| 8406202 9216 1210 912 1из неск. актов радиоактивного распада. Примерами таких цепочек являются радиоактивные ряды природных изотопов тяжёлых элементов, к-рые начинаются нуклидами 238U, 235U, 232Th и заканчиваются стабильными изотопами свинца 206Pb, 207Pb, 208Pb. Многие радиоактивные изотопы могут распадаться по 2 или нескольким из перечисл. выше осн. типов Р. В результате такой конкуренции разных путей распада возникают разветвления радиоактивных превращений. Для природных радиоактивных изотопов характерны разветвления, обусловленные возможностью а- и В--распадов. Для изотопов трансурановых элементов наиболее распространены разветвления, связанные с конкуренцией а- (реже В--)распадов и спонтанного деления. У нейтронодефицитных ядер зачастую наблюдается конкуренция В+-распада и электронного захвата. Для многих изотопов с нечётными Z и чётными А оказываются энергетически возможными два противоположных варианта В-распада: В--распад и электронный захват или В--и В+-распады.
Заключение. Открытие Р. оказало огромное влияние на развитие науки и техники. Оно ознаменовало начало эпохи интенсивного изучения свойств и структуры вещества. Новые перспективы, возникшие в энергетике, пром-сти и мн. др. областях человеческой деятельности благодаря овладению ядерной энергией, были вызваны к жизни обнаружением способности хим. элементов к самопроизвольным превращениям. За работы, связанные с исследованием и применением Р., было присуждено более 10 Нобелевских премий по физике и химии, в т. ч. А. Беккерелю, П. и М. Кюри, Э. Ферми, Э. Резерфорду, Ф. и И. Жолио-Кюри, Д. Хевеши, О. Гану, Э. Макмиллану и Г. Сиборгу, У. Либби и др.
Лит.: Кюри М., Радиоактивность, пер. с франц., 2 изд., М.- Л., 1960; Мурин А. Н., Введение в радиоактивность, Л., 1955; Давыдов А. С., Теория атомного ядра, М., 1958; Гайсинский М. Н., Ядерная химия и ее приложения, пер. с франц., М., 1961; Экспериментальная ядерная физика, под ред. Э. Сегре, пер. с англ., т. 3, М., 1961; Учение о радиоактивности. История и современность, М., 1973.
В. М. Голъданский, Е. М. Лейкин.
РАДИОАКТИВНОСТЬ АТМОСФЕРЫ, обусловлена присутствием в атмосфере радиоактивных газов и аэрозолей, попадающих в неё в результате процессов, происходящих в природе, и деятельности человека. Соответственно различают естественную и искусственную Р. а. Естеств. радиоактивные газы являются изотопами радона: 222Rn - радон, 220Rn - торон, 219Rn - актинон, и образуются вследствие радиоактивного распада 238U, 232Th и 235U (см. Радиоактивные ряды). Они поступают в атмосферу с почвенным воздухом при обмене его с атмосферным (т. н. эксхаляция) или путём диффузии. При радиоактивном распаде изотопов Rn образуются аэрозольные продукты их распада (см. Радиоактивные аэрозоли), т. к. возникающие при этом хим. элементы относятся к металлам и не летучи при обычных условиях (Ро, Bi и др.). При этом 222Rn (период полураспада T1/2= 3,8 сут) распространяется в пределах тропосферы, а его долгоживущие продукты распада 210Pb(RaD), 210Bi(RaE), 210Po(RaF) обнаружены в стратосфере. Содержание 222Rn в воздухе над океанами на 2 порядка ниже, чем над материками, а концентрация над земной поверхностью уменьшается примерно вдвое на каждый км высоты. Торон и актинон вследствие малого значения T1/2 (54 сек и 3,9 сек) присутствуют только у земной поверхности. Продукт распада торона 212Pb(ThB) с T1/2 = 10,6 ч обнаруживается в нижней тропосфере. В воздухе над океанами 220Rn, 219Rn и их продукты распада практически отсутствуют.
Основная масса естеств. радиоактивных изотопов (7Be, 10Be, 35S, 32P, 33Р, 22Na, 14С, 3Н), возникающих при взаимодействии космич. излучения с ядрами атомов хим. элементов, входящих в состав воздуха, образуется в стратосфере, где и отмечаются наибольшие их концентрации.
Искусств. радиоактивные аэрозоли образуются при ядерных взрывах. Через неск. десятков сек после взрыва они содержат ~ 100 различных радиоактивных изотопов; наиболее токсичными из них считаются 90Sr, 137Cs, 14С, 131I. Высота заброса в атмосферу радиоактивных аэрозолей зависит от мощности и высоты ядерного взрыва, а характер их распространения - от размеров частиц и от высоты заброса их в атмосферу. Наиболее крупные частицы (сотни мкм и выше) быстро выпадают из атмосферы, распространяясь всего на сотни км от места взрыва (локальные выпадения). Однако в случае взрывов мощных ядерных бомб (эквивалентных десяткам мегатонн тринитротолуола) они попадают в стратосферу и, прежде чем выпадут на поверхность Земли, могут пройти в атмосфере тысячи км. Мелкие аэрозоли (размером не более неск. мкм), попавшие при взрыве в верхнюю тропосферу, обычно распространяются вдоль зонального пояса широт с запада на восток, а заброшенные в стратосферу выпадают на поверхность Земли в пределах всего полушария, а в нек-рых случаях - в обоих полушариях, поэтому выпадения этих аэрозолей наз. глобальными.
Основной механизм очищения атмосферы от радиоактивных аэрозолей - выпадение осадков (см. Радиоактивность осадков). Среднее время t пребывания радиоактивного аэрозоля в нижней тропосфере (до момента его выпадения на земную поверхность) порядка неск. сут, а в верхней тропосфере 20-40 сут. Радиоактивные аэрозоли, попавшие в нижние слон стратосферы, имеют t порядка года и выше. Величина т растёт с увеличением высоты заброса в стратосферу. Обычно большая часть радиоактивных продуктов деления остаётся в пределах того полушария, где проведён взрыв ядерной бомбы.
Концентрация продуктов деления в тропосфере растёт с высотой. Особенно большой рост отмечается при переходе через тропопазу. В стратосфере максимум концентрации продуктов деления по измерениям до осени 1961 отмечался на высоте 19-23 км (примерно на той же высоте, что и слой макс. концентрации нерадиоактивного аэрозоля). Радиоактивное загрязнение атмосферы от предприятий атомной пром-сти имеет чаще всего локальный характер; однако 85Кr распределён по всей тропосфере.
Изучение распространения в атмосфере естеств. радиоактивных аэрозолей, а так, в зависимости от их происхождения колеблется в значит. степени (см. табл.).
Искусств. радиоактивные вещества в воды поступают вместе с осадками из атмосферы (см. Радиоактивность осадков). Так, в результате испытаний ядерного оружия концентрация 90Sr в природных водах до 1968 непрерывно возрастала, достигая в отдельных случаях 10 пкюри/л. Другой осн. источник попадания искусств. радиоактивных веществ в водоёмы - сбросные воды предприятий по производству ядерного топлива.
Лит.: Белоусова И. М., IIIтуккенберг Ю. М., Естественная радиоактивность, М., 1961; Вопросы ядерной метеорологии. Сб. ст., М., 1962, с. 259 - 71; Радиоэкология водных организмов, [в. 1-2]. Рига, 1972-73. . Г. А. Середа.
РАДИОАКТИВНОСТЬ ГОРНЫХ ПОРОД, определяется содержанием в них радиоактивных элементов - членов радиоактивных рядов 92238U, 92235U, 90232Th и радиоактивного изотопа 1940К. Содержание др. радиоактивных изотопов (3787Rb, 60150Nd и др.) существенно не влияет на общую Р. г. п., так как скорость их радиоактивного распада крайне мала. Среднее содержание обоих изотопов урана в земной коре (до глубины 16 км) составляет ок. 2,5 .10-4% (вес.), тория 1,3.10-3%, радиоактивного изотопа калия 0,029% . Кроме того, в горных породах присутствуют продукты распада радиоактивных элементов, к-рые иногда мигрируют в окружающие породы и образуют в земной коре струи подземных газов (Не, Аr и т. д.). В почвах накапливается Rn, имеющий радиогенное происхождение.
Среди изверженных горных пород наибольшей радиоактивностью обладают кислые (U-3,5.10-4; Th-1,8 . 10-3), наименьшей - ультраосновные породы (U-3. 10-7; Th-5. 10-7). В кристаллич. горных породах радиоактивные элементы частично входят в состав акцессорных минералов: ортита, циркона, монацита, апатита, сфена и др., а также частично присутствуют в форме окислов, химически не связанных с определёнными минералами.
Происхождение воды
Концентрация в 10 12 кюри/л
40К
226Ra
222Rn
238U
Подземные воды
_
4 (до 26)
до 200
2,4 (до 40)
Источники и ручьи
-
до 140
до 3. 104
до 4
Речные воды
8
0,2 (до 0,8)
0,2-0,3
0,2 (до 20)
Озёрные воды
13
1 (до 8)
--
3
Морская вода
300
0,08 (до 45)
0,7
Содержание радиоактивных элементов в осадочных горных породах (U-3,2 . 10-4; Th-1,1 .10-3) определяется их происхождением; макс. концентрации в органогенных осадках обусловлены присутствием углерода органич. происхождения, фосфатов и др. веществ, являющихся важными осадителями урана (напротив, хемогенные осадки - гипс, каменная соль - отличаются низкой радиоактивностью ).
В почвах отношение Th к U значительно выше, чем в коренных (массивных) породах, что связано с н |
