Введение в радиоактивность (1133879)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Введение в радиоактивностьСтепан Николаевич Калмыковтел. (495) 939-32-20stepan@radio.chem.msu.ruhttp://radiochemistry-msu.ru/leaders/102-kalmykovСоставляющие индивидуальной дозы (мЗв), полученнойсреднестатистическим жителем Финляндии в 2000 г.0,5Радон в помещениях0,04Внешнее облучение(естественное)0,04Космическое излучение0,320,30,5Внутреннее облучение(естественное)ИспользованиерадионуклидовРентгеновскаядиагностикаЧернобыльСтруктура коллективных доз облучения населения России1%14%29%Космическое излучениеРадон и продукты егораспадаМедицинские источникиТехногенные источники56%Карта содержаниярадона-222 впомещенияхG.

Dudois et al.J.Env.Radioact., Vol. 101,Iss. 10, (2010), 786–798Некоторые факты1 Зв = 1 Дж / кгВысота, мМощность дозы, мкЗв/час00,03830000,18160000,93590003,2412000150006,9910,3Риск рака: 0.05 / Зв(National Council on Radiation Protection and Measurement, USA)Мед исследования (Россия): годовой эффективной дозы 1 мЗвПределы доз(персонал группы А) - 20 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5лет, но не более 50 мЗв в годНаселение - 1 мЗв в год в среднем за любые последовательные 5 лет, но неболее 5 мЗв в годРадиохимия – химия радиоактивных веществ. К предмету изучениярадиохимии относятся также химические аспекты производстварадионуклидов и переработки ядерного топлива.Иногда в качестве аналогичного используют понятие ядерная химия,однако его стоит трактовать более широко, ядерная химия изучает,помимо радиохимии, химические процессы, протекающие поддействием ядерных излучений (радиационная химия), а такжехимические последствия радиоактивного распада и ядерных реакций.Этапы развитияФундаментальный этапСоздание ядерного оружия«Мирный» этапЭнергетикаМедицинаДругие радиационные технологииИсторияСвечение стенок разрядных трубок - катодные лучи поток электронов ;Рентгеновские лучи;Анри Беккерель – флуоресценция солей урана - радиоактивность;Мария и Пьер Кюри – радиоактивность минералов урана выделение Po и Ra1898 г.А.

БеккерельСупруги КюриМария Кюри назвала свойствоопределенных атомов испускать лучирадиоактивностью, а уран, торий идругие подобные элементы –радиоактивными«Если существование новогометалла подтвердится, мыпредполагаем назвать его полонием,имея в виду происхождение одного изнас»Ряд урана-238Радиоактивность самопроизвольное (спонтанное) превращение неустойчивого изотопахимического элемента в другой изотоп (обычно - изотоп другого элемента). Сущностьявления радиоактивности состоит в самопроизвольном изменении состава атомногоядра, находящегося в основном состоянии либо в возбуждённом долгоживущем(метастабильном) состоянии.Марии Кюри вместе с Иренвыезжала в прифронтовыегоспитали, сама работаламедицинским лаборантом,водителем, механикомСтроение атома и ядра - Резерфорд, Жолио-Кюри.выделенный супругами Кюри).(радий, Опыт Резерфорда (Гейгер и Марсден)– открытие ядра, протона и нейтрона;Рассеяние моноэнергетических α-частицтонким двухкомпонентным образцомСпектроскопия Резерфордовскогообратного рассеянияRutherford backscattering spectrometry, RBSРассеяние моноэнергетических α-частиц двухкомпонентным образцомконечной (слева) и бесконечной (справа) толщины Эманация – радиоактивные благородные газы – 1902 – теория радиоактивныхпревращений (Резерфорд и Содди); 1910 - известно около 40 радиоактивных веществ с различными периодамиполураспада, Содди - размещение новых элементов в периодической системе.Понятие изотоп.

Масс-спектрограф.Нуклид— вид атомов, характеризующийся определёнными массовым числом,атомным номером, и энергетическим состоянием их ядер, и имеющий времяжизни, достаточное для наблюдения.Изотопы- разновидности ядер одного и того же химического элемента,различающаяся количеством нейтронов в ядре.AZXN2349223592UU23692UИзобары- нуклиды, имеющие одинаковое массовое число.1414Изобарный эффект в масс-спектрометрии67CNИзомеры - явление существования у ядер атомов метастабильных(изомерных) возбуждённых состояний с достаточно большим временемжизни.137g137m5656BaBaСледует правильно употреблять термины «изотоп» и «радионуклид».Термин «изотоп» характеризует отношение между различными типамиатомов (например, нуклиды 13C и 14C суть изотопы, поскольку имеютодинаковый заряд ядра, но различную массу, но нельзя назвать 137Cs и90Sr изотопами).Можно сказать, например, «тяжелый«радиоактивный изотоп цезия».изотопводорода»или14N(α,p)17O9Be(α,n)12C27Al(,n) 30P1930 г.

В. Боте и Г. Беккер1932 г. Дж. Чедвик1934 г. Фредерик и Ирен Жолио-Кюриискусственная радиоактивностьЭ. Ферми - облучение урана нейтронами (1934)О. Ганн и Ф. Штрассман1938 г. 1940 г. Открытиеспонтанного деления 235U(Флеров, Петржак) 1942 г. Атомный реактор(Ферми)Сентябрь 1943 – старт «Манхэттенского проекта»16 июля 1945 г. – первое испытание боезаряда («Gadget»)Август 1945 г.

– бомбардировка Хиросимы и НагасакиАвгуст 1949 г. – испытание первой Советской атомной бомбы (РДС-1),Август 1953 г. – первое испытание термоядерного заряда (СССР),Октябрь 1961 г. – испытание Царь-бомбыВ.И. Вернадский, 1912 год: «Перед намиоткрываются в явлениях радиоактивностиисточники атомной энергии, в миллионыраз превышающие те источники сил,какие только рисовались человеческомувоображению»1922 год: «Сумеет ли человеквоспользоваться этой силой, направитьее на добро, а не на самоуничтожение?»Современное развитие ядерной химии и связь с другими науками иобластями знанийРадиационная безопасность, радиоэкология, …Контроль нераспространения ядерных материалов,Геохимия,Археология,Диагностика материалов,Химический анализ,Радионуклиды как трассеры в биологии, биохимии, фармакологии, ...Ядерная энергетика,Медицина.ЭнергетикаСостав отработавшего ядерного топливаАктивность топлива:14 410 000 Ки – послеразгрузки1 497 000 Ки – 1 год394 000 Ки – 10 лет39 800 Ки – 100 лет1 590 Ки – 1000 лет820 Ки -1000 лет (без уранаи плутония)18 Ки – 1000 лет (безактинидов)Actinide Waste Formssimple oxides:zirconiaZrO2complex oxides:pyrochlore (Na,Ca,U)2(Nb,Ti,Ta)2O6murataite(Na,Y)4(Zn,Fe)3(Ti,Nb)6O18(F,OH)4zirconolite CaZrTi2O7silicates:zircon*thorite*garnet*britholitetitaniteZrSiO4ThSiO4(Ca,Mg,Fe2+)3(Al,Fe3+,Cr3+)2(SiO4)(Ca,Ce)5(SiO4)3(OH,F)CaTiO3phosphates:monazite*apatite*xenotime*LnPO4Ca4-xLn6+x(PO4)y(O,F)2YPO4*durable heavy mineralsи захоронениеРАО .

. . (1998) J. Mater. Res.Weber, Ewing, Catlow, DiazЯТЦde laRubia, Hobbs,e- BeamIon BeamIon BeamSampleЯТЦ и захоронение РАОGd2Ti2O7 Irradiated with 0.6 MeVAr+02211 1(A)[2 1 1](B)(C)(D)(E)(A) No dose; (B) 3.5 x 1014; (C) 5.0 x 1014; (D) 6.5 x 1014; 7.6 x 1014 ions/cm2Gd2Ti2O7 Irradiated with 1.0 MeV Kr+(A)(B)(C)(D)5 nmЯТЦ и захоронение РАОЯдерная медицина• Позитронно-эмиссионная томография(ПЭТ)• Гамма-томография• Направленная бета- и альфарадиотерапия• Нейтронно-захватная терапияПОЗИТРОННО-ЭМИССИОННАЯТОМОГРАФИЯПОЗИТРОННО-ЭМИССИОННАЯТОМОГРАФИЯhttp://en.wikipedia.org/wiki/Positron_emission_tomographyОсновные ПЭТ-радионуклиды15O2,04мин13N9,96мин11С20,4 мин18F109,8 минПОЗИТРОННО - ЭМИССИОННАЯТОМОГРАФИЯОбласти применения ПЭТA. Клиническая диагностикаонкологиякардиологияневрологияперфузия с 82Rbболезнь Альцгеймераметаболизм с 18FDGболезнь ПаркинсонаПОЗИТРОННО - ЭМИССИОННАЯТОМОГРАФИЯОбласти применения ПЭТБ.

Молекулярная визуализация в научных исследованияхC.Halldin CPD 2001, 1907-1929F.Bengel MIB 2005, 7:22-29Bing Ma et al. NMB 2005, 701-705Фармакокинетикаи создание новыхлекарственныхсредствМолекулярнаягенетика:визуализациягенов-репортеровНовые клеточныетехнологии визуализациястволовых клетокСостав клинического ПЭТ-центрасканнеррадиохимияциклотронРадионуклиды для диагностики•••99Tc111In123IРадионуклиды для терапии• Бета• Альфа• ОжеAMIN I. KASSISP.

August Schubiger, RogerINT. J. RADIAT. BIOL., NOVEMBER–DECEMBER, 2004, VOL. 80, NO. 11–12, 789–803Alberto, and Alan SmithНАПРАВЛЕННАЯ АЛЬФА-ТЕРАПИЯ (212Bi)Выживаемость1.00.820 мкКи0.60.40.20Контроль20406080СуткиMiao et al. Clin. Cancer Res. 2005. 11. 15. 5616-21.100120Радионуклиды для терапии•••••••90Y166HoХелаторБиомолекула177Lu213Bi212BiAc-225 10 дα 5.8 МэВFr-221 4.8 минα 6.3 МэВ211AtAt-217 0.032 c225AcBi-213 45.6 минα 7.0 МэВβPo-213 4.3 мксα 8.4 МэВPb-209 3.25 чβBi-209Схема синтезаРадионуклиды как трассеры процессов вокружающей среде: примеры применения• Датирование по 14C (археология, геология)• Определение потоков органического углерода вгидросфере по 234Th (океанология)• Исследование эрозии почв с помощью 137Cs, 210Pb, 7Be.• Исследование времени жизни аэрозолей с помощью7Be, 32P, 33P• Датирование океанических, морских, озерных донныхотложений по 10Be, 230Th, 210Pb, анализ «естественныхархивов»Некоторые радионуклиды, применяемыев качестве трассеров10Be230Th14C32Si210Pb3Hтехногенные радионуклиды210Po7Be234Th32P222Rn00,0010,010,1110100100010000Временной интервал, лет1000001000000 10000000ЦЕЗИЙ-137 В ДОННЫХ ОСАДКАХЧЕРНОГО МОРЯ137Cs, Бк/кг137Cs, Бк/кг0501000198610202000195230R.A.Aliev, St.N.Kalmykov,Yu.A.Sapozhnikov.

In:Environmental radiochemicalanalysis II. Cambridge. UK.254-262.Горизонт, смГоризонт, см0100219524619631986Р.А. АлиевР.А. АлиевНекоторые методы диагностики материаловИспускаемые частицы или квантыНалетающие частицы или квантыФотоныФотоныЭл-ныИоныРентгенофлуоресцентная спек.(XRF)Оптическая спек. слазернымвозбуждением (LOES)СЭМ/ПЭМ срентгеновскиммикроанализомПротонноиндуцированноеиспускание рентг.квантов (PIXE)ЭлектроныРентгеноэлектроннаясп. (XPS)Оже спек.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций