Радиационная безопасность. От теории к практике. Владимир Игоревич Ушаков
среднее значение промежутка времени от момента образования ядра до момента его распада. Среднее время жизни изотопа может быть определено путем сложения времени жизни всех радиоактивных атомов и деления этой суммы на первоначальное число радиоактивных атомов.
Характеристика радиоактивного изотопа, представляющая собой скорость (интенсивность) распада его атомов, называется активностью. Она определяется числом ядер вещества, распадающихся в единицу времени.
Единицами измерения радиоактивности в системе СИ является 1 беккерель (Бк), который равен 1 распаду в секунду. Широко используются в настоящее время внесистемные единицы: кюри (1 Кu=3,7х1010 Бк (расп./с)), милликюри (1 мKu=3,7х107 Бк (расп./с)) и микрокюри (1 мкKu=3,7х104 Бк (расп./с)).
Кюри (Ku) – единица активности радионуклида, в котором происходит 3,7х1010 актов распада в секунду, что соответствует числу распадов в секунду 4 г радия-226.
Важными для практики являются понятия: удельной активности радиоактивных веществ, под которой понимается их активность, отнесенная к единице массы и объемной активности-активности, отнесенной к единице объема среды (например, Бк/кг (мKu/г), Бк/л (мKu/л) воды, Бк/м3 (мкKu/м3) воздуха и т. д.).
1.1.4. Энергия связи и дефект массы атомных ядер
Для уяснения физического процесса и закономерностей выделения ядерной энергии необходимо рассмотреть взаимодействие сил между нуклонами ядра, энергию связи ядра и условия ее освобождения.
Атомы всех элементов обладают определенными значениями массы и энергии, основная часть которых сосредоточена в ядрах. Определенным количеством энергии обладают и ядра атомов, находящихся в нормальном (невозбужденном) состоянии, равновесие нуклонов в которых поддерживается действием ядерных и кулоновских сил. Изменение равновесия этих сил в ядре приводит к изменению его энергетического уровня.
Чтобы удалить друг от друга («растащить») в пределах действия ядерных сил взаимно притягивающиеся нуклоны ядра, необходимо затратить работу. При этом, энергия нуклонов в новом состоянии будет больше их энергии в прежнем состоянии. Если удаленные в пределах радиуса ядра нуклоны предоставить самим себе, то под действием ядерных сил они вернутся в прежнее положение, при этом согласно закону сохранения энергии выделится определенное количество энергии. Однако, энергия всех нуклонов ядра после их сближения будет меньше энергии в положении, когда они были удалены друг от друга.
Аналогично, при образовании ядра происходит «стягивание» ядерными силами его протонов и нейтронов, сопровождающееся выделением энергии. Энергия образовавшегося ядра будет меньше на определенную величину энергии свободных нуклонов этого ядра.
Для разрушения атомного ядра, т. е. для полного выведения всех его нуклонов за пределы действия ядерных сил, нужно затратить энергию, соответствующую работе преодоления ядерных сил. Количество энергии, требующейся для разделения ядра на отдельные