Лісова радіобіологія

 

1. Ряди природних радіонуклідів 

2. Штучні радіонукліди та їх ряди

3. Вплив природних і штучних радіонуклідів на організм

Список використаної літератури

 

 

Радіонуклід – атом з нестійким ядром, що характеризується додатковою енергією, яка доступна для передачі до створеної радіаційної частинки, або до одного з електронів атома в процесі внутрішньої конверсії. При вивільненні енергії радіонуклід проходить через процес радіоактивного розпаду, і зазвичай випускає один або більше фотонів, гамма-променів, або субатомні частинки. Ці частинки складають іонізуюче випромінювання. Радіонукліди утворюються в природних умовах, але також можуть бути отримані штучно при бомбардуванні стабільного елемента нейтронами в ядерному реакторі.

Радіонукліди часто також називаються радіоактивними ізотопами або радіоізотопами. Вони використовуються в атомній енергетиці, промисловості, медицині, сільському господарстві і грають важливу роль в дослідженнях з фізики, хімії та біології. Проте, вони можуть представляти собою значну небезпеку через руйнівний вплив іонізуючого випромінювання на живі організми.

Оскільки бета-розпад будь-якого типу не змінює масове число A ізотопу, серед ізотопів з однаковим значенням масового числа (ізобар) існує як мінімум один бета-стабільний ізотоп, що відповідає мінімуму на залежності надлишку маси атома від заряду ядра Z при даному A; бета-розпади відбуваються у напрямку до цього мінімуму. Зазвичай для ізотопів з непарним A такий мінімум один, тоді як для парних значень A бета-стабільних ізотопів може бути 2 і навіть 3. Легкі бета-стабільні ізотопи стабільні також і по відношенню до інших видів радіоактивного розпаду і, таким чином, є абсолютно стабільними (якщо не брати до уваги до цих пір ніким не виявлений розпад протона, який пророкували численні сучасні теорії Стандартної Моделі). Починаючи з А = 36 на парних ізобаричних ланцюжках з'являється другий мінімум. Бета-стабільні ядра в локальних мінімумах ізобаричних ланцюжків здатні відчувати подвійний бета-розпад в глобальних мінімумах ланцюжка, хоча періоди напіврозпаду по цьому каналу дуже великі (1019 років і більше). Важкі бета-стабільні ядра можуть відчувати альфа-розпад (починаючи з A ≈ 140), кластерний розпад і спонтанне ділення.

Доведено, що багато радіонуклідів Земля успадкувала від залишків наднових зірок. Вибух однієї з них міг бути поштовхом до початку утворення Сонячної системи з хмари космічного пилу. З того віддаленого на мільярди років часу збереглися і не розпалися лише поодинокі види ретрорадіонуклідів: калій-40, уран-238, уран-235 і торій-232. Вони та продукти розпаду важких ядер і становлять більшість природних радіонуклідів, формують природне поле радіації.

Друга (менша) частина природних радіонуклідів з невеликою масою ядер безперервно народжується (переважно у верхній атмосфері) як продукти зіткнення потоку космічних частинок з ядрами атомів атмосфери і ґрунту (вуглець-14, тритій та інші). їхній внесок у природний радіаційний фон незначний, та нехтувати його, звичайно, не можна. їх мало, але вони належать до тих елементів, які входять до складу живої речовини. Тому вони легше, ніж важкі елементи, «вбудовуються» в молекули білків, ДНК і шкодять, наче диверсанти.

З усіх природних і штучних радіонуклідів до групи екологічно суттєвих увійшли:

ті, що є ізотопами «елементів життя», члени групи елементів з малими і середніми масами ядер, з яких побудована жива речовина (в тому числі й тіло людини) : 1-5, 7-11;

продукти штучного поділу найважчих і нестійких ядер на дві частини близьких мас у процесі роботи всіх ядерних реакторів і під час випробування ядерної зброї: 13-15, 18, 19, 23. Вони потрапляють у довкілля під час ядерних вибухів у повітрі чи воді і внаслідок серйозних аварій на ядерних реакторах всіх видів і конструкцій (приклад вибух реактора на Чорнобильській АЕС у 1986р.) ;

група радіоактивних інертних газів, які виділяють у повітря всі ядерні реактори у процесі їх нормальної роботи: 6, 7, 12. Не беруть участь у хімічних реакціях, не можуть ввійти до складу живої речовини, але опромінюють наші тканини, коли потрапляють у легені разом з повітрям;

група важких ретрорадіонуклідів (22, 24) та продуктів їх розпаду (20, 21), яким належить невелика частка природного фону радіації.

Відомо три природні радіоактивні ряди:

ряд 238U, який містить радіоактивні ізотопи урану, торію, радію, радону, полонію, свинцю і вісмуту. Закінчується цей ряд стабільним ізотопом 206 Рв;

ряд актиноурану (актинію) : починається ізотопом 235U і закінчується ізотопом 206Рв;

ряд торію: 232 Th – початок ряду, закінчується ряд ізотопом 208Рв.

Серед радіонуклідів земного походження важливе місце належить ізотопам 40К, 87Rb. Ізотоп 40К складає домішку всього в 0, 0119% до нерадіоактивного калію, але відіграє вирішальну роль у внутрішньому опроміненні людини. При розпаді 40К випромінює β – частинки і перетворюється в стабільний ізотоп 40Са або відбувається К – захоплення електрона ядром 40К і утворюється стабільний ізотоп 40Аґ. Ізотоп 40Са утворюється у вісім разів частіше ніж 40Аґ, тому за співвідношенням Са і Аґ в гірських породах можна отримати інформацію про їх вік. В грунті містяться в значній кількості ізотопи 14С і 3Н (тритій), які утворюються в атмосфері азоту під дією космічного випромінювання.

  (1. 1)

Ізотопи 14С засвоюються рослинами при фотосинтезі.

До природних джерел іонізуючого випромінювання належить також космічне випромінювання. Існування космічного випромінювання встановив в 1912