Химия. 11 класс

Стабильные и радиоактивные нуклиды

Причиной радиоактивности является неустойчивость атомных ядер ряда химических элементов. Неустойчивые нуклиды называются радиоактивными нуклидами, или радионуклидами. Радиоактивные нуклиды отличаются от стабильных соотношением протонов и нейтронов в ядре и энергией их связи.

Любой химический элемент имеет как стабильные, так и радиоактивные нуклиды. Для некоторых элементов известны только радионуклиды. К ним относятся все элементы периодической системы начиная с висмута, а также технеций Tc и прометий Pm.

В природе обнаружено 84 радионуклида. Их называют естественными, или природными, радионуклидами. К ним относятся радионуклиды, которые сохранились с момента образования Земли, а также те, которые возникают в постоянно протекающих ядерных реакциях. Эти реакции связаны либо с распадом уже существующих радионуклидов, либо со взаимодействием между высоко энергетическими космическими частицами и ядрами атомов, присутствующих в атмосфере. Например, в граните содержится радионуклид уран-238, распад которого приводит к образованию радионуклида радон-222. В атмосфере под действием частиц, летящих из космоса (поток нейтронов и др.), образуются радиоактивные ядра углерода-14:

К наиболее распространённым природным радионуклидам относятся уран-238, уран-235, торий-232 и калий-40.

В окружающей среде присутствует и значительная часть искусственных радионуклидов. Их ещё называют техногенными радионуклидами, так как они образовались в результате работы предприятий атомной промышленности и проведения испытаний ядерного оружия в 40–80-е годы XX века, а также из-за небрежной работы с радиоактивными источниками в других отраслях промышленности.

Устойчивость радионуклидов характеризуется периодом полураспада. Период полураспада — это время, в течение которого распадается половина исходного количества ядер радиоактивного элемента.

Например, период полураспада йода-131 (T_½) равен 8,04 суток, а периоды полураспада цезия-137 и стронция-90 составляют около 30 лет. При этом вовсе не значит, что через 60 лет радиоактивных цезия и стронция не останется. Если посчитать, то к этому времени сохранится четвёртая часть, и даже через 180 лет останется около 1,5 % от их первоначального количества.

В результате аварии на Чернобыльской атомной электростанции 26 апреля 1986 года в окружающую среду были выброшены радиоактивные нуклиды 37 химических элементов. Их повышенное содержание сделало часть территории нашей страны непригодной для проживания. В настоящее время Республика Беларусь продолжает преодолевать последствия чернобыльской катастрофы. Ведущую роль в этой работе играют химики. Они осуществляют мониторинг загрязнённых территорий, участвуют в разработке проектов по их очистке и восстановлению, ищут способы снижения содержания опасных радионуклидов в сельскохозяйственной продукции.