตร พื้นที่หลักของการใช้ไอโซโทปรังสีสามารถจำแนกได้ดังต่อไปนี้:

การฉายรังสีวัตถุทางการเกษตร (ส่วนใหญ่เป็นพืช) ด้วยขนาดต่ำเพื่อกระตุ้นการเจริญเติบโตและการพัฒนา

การประยุกต์ใช้รังสีไอออไนซ์ในการทำให้เกิดการกลายพันธุ์ของรังสีและการขยายพันธุ์พืช

โดยใช้วิธีการฆ่าเชื้อด้วยรังสีเพื่อกำจัดแมลงศัตรูพืชทางการเกษตร

การฉายรังสีล่วงหน้าของเมล็ดพืชและหัว(ข้าวสาลี, ข้าวบาร์เลย์, ข้าวโพด, มันฝรั่ง, หัวบีท, แครอท) ปรับปรุงคุณภาพการหว่านเมล็ดและหัว, เร่งการพัฒนาของพืช (ครบกำหนดต้น) เพิ่มความต้านทานของพืช ปัจจัยที่ไม่เอื้ออำนวยสิ่งแวดล้อม.

ในด้านของการผสมพันธุ์จะทำการวิจัยการกลายพันธุ์ จุดมุ่งหมายคือการเลือกแมคโครมิวเทชันสำหรับการเพาะพันธุ์พันธุ์ที่ให้ผลผลิตสูง ได้รับรังสีกลายพันธุ์ที่น่าสนใจสำหรับพืชผลมากกว่า 50 ชนิดแล้ว

การใช้รังสีไอออไนซ์ในการฆ่าเชื้อศัตรูพืชในลิฟต์และยุ้งฉางสามารถลดการสูญเสียพืชผลได้ถึง 20%

เป็นที่รู้จักรังสีแกมมาที่แตกตัวเป็นไอออนช่วยป้องกันการงอกของมันฝรั่งและหัวหอม ใช้สำหรับฆ่าเชื้อผลไม้แห้ง อาหารเข้มข้น ชะลอการเน่าเสียของจุลินทรีย์ และยืดอายุการเก็บของผลไม้ ผัก เนื้อสัตว์ ปลา ความเป็นไปได้ของการเร่งกระบวนการชราของไวน์และคอนญักเปลี่ยนอัตราการสุกของผลไม้ กลิ่นเหม็นน้ำสมุนไพร ในอุตสาหกรรมบรรจุกระป๋อง (ปลา เนื้อสัตว์และผลิตภัณฑ์นม ผักและผลไม้) การฆ่าเชื้ออาหารกระป๋องมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย ควรสังเกตว่าการศึกษาอาหารฉายรังสีพบว่าอาหารที่ได้รับรังสี γ ไม่เป็นอันตราย

เราได้พิจารณาการใช้ไอโซโทปรังสีเฉพาะสำหรับอุตสาหกรรมแต่ละประเภท นอกจากนี้ ไอโซโทปรังสียังใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเพื่อวัตถุประสงค์ดังต่อไปนี้:

การวัดระดับของเหลวที่หลอมเหลว

การวัดความหนาแน่นของของเหลวและเยื่อกระดาษ

จำนวนรายการบนภาชนะ;

การวัดความหนาของวัสดุ

การวัดความหนาของน้ำแข็งบนเครื่องบินและยานพาหนะอื่นๆ

การวัดความหนาแน่นและความชื้นของดิน

γ-defectoscopy แบบไม่ทำลายของวัสดุผลิตภัณฑ์

ในการปฏิบัติทางการแพทย์โดยตรง อุปกรณ์บำบัดด้วยไอโซโทปรังสีได้พบการประยุกต์ใช้ทางคลินิก เช่นเดียวกับการวินิจฉัยไอโซโทปรังสีทางคลินิก

γ-อุปกรณ์การรักษาสำหรับการฉายรังสี γ ภายนอกได้รับการเชี่ยวชาญแล้ว อุปกรณ์เหล่านี้ได้ขยายความเป็นไปได้ของการรักษาด้วย γ ระยะไกลของเนื้องอกอย่างมีนัยสำคัญผ่านการใช้ตัวเลือกการฉายรังสีแบบสถิตและแบบเคลื่อนที่

สำหรับการโลคัลไลเซชันของเนื้องอกแต่ละส่วนจะใช้ ตัวเลือกต่างๆและวิธีการฉายแสง การรักษาแบบถาวรห้าปีที่ระยะ 1, 2 และ 3 ได้รับตามลำดับใน

90-95, 75-85 และ 55-60% ของผู้ป่วย บทบาทเชิงบวกของการฉายรังสีในการรักษามะเร็งเต้านม ปอด หลอดอาหาร ช่องปาก กล่องเสียง กระเพาะปัสสาวะ และอวัยวะอื่นๆ ก็เป็นที่รู้จักกันดีเช่นกัน

การวินิจฉัยไอโซโทปรังสี (การนำสารกัมมันตภาพรังสีเข้าสู่ร่างกาย)ได้กลายเป็นส่วนสำคัญของกระบวนการวินิจฉัยในทุกขั้นตอนของการพัฒนาของโรคหรือการประเมินสถานะการทำงานของสิ่งมีชีวิตที่มีสุขภาพดี ไอโซโทปรังสี การศึกษาวินิจฉัยสามารถสรุปได้ในส่วนหลักดังต่อไปนี้:

การหาปริมาณกัมมันตภาพรังสีของร่างกาย ส่วนประกอบ อวัยวะแต่ละส่วน เพื่อระบุ สภาพทางพยาธิวิทยาตัว;

การกำหนดความเร็วของการเคลื่อนที่ของยากัมมันตภาพรังสีในบางพื้นที่ของระบบหัวใจและหลอดเลือด

ศึกษาการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของยากัมมันตภาพรังสีในร่างกายมนุษย์ เพื่อแสดงภาพอวัยวะ การก่อตัวทางพยาธิวิทยา ฯลฯ

ลักษณะที่สำคัญที่สุดของการวินิจฉัยคือการเปลี่ยนแปลงทางพยาธิวิทยาในระบบหัวใจและหลอดเลือด การตรวจหาเนื้องอกมะเร็งในเวลาที่เหมาะสม การประเมินสถานะของกระดูก ระบบเม็ดเลือดและระบบน้ำเหลืองของร่างกาย ซึ่งเป็นวัตถุที่เข้าถึงยากสำหรับการวิจัยโดยคลินิกแบบดั้งเดิม และวิธีการใช้เครื่องมือ

เปล่าที่มีป้ายกำกับ ¹³y ถูกนำมาใช้ในการปฏิบัติทางคลินิกสำหรับการวินิจฉัยโรคไทรอยด์ NaCe ที่ติดฉลาก ²⁴Na เพื่อศึกษาการไหลเวียนของเลือดในท้องถิ่นและทั่วไป

Na₃PO₄ ติดฉลากด้วย ³³P เพื่อศึกษากระบวนการสะสมในการก่อตัวของเม็ดสีผิวและการเกิดเนื้องอกอื่นๆ

วิธีการวินิจฉัยทางประสาทวิทยาและศัลยกรรมประสาทโดยใช้ไอโซโทป ⁴⁴Tc, ¹³³Xe และ ¹⁶⁹Y ได้รับความสำคัญอย่างมาก จำเป็นสำหรับการวินิจฉัยโรคของสมองที่แม่นยำยิ่งขึ้นรวมถึงโรคของระบบหัวใจและหลอดเลือด ในโรคไตและระบบทางเดินปัสสาวะ การเตรียมกัมมันตภาพรังสีที่มี ¹³¹Y, ¹⁹⁷Hg,

¹⁶⁹Yb, ⁵¹Cr และ ¹¹³Yn ด้วยการแนะนำวิธีการตรวจไอโซโทปรังสีทำให้การเจ็บป่วยของไตและอวัยวะอื่น ๆ ในระยะเริ่มต้นดีขึ้น

การประยุกต์ใช้ p/ไอโซโทปทางวิทยาศาสตร์ประยุกต์นั้นกว้างมาก ลองดูที่บางส่วน:

สิ่งที่น่าสนใจในทางปฏิบัติคือการใช้โรงไฟฟ้าไอโซโทปรังสี (REU) พลังงานไฟฟ้าจากไม่กี่หน่วยถึงหลายร้อยวัตต์ เครื่องกำเนิดความร้อนด้วยความร้อนจากไอโซโทปรังสีได้ค้นพบแอปพลิเคชั่นที่ใช้งานได้จริงมากที่สุดซึ่งการแปลงพลังงาน r / a การสลายตัวเป็นพลังงานไฟฟ้าจะดำเนินการโดยใช้ตัวแปลงเทอร์โมอิเล็กทริกโรงไฟฟ้าดังกล่าวมีความโดดเด่นด้วยความเป็นอิสระอย่างสมบูรณ์ความสามารถในการทำงานในสภาพอากาศใด ๆ เป็นเวลานาน อายุการใช้งานและความน่าเชื่อถือในการใช้งาน

แหล่งพลังงานไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีช่วยให้มั่นใจได้ถึงการทำงานในระบบสถานีอุตุนิยมวิทยาอัตโนมัติ ในระบบอุปกรณ์นำทางในพื้นที่ห่างไกลและไม่มีคนอาศัยอยู่ (แหล่งจ่ายไฟสำหรับบีคอน, ป้ายนำทาง, ไฟนำทาง)

ด้วยประสบการณ์เชิงบวกในการใช้งานพวกมันในสภาวะอุณหภูมิต่ำ ทำให้สามารถใช้พวกมันในแอนตาร์กติกาได้

เป็นที่ทราบกันดีว่าโรงไฟฟ้าไอโซโทปที่มี²¹ºPo ถูกใช้กับยานพาหนะที่เคลื่อนที่บนพื้นผิวของดวงจันทร์ (ยานสำรวจดวงจันทร์)

การใช้ไอโซโทป r/a ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ไม่สามารถประเมินค่าสูงเกินไปได้ เนื่องจากการปฏิบัติทั้งหมดเกิดจากผลการวิจัยในเชิงบวก

นอกจากนี้ เราควรพูดถึงความเชี่ยวชาญเฉพาะด้านที่แคบมาก เช่น การควบคุมศัตรูพืชในวัตถุศิลปะโบราณ เช่นเดียวกับการใช้ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีธรรมชาติใน เรดอนอาบน้ำและโคลนในการบำบัดของโรงพยาบาล

เมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งานของ R / A แหล่งต้องถูกจัดส่งตามขั้นตอนที่กำหนดไว้ไปยังโรงงานพิเศษเพื่อการแปรรูป (การปรับสภาพ) โดยจะกำจัดทิ้งเป็นกากกัมมันตภาพรังสีในภายหลัง

กากกัมมันตภาพรังสี ปัญหาการกำจัด

ปัญหาขยะกัมมันตภาพรังสีเป็นปัญหาทั่วไปของมลพิษสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากของเสียของมนุษย์ แต่ในขณะเดียวกัน ความจำเพาะที่เด่นชัดของ RW ก็ต้องใช้วิธีการเฉพาะเพื่อความปลอดภัยของมนุษย์และชีวมณฑล

ประสบการณ์ในอดีตของการจัดการขยะอุตสาหกรรมและของเสียในครัวเรือนเกิดขึ้นในสภาวะที่การรับรู้ถึงอันตรายของขยะและแผนงานสำหรับการวางตัวเป็นกลางนั้นขึ้นอยู่กับความรู้สึกโดยตรง ความเป็นไปได้ของสิ่งหลังทำให้แน่ใจถึงความเพียงพอของการรับรู้ถึงความเชื่อมโยงของอิทธิพลที่รับรู้โดยตรงจากประสาทสัมผัสด้วยผลที่จะเกิดขึ้น ระดับความรู้ทำให้สามารถนำเสนอตรรกะของกลไกของผลกระทบของของเสียต่อมนุษย์และชีวมณฑลซึ่งค่อนข้างสอดคล้องกับกระบวนการจริงค่อนข้างแม่นยำ แนวคิดดั้งเดิมที่พัฒนาแล้วในทางปฏิบัติเกี่ยวกับวิธีการกำจัดของเสียนั้นได้เชื่อมโยงกันในอดีตด้วยวิธีการที่แตกต่างกันในเชิงคุณภาพซึ่งพัฒนาขึ้นด้วยการค้นพบจุลินทรีย์ ซึ่งไม่เพียงก่อตัวขึ้นในเชิงประจักษ์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงวิธีการทางวิทยาศาสตร์ที่เป็นหลักประกันความปลอดภัยของมนุษย์และสิ่งแวดล้อมด้วย ในระบบการแพทย์และการจัดการทางสังคม มีการจัดตั้งสาขาย่อยที่เกี่ยวข้องขึ้น เช่น กิจการสุขาภิบาลและระบาดวิทยา สุขอนามัยของชุมชน เป็นต้น

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมเคมีและเคมีในขยะอุตสาหกรรมและของเสียในครัวเรือนในปริมาณมวล ใหม่ ซึ่งก่อนหน้านี้ไม่รวมอยู่ในพวกเขาองค์ประกอบและ สารประกอบทางเคมีรวมทั้งสิ่งที่ไม่มีอยู่ในธรรมชาติ ในแง่ของขนาด ปรากฏการณ์นี้เปรียบได้กับกระบวนการธรณีเคมีตามธรรมชาติ มนุษยชาติได้เผชิญกับความจำเป็นในการประเมินปัญหาในระดับต่างๆ ซึ่งควรคำนึงถึง เช่น ผลกระทบสะสมและล่าช้า วิธีการระบุปริมาณของผลกระทบ ความจำเป็นในการใช้วิธีการใหม่ และอุปกรณ์พิเศษที่มีความละเอียดอ่อนสูงในการตรวจจับอันตราย เป็นต้น

อันตรายที่แตกต่างกันในเชิงคุณภาพแม้ว่าจะคล้ายกับสารเคมีในสัญญาณบางอย่างก็มาถึงมนุษย์ "กัมมันตภาพรังสี" เนื่องจากเป็นปรากฏการณ์ที่ไม่ได้รับรู้โดยตรงด้วยประสาทสัมผัสของมนุษย์ จึงไม่ถูกทำลายโดยวิธีการที่มนุษย์รู้จัก และยังมีการศึกษาไม่เพียงพอโดยทั่วไป จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะแยกการค้นพบคุณสมบัติ ผลกระทบ และผลที่ตามมาของปรากฏการณ์ใหม่ออกไป ดังนั้นในการก่อตัวของงานทางวิทยาศาสตร์และการปฏิบัติทั่วไปและเฉพาะ "เพื่อขจัดอันตรายของ RW" และโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการแก้ปัญหาเหล่านี้ปัญหาที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องแสดงให้เห็นว่าสูตรดั้งเดิมไม่ได้สะท้อนถึงธรรมชาติที่แท้จริงและวัตถุประสงค์ของ "ปัญหา RW" อย่างไรก็ตาม อุดมการณ์ของคำกล่าวดังกล่าวแพร่หลายในเอกสารทางกฎหมายและที่ไม่ใช่กฎหมายที่มีลักษณะระดับชาติและระดับรัฐ ซึ่งครอบคลุมถึงมุมมองทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ ทิศทาง การวิจัย และกิจกรรมภาคปฏิบัติที่หลากหลาย คำนึงถึงการพัฒนาขององค์กรทั้งในประเทศและต่างประเทศที่มีชื่อเสียงทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับ "ปัญหาขยะกัมมันตภาพรังสี"

พระราชกฤษฎีกาของรัฐบาลสหพันธรัฐรัสเซียฉบับที่ 1030 ลงวันที่ 23 ตุลาคม 2538 อนุมัติโครงการเป้าหมายของรัฐบาลกลาง "การจัดการกากกัมมันตภาพรังสีและวัสดุนิวเคลียร์ใช้แล้ว การกำจัดและการกำจัดทิ้งในปี 2539-2548"

ขยะกัมมันตภาพรังสีถือเป็น "สารที่ไม่อยู่ภายใต้การใช้ต่อไป (ในใด ๆ สถานะของการรวมตัว) วัสดุ ผลิตภัณฑ์ อุปกรณ์ วัตถุที่มีแหล่งกำเนิดทางชีวภาพ ซึ่งเนื้อหาของ radionuclides เกินระดับที่กำหนดโดยการตรากฎหมาย โปรแกรมมีส่วนพิเศษ "สถานะของปัญหา" ที่มีคำอธิบายของวัตถุเฉพาะและ พื้นที่สาธารณะที่ซึ่ง "การจัดการกากกัมมันตภาพรังสี" เกิดขึ้น เช่นเดียวกับลักษณะเชิงปริมาณทั่วไปของ "ปัญหากากกัมมันตภาพรังสี" ในรัสเซีย

“ขยะกัมมันตภาพรังสีสะสมจำนวนมากไม่เพียงพอ วิธีการทางเทคนิคเพื่อให้แน่ใจว่าการจัดการของเสียเหล่านี้อย่างปลอดภัยและเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ใช้แล้ว การขาดสิ่งอำนวยความสะดวกในการจัดเก็บที่เชื่อถือได้สำหรับการจัดเก็บในระยะยาวและ (หรือ) การกำจัดจะเพิ่มความเสี่ยงของการเกิดอุบัติเหตุจากรังสีและสร้างภัยคุกคามที่แท้จริงของการปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีของสิ่งแวดล้อม ประชากรและบุคลากรขององค์กรและวิสาหกิจที่มีกิจกรรมที่เกี่ยวข้องกับการใช้พลังงานปรมาณูและวัสดุกัมมันตภาพรังสี”

แหล่งที่มาหลักของกากกัมมันตภาพรังสีระดับสูง (RW) ได้แก่ พลังงานนิวเคลียร์ (เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ใช้แล้ว) และโครงการทางทหาร (พลูโทเนียมจากหัวรบนิวเคลียร์ เชื้อเพลิงใช้แล้วจากเครื่องปฏิกรณ์ขนส่งของเรือดำน้ำนิวเคลียร์ ของเสียที่เป็นของเหลวจากโรงงานเคมีกัมมันตภาพรังสี ฯลฯ)

คำถามที่เกิดขึ้น: RW ควรถูกมองว่าเป็นเพียงของเสียหรือเป็นแหล่งพลังงานที่มีศักยภาพหรือไม่? คำตอบสำหรับคำถามนี้ขึ้นอยู่กับว่าเราต้องการจัดเก็บหรือไม่ (in แบบฟอร์มที่เข้าถึงได้) หรือฝัง (เช่น ทำให้ไม่สามารถเข้าถึงได้) คำตอบที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปในปัจจุบันคือ RW นั้นสูญเปล่าจริง ๆ ยกเว้นพลูโทเนียม พลูโทเนียมสามารถทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานในทางทฤษฎี แม้ว่าเทคโนโลยีในการรับพลังงานจากพลูโทเนียมจะซับซ้อนและค่อนข้างอันตราย หลายประเทศ รวมทั้งรัสเซียและสหรัฐอเมริกา กำลังอยู่ในทางแยก: เพื่อเปิดตัวเทคโนโลยีพลูโทเนียมโดยใช้ ปลดอาวุธพลูโทเนียมหรือฝังพลูโทเนียมนี้? เมื่อเร็วๆ นี้ รัฐบาลรัสเซียและมินาตอมประกาศว่าพวกเขาต้องการแปรรูปพลูโทเนียมเกรดอาวุธกับสหรัฐฯ นี่หมายถึงความเป็นไปได้ในการพัฒนาพลังงานพลูโทเนียม

เป็นเวลา 40 ปีที่นักวิทยาศาสตร์ได้เปรียบเทียบทางเลือกในการกำจัดกากกัมมันตภาพรังสี แนวคิดหลักคือควรวางไว้ในที่ที่ไม่สามารถเข้าไปในสิ่งแวดล้อมและทำร้ายบุคคลได้ ความสามารถในการทำลายกากกัมมันตภาพรังสีนี้จะคงอยู่เป็นเวลาหลายหมื่นและหลายแสนปี เชื้อเพลิงนิวเคลียร์ฉายรังสีที่เราสกัดจากเครื่องปฏิกรณ์ประกอบด้วย ไอโซโทปรังสีที่มีครึ่งชีวิตจากหลายชั่วโมงถึงหนึ่งล้านปี (ครึ่งชีวิตคือช่วงเวลาที่ปริมาณของสารกัมมันตภาพรังสีลดลงครึ่งหนึ่งและในบางกรณีจะมีสารกัมมันตภาพรังสีใหม่ปรากฏขึ้น) แต่ปริมาณกัมมันตภาพรังสีทั้งหมดของของเสียจะลดลงอย่างมากเมื่อเวลาผ่านไป สำหรับเรเดียม ค่าครึ่งชีวิตคือ 1620 ปี และง่ายต่อการคำนวณว่าหลังจาก 10,000 ปี เรเดียมจะเหลือประมาณ 1/50 ของปริมาณเดิม กฎระเบียบของประเทศส่วนใหญ่กำหนดความปลอดภัยของขยะเป็นระยะเวลา 10,000 ปี แน่นอน นี่ไม่ได้หมายความว่าหลังจากเวลานี้ RW จะไม่เป็นอันตรายอีกต่อไป: เราเพียงแค่เปลี่ยนความรับผิดชอบเพิ่มเติมสำหรับ RW ไปที่ลูกหลานที่อยู่ห่างไกล ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นต้องทราบสถานที่และรูปแบบการฝังศพของขยะเหล่านี้ให้ลูกหลานทราบ โปรดทราบว่าประวัติศาสตร์ที่เป็นลายลักษณ์อักษรทั้งหมดของมนุษยชาติมีอายุน้อยกว่า 10,000 ปี งานที่เกิดขึ้นระหว่างการกำจัดกากกัมมันตภาพรังสีไม่เคยมีมาก่อนในประวัติศาสตร์ของเทคโนโลยี: ผู้คนไม่เคยตั้งเป้าหมายระยะยาวด้วยตนเอง

ประเด็นที่น่าสนใจของปัญหาคือ ไม่เพียงแต่จำเป็นต้องปกป้องบุคคลจากของเสียเท่านั้น แต่ในขณะเดียวกันก็ปกป้องของเสียจากบุคคลด้วย ในช่วงเวลาที่กำหนดสำหรับการฝังศพ รูปแบบต่างๆ ทางเศรษฐกิจและสังคมจะเปลี่ยนไป ไม่สามารถตัดออกได้ว่าใน สถานการณ์บางอย่างกากกัมมันตภาพรังสีจะกลายเป็นเป้าหมายที่พึงประสงค์สำหรับผู้ก่อการร้าย เป้าหมายในการนัดหยุดงานระหว่างความขัดแย้งทางทหารเป็นต้น เป็นที่ชัดเจนว่า เมื่อเราพูดถึงพันปีแล้ว เราไม่สามารถพึ่งพา การควบคุมและการคุ้มครองจากรัฐบาลได้ เป็นไปไม่ได้ที่จะคาดการณ์ล่วงหน้าว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงอะไรเกิดขึ้น อาจเป็นการดีที่สุดที่จะทำให้ของเสียที่มนุษย์เข้าถึงไม่ได้ แม้ว่าในทางกลับกัน จะทำให้ลูกหลานของเราใช้มาตรการรักษาความปลอดภัยเพิ่มเติมได้ยาก

เป็นที่ชัดเจนว่าไม่มีวิธีแก้ปัญหาทางเทคนิค ไม่มีวัสดุเทียมใดที่สามารถ "ทำงาน" ได้เป็นเวลาหลายพันปี ข้อสรุปที่ชัดเจนคือสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติควรแยกขยะ พิจารณาทางเลือก: ฝังกากกัมมันตรังสีให้ลึก ภาวะซึมเศร้าในมหาสมุทรในตะกอนด้านล่างของมหาสมุทรในขั้วโลกเหนือส่งไปที่ ช่องว่าง; ใส่เข้าไป ชั้นลึกของเปลือกโลกตอนนี้เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าวิธีที่ดีที่สุดคือการฝังขยะให้ลึก การก่อตัวทางธรณีวิทยา

เป็นที่ชัดเจนว่า RW ในรูปของแข็งมีแนวโน้มที่จะแทรกซึมสู่สิ่งแวดล้อม (การย้ายถิ่น) น้อยกว่า RW ที่เป็นของเหลว ดังนั้นจึงสันนิษฐานได้ว่าของเสียกัมมันตภาพรังสีเหลวจะถูกแปลงเป็นของแข็งก่อน อย่างไรก็ตาม การฉีดกากกัมมันตภาพรังสีระดับสูงที่เป็นของเหลวลงสู่ขอบฟ้าใต้ดินลึก (ครัสโนยาสค์, ทอมสค์, ดิมิทรอฟกราด) ยังคงมีการปฏิบัติในรัสเซีย

ในปัจจุบันที่เรียกว่า "หลายอุปสรรค"หรือ แนวคิด "ฝังศพลึก"ขั้นแรกให้บรรจุของเสียโดยเมทริกซ์ (แก้ว เซรามิก เม็ดเชื้อเพลิง) จากนั้นจึงบรรจุในภาชนะอเนกประสงค์ (ใช้สำหรับการขนส่งและการกำจัด) จากนั้นจึงเติมสารดูดซับ (ตัวดูดซับ) รอบๆ ภาชนะ และสุดท้ายโดยวิธีทางธรณีวิทยา สิ่งแวดล้อม.

ดังนั้น เราจะพยายามฝังกากกัมมันตภาพรังสีในเศษส่วนทางธรณีวิทยาที่ลึกลงไป ในเวลาเดียวกัน เราได้รับเงื่อนไข: เพื่อแสดงให้เห็นว่าการฝังศพของเราจะได้ผลตามที่เราวางแผนไว้เป็นเวลา 10,000 ปี ตอนนี้เรามาดูกันว่าเราจะพบปัญหาอะไรระหว่างทาง

ปัญหาแรกพบในขั้นตอนการเลือกสถานที่ศึกษา

ตัวอย่างเช่น ในสหรัฐอเมริกา ไม่มีรัฐเดียวที่ต้องการ เพื่อให้สถานที่ฝังศพแห่งชาติตั้งอยู่ในอาณาเขตของตน สิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าด้วยความพยายามของนักการเมือง พื้นที่ที่อาจมีความเหมาะสมจำนวนมากถูกคัดออกจากรายการและไม่ได้อยู่บนพื้นฐานของ วิธีการทางวิทยาศาสตร์และเป็นผลจากเกมการเมือง

มันดูเป็นอย่างไรในรัสเซีย? ปัจจุบันในรัสเซียยังคงสามารถศึกษาพื้นที่ได้โดยไม่รู้สึกกดดันอย่างมากจากหน่วยงานท้องถิ่น (หากไม่ถือว่ามีการฝังศพใกล้เมือง!) ฉันเชื่อว่าในขณะที่ความเป็นอิสระที่แท้จริงของภูมิภาคและอาสาสมัครของสหพันธ์แข็งแกร่งขึ้น สถานการณ์จะเคลื่อนไปสู่สถานการณ์ของสหรัฐฯ ตอนนี้มีแนวโน้มที่กระทรวงพลังงานปรมาณูจะย้ายกิจกรรมไปยังสถานที่ทางทหารซึ่งแทบไม่มีการควบคุม: ตัวอย่างเช่นหมู่เกาะควรจะสร้างสถานที่ฝังศพ โลกใหม่(รูปหลายเหลี่ยมของรัสเซียหมายเลข 1) แม้ว่าในแง่ของพารามิเตอร์ทางธรณีวิทยา นี้ยังห่างไกลจากสถานที่ที่ดีที่สุด ซึ่งจะกล่าวถึงต่อไป

แต่สมมติว่าขั้นตอนแรกสิ้นสุดลงและเลือกไซต์แล้ว มีความจำเป็นต้องศึกษาและคาดการณ์การทำงานของสถานที่ฝังศพเป็นเวลา 10,000 ปี ปัญหาใหม่ก็มา

ความล้าหลังของวิธีการ

ธรณีวิทยาเป็นวิทยาศาสตร์เชิงพรรณนา ธรณีวิทยาบางส่วนมีส่วนร่วมในการทำนาย (เช่น ธรณีวิทยาวิศวกรรมทำนายพฤติกรรมของดินในระหว่างการก่อสร้าง ฯลฯ) แต่ธรณีวิทยาไม่เคยได้รับมอบหมายให้ทำนายพฤติกรรมของระบบธรณีวิทยาเป็นเวลาหลายหมื่นปี จากการวิจัยหลายปีสู่ ประเทศต่างๆมีข้อสงสัยแม้กระทั่งว่าการคาดการณ์ที่เชื่อถือได้มากหรือน้อยในช่วงเวลาดังกล่าวจะเป็นไปได้หรือไม่

อย่างไรก็ตาม ลองนึกภาพว่าเราสามารถพัฒนาแผนที่เหมาะสมสำหรับการสำรวจไซต์ได้ เป็นที่ชัดเจนว่าการดำเนินการตามแผนนี้จะใช้เวลาหลายปี ตัวอย่างเช่น Mount Yaka ในเนวาดาได้รับการศึกษามานานกว่า 15 ปี แต่ข้อสรุปเกี่ยวกับความเหมาะสมหรือความไม่เหมาะสมของภูเขานี้จะไม่เกิดขึ้นเร็วกว่าใน 5 ปี . ในขณะเดียวกัน โปรแกรมการกำจัดจะอยู่ภายใต้ความกดดันที่เพิ่มขึ้น

แรงกดดันจากสถานการณ์ภายนอก

ในปี สงครามเย็นไม่สนใจของเสีย ถูกสะสม เก็บไว้ในภาชนะชั่วคราว สูญหาย ฯลฯ ตัวอย่างคือสถานที่ทางทหาร Hanford (คล้ายกับ "มายัค" ของเราซึ่งมีถังขนาดใหญ่หลายร้อยถังที่มีของเสียที่เป็นของเหลวและสำหรับหลาย ๆ คนไม่รู้ว่ามีอะไรอยู่ข้างใน ตัวอย่างหนึ่งมีค่าใช้จ่าย 1 ล้านดอลลาร์! ในสถานที่เดียวกัน ในแฮนฟอร์ด มีการพบถังหรือกล่องขยะที่ถูกฝังและ "ถูกลืม" ประมาณเดือนละครั้ง

โดยทั่วไป ในช่วงหลายปีที่ผ่านมาของการพัฒนาเทคโนโลยีนิวเคลียร์ มีของเสียจำนวนมากสะสมอยู่ สถานที่จัดเก็บชั่วคราวในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์หลายแห่งใกล้จะเต็มแล้ว และที่สถานที่ทางทหารนั้น มักใกล้จะถึงความล้มเหลว "ในวัยชรา" หรืออาจมากกว่านั้นด้วยซ้ำ

ปัญหาการฝังศพจึงจำเป็น ด่วนโซลูชั่น การตระหนักรู้ถึงความเร่งด่วนนี้กำลังทวีความรุนแรงมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งตั้งแต่เครื่องปฏิกรณ์กำลัง 430 เครื่อง เครื่องปฏิกรณ์วิจัยหลายร้อยเครื่อง เครื่องปฏิกรณ์ขนส่งหลายร้อยเครื่องของเรือดำน้ำนิวเคลียร์ เรือลาดตระเวน และเรือตัดน้ำแข็งยังคงสะสมของเสียกัมมันตภาพรังสีอย่างต่อเนื่อง แต่คนที่สำรองไว้กับผนังไม่ได้คิดหาวิธีแก้ไขปัญหาทางเทคนิคที่ดีที่สุดเสมอไป และโอกาสของข้อผิดพลาดก็จะเพิ่มขึ้นด้วย ในขณะเดียวกัน ในการตัดสินใจที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีนิวเคลียร์ ความผิดพลาดอาจมีค่าใช้จ่ายสูง

สุดท้าย สมมติว่าเราใช้เงิน 10-20 พันล้านดอลลาร์ และ 15-20 ปีในการศึกษาไซต์ที่มีศักยภาพ ได้เวลาตัดสินใจแล้ว เห็นได้ชัดว่าไม่มีสถานที่ในอุดมคติบนโลกและสถานที่ใด ๆ จะมีคุณสมบัติด้านบวกและด้านลบในแง่ของการฝังศพ เห็นได้ชัดว่า เราจะต้องตัดสินใจว่าคุณสมบัติเชิงบวกมีค่ามากกว่าคุณสมบัติเชิงลบ และคุณสมบัติเชิงบวกเหล่านี้มีความปลอดภัยเพียงพอหรือไม่

การตัดสินใจและความซับซ้อนทางเทคโนโลยีของปัญหา

ปัญหาการฝังศพนั้นซับซ้อนมากในทางเทคนิค ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญมาก ประการแรก วิทยาศาสตร์คุณภาพสูง และประการที่สอง ปฏิสัมพันธ์ที่มีประสิทธิภาพ (ดังที่พวกเขากล่าวในอเมริกา - "ส่วนต่อประสาน") ระหว่างวิทยาศาสตร์และผู้มีอำนาจตัดสินใจ

แนวคิดของรัสเซียเกี่ยวกับการแยกกากกัมมันตภาพรังสีใต้ดินและเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ใช้แล้วในดินที่แห้งแล้งได้รับการพัฒนาที่สถาบันเทคโนโลยีอุตสาหกรรมของกระทรวงพลังงานปรมาณูของรัสเซีย (VNIPIP) ได้รับการอนุมัติจากความเชี่ยวชาญด้านนิเวศวิทยาของกระทรวงนิเวศวิทยาและทรัพยากรธรรมชาติของสหพันธรัฐรัสเซีย กระทรวงสาธารณสุขของสหพันธรัฐรัสเซีย และ Gosatomnadzor ของสหพันธรัฐรัสเซีย การสนับสนุนทางวิทยาศาสตร์สำหรับแนวคิดนี้จัดทำโดย Department of Permafrost Science of the Moscow มหาวิทยาลัยของรัฐ. ควรสังเกตว่าแนวคิดนี้มีเอกลักษณ์เฉพาะ เท่าที่ฉันรู้ ไม่มีประเทศใดในโลกที่พิจารณาถึงปัญหาการกำจัด RW ในดินเยือกแข็ง

แนวคิดหลักคือสิ่งนี้ เราใส่ของเสียที่ก่อให้เกิดความร้อนในดินที่เย็นถาวรและแยกของเสียออกจากหินด้วยสิ่งกีดขวางทางวิศวกรรมที่ไม่ผ่านเข้าไป เนื่องจากการปลดปล่อยความร้อน น้ำแข็งแห้งที่อยู่รอบๆ บริเวณฝังศพเริ่มละลาย แต่หลังจากนั้นไม่นาน เมื่อความร้อนลดลง (เนื่องจากการสลายตัวของไอโซโทปอายุสั้น) หินก็จะกลับกลายเป็นน้ำแข็งอีกครั้ง ดังนั้นจึงเพียงพอที่จะทำให้แน่ใจว่าสิ่งกีดขวางทางวิศวกรรมไม่สามารถผ่านเข้าไปได้ในช่วงเวลาที่ดินเยือกแข็งจะละลาย หลังจากการแช่แข็ง การอพยพของนิวไคลด์กัมมันตรังสีจะเป็นไปไม่ได้

แนวคิดที่ไม่แน่นอน

มีปัญหาร้ายแรงอย่างน้อยสองปัญหาที่เกี่ยวข้องกับแนวคิดนี้

ประการแรก แนวความคิดนี้อนุมานว่าหินที่แช่แข็งไม่สามารถต้านทานนิวไคลด์กัมมันตรังสีได้ เมื่อมองแวบแรก สิ่งนี้ดูสมเหตุสมผล: น้ำทั้งหมดถูกแช่แข็ง น้ำแข็งมักจะเคลื่อนที่ไม่ได้และไม่ละลายนิวไคลด์กัมมันตรังสี แต่ถ้าคุณตั้งใจทำงานวรรณกรรม ปรากฎว่าหลายๆ องค์ประกอบทางเคมีค่อนข้างจะอพยพในหินแข็ง แม้แต่ที่อุณหภูมิ -10-12ºC ก็ยังมีน้ำฟิล์มที่เรียกว่าฟิล์มน้ำที่ไม่เย็นจัดอยู่ในหิน สิ่งที่สำคัญอย่างยิ่งคือยังไม่มีการศึกษาคุณสมบัติของธาตุกัมมันตภาพรังสีที่ประกอบเป็น RW จากมุมมองของการย้ายถิ่นที่เป็นไปได้ในชั้นดินเยือกแข็ง ดังนั้น ข้อสันนิษฐานเกี่ยวกับความไม่สามารถซึมผ่านของหินแช่แข็งสำหรับนิวไคลด์กัมมันตรังสีจึงไม่มีรากฐานใดๆ

ประการที่สอง แม้ว่าจะปรากฎว่าชั้นดินเยือกแข็งเย็นเป็นฉนวน RW ที่ดีจริง ๆ แต่ก็เป็นไปไม่ได้ที่จะพิสูจน์ว่าชั้นดินเยือกแข็งนั้นคงอยู่ได้นานพอ: เราจำได้ว่ามาตรฐานนี้กำหนดไว้สำหรับการฝังศพเป็นเวลา 10,000 ปี เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าสภาวะของดินเยือกแข็งนั้นถูกกำหนดโดยสภาพอากาศและส่วนใหญ่ทั้งสอง พารามิเตอร์ที่สำคัญ- อุณหภูมิอากาศและปริมาณน้ำฝน อย่างที่คุณทราบ อุณหภูมิของอากาศสูงขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลก อัตราการเกิดความร้อนสูงสุดเกิดขึ้นได้อย่างแม่นยำในละติจูดกลางและสูงของซีกโลกเหนือ เป็นที่ชัดเจนว่าภาวะโลกร้อนดังกล่าวจะนำไปสู่การละลายน้ำแข็งและการลดลงของชั้นดินเยือกแข็ง

การคำนวณแสดงให้เห็นว่าการละลายแบบแอคทีฟสามารถเริ่มต้นได้เร็วถึง 80-100 ปี และอัตราการละลายสามารถสูงถึง 50 เมตรต่อศตวรรษ ดังนั้นหินที่แช่แข็งของ Novaya Zemlya สามารถหายไปได้อย่างสมบูรณ์ใน 600-700 ปี ซึ่งใช้เวลาเพียง 6-7% ของเวลาที่ใช้ในการแยกขยะ ไม่มีดินเยือกแข็งหินคาร์บอเนตของ Novaya Zemlya มีคุณสมบัติเป็นฉนวนต่ำมากเมื่อเทียบกับนิวไคลด์กัมมันตภาพรังสี

ปัญหาการจัดเก็บและกำจัดกากกัมมันตภาพรังสี (RW) เป็นปัญหาที่สำคัญที่สุดและยังไม่ได้แก้ไขของพลังงานนิวเคลียร์

ยังไม่มีใครรู้ว่าจะเก็บกากกัมมันตภาพรังสีระดับสูงไว้ที่ไหนและอย่างไร แม้ว่างานในทิศทางนี้กำลังดำเนินการอยู่ จนถึงตอนนี้ เรากำลังพูดถึงอนาคตที่สดใส และไม่เคยหมายถึงเทคโนโลยีอุตสาหกรรมสำหรับการกักเก็บกากกัมมันตภาพรังสีที่มีฤทธิ์สูงไว้ในแก้วทนไฟหรือสารประกอบเซรามิก อย่างไรก็ตาม ยังไม่ชัดเจนว่าวัสดุเหล่านี้จะมีพฤติกรรมอย่างไรภายใต้อิทธิพลของกากกัมมันตภาพรังสีที่บรรจุอยู่ภายในเป็นเวลาหลายล้านปี อายุการเก็บรักษาที่ยาวนานเช่นนี้เกิดจากครึ่งชีวิตขนาดใหญ่ของธาตุกัมมันตภาพรังสีจำนวนมาก เป็นที่แน่ชัดว่าการปล่อยพวกมันออกสู่ภายนอกเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ เนื่องจากวัสดุของภาชนะที่จะปิดล้อมนั้นไม่ได้ "มีชีวิต" มากนัก

เทคโนโลยีการประมวลผลและการจัดเก็บ RW ทั้งหมดมีเงื่อนไขและน่าสงสัย และถ้านักวิทยาศาสตร์นิวเคลียร์โต้แย้งข้อเท็จจริงนี้ตามปกติก็ควรถามพวกเขาว่า: "การรับประกันใดว่าสถานที่จัดเก็บและพื้นที่ฝังศพที่มีอยู่ทั้งหมดไม่ได้เป็นพาหะของการปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสีแล้วเนื่องจากการสังเกตทั้งหมดของพวกเขาถูกซ่อนไว้ จากประชาชน?”

ในประเทศของเรามีสถานที่ฝังศพหลายแห่ง แม้ว่าพวกเขาจะพยายามปิดปากเงียบเกี่ยวกับการมีอยู่ของพวกเขา ที่ใหญ่ที่สุดตั้งอยู่ในภูมิภาคของ Krasnoyarsk ใกล้ Yenisei ซึ่งฝังของเสียจากโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ของรัสเซียส่วนใหญ่และของเสียจากนิวเคลียร์จากประเทศในยุโรปจำนวนหนึ่ง ในระหว่างการวิจัยในพื้นที่เก็บข้อมูลนี้ ผลลัพธ์กลายเป็นบวก แต่การสังเกตเมื่อเร็ว ๆ นี้แสดงให้เห็นการละเมิดระบบนิเวศของแม่น้ำ Yenisei ที่ปลากลายพันธุ์ได้ปรากฏขึ้น โครงสร้างของน้ำมีการเปลี่ยนแปลงในบางพื้นที่ แม้ว่าข้อมูลของ การสอบทางวิทยาศาสตร์ถูกซ่อนไว้อย่างระมัดระวัง

ในโลก กากกัมมันตภาพรังสีระดับสูงยังไม่ได้ถูกฝัง มีเพียงประสบการณ์ในการจัดเก็บชั่วคราวเท่านั้น

บรรณานุกรม

1. Vershinin N. V. ข้อกำหนดด้านสุขอนามัยและทางเทคนิคสำหรับแหล่งกำเนิดรังสีที่ปิดสนิท

ในหนังสือ. "การดำเนินการของการประชุมสัมมนา". M., Atomizdat, 1976

2. Frumkin M. L. et al. รากฐานทางเทคโนโลยีการแปรรูปผลิตภัณฑ์อาหารด้วยรังสี ม. อุตสาหกรรมอาหาร, 1973

3. Breger A. Kh. ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีเป็นแหล่งของรังสีในเทคโนโลยีเคมีรังสี ไอโซโทปในสหภาพโซเวียต พ.ศ. 2518 ฉบับที่ 44 หน้า 23-29

4. Pertsovsky E. S. , Sakharov E. V. อุปกรณ์ไอโซโทปรังสีในอุตสาหกรรมอาหาร แสง และเยื่อกระดาษและกระดาษ M., Atomizdat, 1972

5. Vorobyov E. I. , Pobedinsky M. N. บทความเกี่ยวกับการพัฒนายารังสีในประเทศ ม., แพทยศาสตร์, 1972

6. การเลือกสถานที่ก่อสร้างโรงเก็บกากกัมมันตภาพรังสี E. I. M. , TsNIIatominform, 1985, No. 20.

7. สถานการณ์ปัจจุบันของปัญหาการกำจัดกากกัมมันตภาพรังสีในสหรัฐอเมริกา เทคโนโลยีนิวเคลียร์ในต่างประเทศ พ.ศ. 2531 ฉบับที่ 9

8. Heinonen Dis, Disera F. การกำจัดขยะนิวเคลียร์: กระบวนการจัดเก็บใต้ดิน: IAEA Bulletin, Vienna, 1985, Vol. 27, No. 2

9. การศึกษาทางธรณีวิทยาของไซต์สำหรับการกำจัดกากกัมมันตภาพรังสีขั้นสุดท้าย: E. I. M. : TsNIIatominform, 1987, No. 38

10. R. V. Bryzgalova, Yu. M. Rogozin, G. S. Sinitsyna, et al., “การประเมินปัจจัยทางกัมมันตภาพรังสีและธรณีเคมีบางอย่างที่กำหนดการแปลของนิวไคลด์กัมมันตรังสีระหว่างการกำจัดกากกัมมันตภาพรังสีในรูปแบบทางธรณีวิทยา” ที่ วัสดุของการประชุมสัมมนา CMEA ครั้งที่ 6 ฉบับที่ 2, 1985

กลับ