Радиологические свойства урановых руд (часть 1)


Радиоактивность — распад неустойчивых ядер изотопов некоторых элементов и переход их в энергетически более устойчивое состояние. При распаде ядер естественнорадиоактивных изотопов испускаются α-частицы — положительно заряженные ядра атома гелия, β-частицы — поток электронов (и поток энергии в виде мельчайших частиц, не имеющих зарядов, — нейтронов). При α-и β-распаде часть энергии выделяется в виде γ-квантов — электромагнитного излучения.
Распад ядер естественнорадиоактивных изотопов, а следовательно, и испускание α-, β-частиц и γ-квантов происходит в природе непрерывно. В результате распада ядер урана или тория образуются промежуточные неустойчивые изотопы, которые, распадаясь, также испускают α-, β-частицы и γ-кванты. Естественнорадиоактивные изотопы, встречающиеся в природе, образуют три ряда (семейства) радиоэлементов ряд урана — радия, ряд тория и ряд актиноурана.
В ряде уран — радий насчитывается 17 радиоактивных промежуточных изотопов, последовательно превращающихся один в другой: от собственно урана (UI) до конечного нерадиоактивного изотопа свинца.
Каждый из промежуточных изотопов обладает определенной скоростью радиоактивного распада и испускает тот или иной вид излучений.
В урановом ряду практически все γ-излучение образуется за счет распада элементов группы Ra (В + С). Интенсивность γ-излучения остальных элементов практически ничтожна. Промежуточные элементы, испускающие α- и β-частицы, распределены сравнительно равномерно. Каждый α-излучающий изотоп испускает α-частицы определенной энергии. β-излучающие изотопы испускают β-частицы, энергия которых изменяется практически от нуля до некоторого максимального значения, величина которого характерна для данного изотопа. Линейчатый спектр γ-излучения характерен для каждого данного γ-излучающего изотопа.
Проникающая способность α-, β-, γ-излучений различна. Проникающая способность α-частиц характеризуется длиной их пробега и составляет в воздухе всего несколько сантиметров, в твердых веществах — микрометры. Теряемая α-частицей энергия во время пробега затрачивается на ионизацию вещества, что используется для измерения интенсивности α-излучения радиоактивных элементов.