9кл_Теория_радиоизотоптар

Теория:

Изотоптар

Радиоактивтiк құбылысты зерттеу атом ядроларының табиғатына қатысты маңызды жаңалықтардың ашылуына себепшi болды.

Көптеген радиоактивтiк түрленулердi бақылау нәтижесінде радиоактивтiк касиеттерi мүлдем әр түрлi (яғни түрлiше тәсiлдермен ыдырайтын), бiрақ өздерiнiң химиялық қасиеттерi жөнiнен барабар заттар бар екенi анықталды. Белгiлi химиялық тәсiлдердiң бәрiмен де оларды ажырату ешбiр мүмкiн болмады. Осының негiзiнде 1911 ж. Содди хямиялық қасиеттері бiрдей, басқа жағынан, мәселен өзiнiң радиоактивтiгiмен ұксамайтын элементтер бар екенi жөнiнде болжам айтты. Мұндай элементтердi Менделеевтiң периодты жүйесiнiң бiр тор көзiне орналастыру керек. Сондықтан Содди оларды изотоптар (яғни периодтық жүйеде бiрдей орын алатындар) деп атады.

Химиялық элементтердiң бәрiнiң де изотоптары бар. Изотоптар атомы ядросының зарядтары бiрдей, бiрақ массалары әр түрлi.

Изотоптардың қолданылуы

       Таңбаланған атомдар жәрдемімен жүргізілген зерттеулердің бірі-организмдегі зат алмасуды зерттеу. Аз уақыттың ішінде организм түгел жаңарып отыратыны дәлелденген. Оны құрастыратын атомдар жаңаларымен алмастырылған. Тәжірибелер көрсеткендей, бұл ережеге тек темір ғана бағынбайды. Темір гемоглобиннің қызыл қан түйіршіктерінің құрамына енеді. Тамаққа темірдің 59/26 Fe изотопты атомдарын ендіргенде олардың қанға мүлдем қосылмайтындығы байқалған. Тек организмдегі темір қоры таусыла бастағанда ғана организм темірді сіңіре бастайды.

ü  Геофизика әдісінде тау жыныстарында болатын табиғи радиоактивті сәулелердің (көбінесе, гамма-сәулесінің) элементар бөлшектермен (нейтрон, протон, электрон) әсерлесуі түрлі аспаптармен өлшеніп, қорытындылары салыстырылады. Элементар бөлшектердің жасанды ағынын туғызу үшін радиоактивті изотоптар қолданылады. Радиоактивті изотоптар қолдану арқылы гормондардың түзілу құпиясын, олардың организмде таралуын, езгерістерін, бөліну жолдарын анықтайды.Кен байлықтарын Геофизикалық барлау әдістерімен іздегенде табиғи және жасанды физ. өрістер зерттеледі. Өлшеу жұмыстары физ. өрістердегі шамаларды өте үлкен дәлдікпен өлшейтін электрондық, радиотех., мех. және оптикалық күрделі приборлардың көмегімен атқарылады.

ü  Радиоактивті изотоптар медицинада диагноз қою үшінде, терапевтік мақсатта  қолданылады. Аз мөлшерде қанға енгізілетін радиактивті натрий қан айналысын зерттеу үшін пайдаланылады. Йод қалқанды безде, әсіресе базед ауыруына ұшыраған кезде бөлінеді. Арнайы құралдың жәрдемімен радиактивті йодтың жиналуына қарап, диагноз қоюға болады. Кобальттың интенсивті  гамма сәуле шығаруы түрліше рак ауыруларын емдеуге пайдаланылады.

ü  Радиоактивті изотоптар  өнеркәсіпте де пайдаланылады. Бұған бір мысал ретінде іштен жанатын двигательдегі поршеньдік сақиналардың тозуын анықтау тәсілін келтіруге болады.

ü  Поршеньдік сақинаны нейтрондармен сәулелеу арқылы ядролық  реакциялар туғызып, оны радиактивті етеді. Двигатель жұмыс істегенде сақина материалының бөлшектері жағар майға түседі. Двигательдің белгілі бір жұмыс уақыты өткенде майдың радиоактивтілігін зерттеп, сақинаның тозуын анықтайды. Радиацияның көп дозасы өсімдіктермен микроорганизмдерде мутация туғызады. Бұл жеке жағдайларда жаңа бағалы қасиеттері мутанттарды пайда болуына  (радио селекция) әсерін тигізеді. Осылайша бидайдың,  үрме бұршақтың  т.б. дақылдардың бағалы сорттары шығарылған. Радиоактивті изотоптардың гамма сәулесі сондай-ақ зиянды жәндәктерге қарсы күресте және тамақ өнімдерін консервілеу үшін пайдаланылады.

Радиоактивті сәулелердің өтімділігі және олардан қорғану

Жасанды жолмен алынатын радиактивті изотоптарды радиоизотоптар деп атайды.

Алынған изотоптар:

Изотоптардың атомдары шығаратын радиациялық сәулелері олардың қозғалатын ортасының жай-күйі туралы үнемі хабар беріп тұрады. Сондықтан радиактивті изотоптардың атомдарын таңбалы атомдар деп атайды.

Радиактивті сәулелер радиация немесе иондағыш сәулелер деп аталады.

Иондағыш сәулелердің өтімділік қасиеттері:

a - парақ қағаздан өте алмайды. Адам терісінде қалып қойса немесе ішкі органдарына тыныс жолымен, жеген тағамы арқылы өтіп кетсе, өте қауіпті.

β –бөлшектрдің өтімділік қабілеті үлкен. Олар адам ағзасына 1-2 см тереңдеп ене алады. Бірніше мм алюминий қаңылтыры оны толық жұтып алады.

γ – сәуленің өтімділік қабілеті аса күшті. Сондықтан одан қорғану үшін қоғасынның немес бетон плиталардың қалың қабаты пайдаланылады.

Изотоптардың активтілігі деп олардың бір секундта ыдыраған ядроларының санын айтады.

Активтіліктің өлшем бірлігіне беккерель (Бк) алынды.

Радиацияның организмге беретін энергия мөлшері сәулелену дозасы деп аталады.

Дененің бір кг-да жұтылған радиация энергиясының мөлшері жұтылған доза деп аталады.

;

Е-организмде жұтылған радиация энергиясы, яғни сәулелену дозасы,

m –дененің массасы.

Жұтылған дозаның өлшем бірлігіне грей алынады.

Айналадағы ортаны радиация қалдықтармен ластау – адамға да, табиғатқа да жасалған зиянкестік. Кері жағдайда табиғатта үздіксіз жүріп жататын зат алмасулары салдарынан радиактивті бөлшектер жер бетіндегі тіршілік атаулыны бірте-бірте жоятын болады. Сондықтан табиғи ортаның тазалығын сақтауда әр адамға жауапкершілік жүктеледі.

Радиациялық сәуленің адам ағзасына әсері.