67.Технические применения ионизирующих излучений

Ионизи́рующее излуче́ние — в самом общем смысле — различные виды микрочастиц и физических полей, способные ионизировать вещество. В более узком смысле к ионизирующему излучению не относят ультрафиолетовое излучение и излучение видимого диапазона света, которое в отдельных случаях также может быть ионизирующим. Излучение микроволнового и радиодиапазонов не является ионизирующим^{[1][2][3][4][5]}, поскольку его энергии недостаточно для ионизации атомов и молекул в основном состоянии.

1)Метод меченых атомов - методика по введению особого изотопа в биологически важный метаболит (или продукт питания), после чего прослеживаются последовательные реакции этого метаболита в организме путем наблюдения за судьбой меченого изотопа в продуктах распада, крови, моче и т.д. На основании этих данных строится метаболизм. Использование меченых изотопов стало возможным благодаря широкому развитию методов получения изотопов. Ионизирующие излучения применяются в различных отраслях тяжёлой (интроскопия) и пищевой (стерилизация медицинских инструментов, расходных материалов и продуктов питания) промышленности, а также в медицине (лучевая терапия, ПЭТ-томография). Для лечения опухолей используют тяжёлые ядерные частицы такие как протоны, тяжёлые ионы, отрицательные π-мезоны и нейтроны разных энергий. Создаваемые на ускорителях пучки тяжёлых заряжённых частиц имеют малое боковое рассеяние, что дает возможность формировать дозные поля с чётким контуром по границам опухоли.

2)использование проникающей способности ионизирующих веществ

3)ионизирующая способность

4)наведённая радиоактивность: Многие стабильные атомы в результате облучения и соответствующей индуцированной ядерной реакции превращаются в нестабильные изотопы. В результате такого облучения стабильное вещество становится радиоактивным, причем тип вторичного ионизирующего излучения будет отличаться от первоначального облучения. Наиболее ярко такой эффект проявляется после нейтронного облучения.

68.Трансурановые элементы

ТРАНСУРАНОВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ -хим. элементы с ат. номерами Z>92, расположенные в периодич. системе элементов за ураном. Т. э. испытывают радиоакт. распад. Из-за относительно малого времени жизни они не сохранились в земной коре. Возраст Земли около 5 • 10⁹ лет, а период полураспада Т_1/2 наиб. долгоживущих Т. э. ~ 10⁸ лет. За время существования Земли Т. э., возникшие в процессе нуклеосинтеза ,практически полностью распались. В природных минералах найдены лишь микроколичества²⁴⁴Рu(T_1/2 = 8•10⁷ лет).

Первые Т. э.- нептуний (Z = 93) и плутоний (Z = 94) синтезированы Э. Макмилланом (Е. М. МсМillan) и Г. Сиборгом (G. Th. Seaborg) с сотрудниками в 1940 в Беркли (США) [1 ]. Они были получены в результате ядерной реакции при облучении мишени из U нейтронами или a-частицами. При облучении урана мощным потоком нейтронов возможна реакция последоват. захвата нейтронов. Захват нейтрона сопровождается последующим бета-распадом нового изотопа, что увеличивает ат. номер на единицу. В совр. реакторах этот метод позволяет получать элементы вплоть до Fm (Z= 100). Для элементов с Z> 100 он "не работает" вследствие очень малого времени жизни , к-рый является звеном последоват. цепочки на пути к менделевию с Z=101. Впервые менделевий был синтезирован в 1955 облучением эйнштейния   ускоренными ионами Не. В дальнейшем в реакциях с более массивными ядрами трансурановая область была значительно расширена вплоть до элемента c Z=112.

Установлено, что Т. э. с Z от 93 до 103 относятся к группе актиноидов, к-рые по своим хим. свойствам близки к лантаноидам(редкоземельным элементам). Хим. свойства элемента с Z=104, первого элемента т. н. т р а н с а к-т и н и д н о й о б л а с т и, подобны Hf (элемент IV группы), а элемент с Z=105 является аналогом Та (V группа) [3]. Это подтверждает фундам. закон периодичности хим. свойств элементов, открытый Д. И. Менделеевым.

Типичными каналами (модами) распада, определяющими времена жизни ядер, являются бета-распад, электронный захват,альфа-распад и спонтанное деление ядер .Для тяжёлых ядер с Z> 102 наиб. вероятны a-распад и спонтанное деление (открыто Г. Н. Флёровым и К. А. Петржаком в 1940) [4]. Последнее играет определяющую роль, т. к. именно этот тип распада рассматривается как гл. фактор, лимитирующий возможное число элементов.

По мере продвижения ко всё более далёким элементам в реакции синтеза оказываются вовлечёнными всё более массивные бомбардирующие частицы. Их слияние с ядрами мишени не всегда осуществляется беспрепятственно. Т. о., процессы слияния иделения ядер определяют возможности продвижения к новым элементам конца периодич. системы элементов.

Остров стабильности — трансурановая область на карте изотопов, для вследствие предельного заполнения в ядре протонных и нейтронных оболочек, время жизни изотопов значительно превышает время жизни «соседних» трансурановых изотопов.