II.Применение искусственных радиоактивных веществ.

Искусственные радиоактивные вещества в настоящее время находят широкое применение в промышленности и сельском хозяйстве, в медицине и научных исследованиях. Отметим некоторые важнейшие случаи применения этих веществ.

1) Проникающие излучения, получаемые от искусственных радиоактивных веществ, применяются:

а) для промышленной дефектоскопии:

б) в медицине для лечебных целей (хорошие результаты для лечения злокачественных опухолей).

2. Метод “меченых атомов”, связанный с изучением природных и лабораторных процессов, наблюдением за перемещением атомов.

“Меченый атом”

Атом радиоактивного изотопа данного элемента.

Присутствие "меченых" атомов определяется, благодаря их радиоактивности, приборами чувствительными к их излучению. Благодаря этому методу были решены многие вопросы, занимавшие исследователей на протяжении многих лет.

Рассмотрим два примера:

а) Было известно, что на свету растения поглощают СО₂и выделяют О₂. Остающийся углерод идет на образование углеводов. С помощью "меченого" кислорода Виноградовым было установлено, что все атомы, входящие в молекулу С0₂, ассимилируются растением. В атмосферу же выделяется кислород, полученный растениями из впитываемой корнями воды. Таким образом СО₂не поглощается на свету (дальнейшие работы – СО₂поглощается в темноте).

СО₂+ Н₂О → НСНО + О₂,

где НСНО – формальдегид, даёт сахар, крахмал и др.

б) В биологии с помощью "меченых" атомов удалось установить весьма быстрое обновление составных частей всех тканей и органов. Так, за 3 месяца в теле человека обновляется 50% всех белков. При введении радиоактивного фосфора в кровь уже через 30 минут 20% его оказалось в костях. Ионы Nа, Сℓ, В иJбыстро переходят из желудка в кровь: через 30 минут 50% этих веществ переходит в кровь, а через 1,5 часа свыше 95%.

Мы ограничим этими отрывочными примерами перечень все растущего и в наши дни уже огромного круга применения радиоактивных излучений и меченных атомов в науке и народном хозяйстве.

III.Тепловой эффект ядерных реакций.

Ядерные реакции могут происходить с выделением энергии и с поглощением энергии. В первом случае они называются экзотермическими, во втором –эндотермическими. Положительный выход энергии в ряде элементарных ядерных реакций служит физической основой ядерной энергетики. Для того, чтобы судить о том, какие ядерные реакции использовать для получения энергии, используем экспериментальную кривую удельной энергии связив МэВ на нуклон (энергия связи на один нуклон).

График показывает, что возможно добывать атомную энергию за счет двух типов превращений атомных ядер (образуются средние элементы таблицы Менделеева): 1. Энергия выделяется при синтезе ядериз более легких, если возникающие ядра обладают М < 60. Пример: соединение двух дейтоновв ядре гелиядает энергию:

2. Энергия выделяется при делении тяжелых ядер.

Пример: при делении ядрана две равные доли получаются ядра с массовыми числами А ~ 119. Выделяющаяся энергия: