Thursday, January 4, 2007

Ραδιενεργές Πηγές

Όλες οι ουσίες πάνω στη γη αποτελούνται από ένα συγκριμένο αριθμό στοιχείων. Κάθε στοιχείο έχει μοναδικές χημικές ιδιότητες. Ενώ κάθε ομάδα στοιχείων έχει τις ίδιες χημικές ιδιότητες (ίδιος αριθμός ηλεκτρονίων) τα μέλη της σχηματίζουν υποομάδες με διαφορετικό αριθμό νουκλεονίων η κάθε μια τα οποία καλούνται ισότοπα. Γενικά τα ισότοπα είναι είτε σταθερά είτε ασταθή. Τα ασταθή ισότοπα καλούνται ραδιοϊσότοπα επειδή εκπέμπουν ακτινοβολία και διασπώνται είτε σε άλλα ισότοπα επίσης ασταθή είτε σε σταθερά αντίστοιχα. Οι ραδιενεργές πηγές φτιάχνονται από ραδιοϊσότοπα.
Γνωρίζοντας τον τύπο, την ενέργεια, το ποσοστό διάσπασης και το ποσό ακτινοβολίας για κάθε συγκεκριμένο ραδιοϊσότοπο μπορούμε να εκτιμήσουμε τον κίνδυνο ασφάλειας που δημιουργεί μια ραδιενεργός πηγή. Η ιοντίζουσα ακτινοβολία έχει τη δυνατότητα να εκτινάσσει τα ηλεκτρόνια των ατόμων που συναντά και να διασπά τους χημικούς δεσμούς προκαλώντας βλάβη στα ανθρώπινα κύτταρα Αυτή εμφανίζεται σε τρεις μορφές: άλφα, βήτα και γάμμα. Η ακτινοβολία άλφα αποτελείται από πυρήνες ηλίου (δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια συνδεδεμένα μαζί). Η ακτινοβολία βήτα αποτελείται από ηλεκτρόνια μεγάλης ταχύτητας ή θετικά φορτισμένα αντίστοιχα (ποζιτρόνια). Η ακτινοβολία γάμμα πρόκειται για φως μεγάλης ενέργειας διαφέρει δε από την άλφα και τη βήτα ακτινοβολία επειδή δεν έχει μάζα και συνοδεύει συχνά την εκπομπή της ακτινοβολίας άλφα ή βήτα.
Οι τύποι ιοντίζουσας ακτινοβολίας διαφέρουν ως προς τη δυνατότητα να διαπερνούν τα υλικά. Ένα κομμάτι από χαρτί μπορεί να σταματήσει τα περισσότερα σωματίδια άλφα . Για τα περισσότερα σωματίδια βήτα ένα λεπτό κομμάτι γυαλιού είναι αρκετό να τα σταματήσει. Το σταμάτημα της ακτινοβολίας γάμμα, της περισσότερο διεισδυτικής, απαιτεί συνήθως σκυρόδεμα ή μόλυβδο, ενώ όσο εξασθενεί απαιτείται λιγότερο υλικό για να τη σταματήσει. Πρόβλεψη της διάσπασης ενός μεμονωμένου ραδιοϊσοτόπου είναι αδύνατη επειδή αυτή εμφανίζεται τυχαία. Εντούτοις σε μια μεγάλη ομάδα ατόμων του ίδιου ραδιοϊσοτόπου το μέσο ποσοστό διάσπασης μπορεί να υπολογισθεί και χαρακτηρίζεται συνήθως από το χρόνο ημιζωής, ο οποίος είναι το χρονικό διάστημα που απαιτείται για το μισό από το ραδιενεργό δείγμα να διασπαστεί. Μετά από δύο χρόνους ημιζωής το ένα τέταρτο του δείγματος παραμένει αδιάσπαστο μετά από τρεις χρόνους ημιζωής το ένα-όγδοο κλπ. Μετά από επτά χρόνους ημιζωής, η ραδιενεργός ουσία που έχει απομείνει είναι λιγότερο από 1% του αρχικού ποσού της. Όσο πιο σύντομος είναι ο χρόνος ημιζωής τόσο συχνότερα η ραδιενεργός πηγή εκπέμπει ιοντίζουσα ακτινοβολία.

No comments: