На нашем канале публикуется полная версия трилогии Владимира Нагаева «Период полураспада группы «Хибина» в формате коротких историй. Акция приурочена приближению памятной даты — 60 летней годовщины трагедии группы Дятлова.
Каждый химический элемент таблицы Менделеева имеет изотопы — разновидности атомов одного и того же элемента, отличающиеся друг от друга только своей массой. Все изотопы делятся на два вида: радиоактивные (нестабильные) и нерадиоактивные (стабильные).
Радиоактивность — это способность атомов некоторых изотопов самопроизвольно распадаться, испуская ионизирующее излучение различных видов. Приоритет в открытии радиоактивности (1896) принадлежит французскому физику лауреату Нобелевской премии Беккерелю, по этой причине первоначально радиоактивные излучения называли лучами Беккереля.
а) альфа — распад (альфа-излучение), поток положительно заряженных альфа-частиц, каждая из которых состоит из двух протонов и двух нейтронов;
в) гамма — распад (гамма-излучение), поток электромагнитных квантов высокой частоты, испускаемых ядрами атомов при переходе из возбужденных состояний в более низколежащие состояния.
Например, продуктом распада радиоактивного изотопа сера-35 является стабильный изотоп хлор-35, который применяется в быту в качестве средства дезинфекции и радиационной опасности не представляет. Хлор хорошо растворяется в воде. Водным раствором хлора обеззараживают воду на городских водозаборах, в бассейнах, а в полевых условиях — воду в специальных резервуарах для питьевых и хозяйственно-бытовых нужд. Хлорная вода способна растворить золото, только этот процесс идет очень медленно: недели и даже месяцы. Радиоактивный изотоп сера-35 стал причиной таинственного превращения золотых зубов Золотарева в металл белого цвета. Но об этом отдельная история.
Важная деталь! Период полураспада не означает, что за время в два периода полураспада все активные атомы полностью распадутся. Через определенный промежуток времени остается половина радиоактивных элементов, через такой же промежуток времени из оставшихся атомов распадается ещё половина, так происходит и в процессе дальнейшего распада. При этом ионизирующее излучение сохраняется длительное время, которое значительно превышает период полураспада. Следует знать, что период полураспада всегда остается постоянным независимо от температуры и давления среды обитания, изменить его невозможно.
Для радиоактивного фосфора с периодом полураспада 14,3 дней это означает, что через 2 недели его количество станет меньше первоначального в 2 раза, через 4 недели в 4, через 6 недель станет меньше в 8 раз, и так будет продолжаться постоянно, но полностью радиоактивный изотоп не исчезнет никогда. В такой же пропорции будет уменьшаться и радиация, излучаемая радиоактивным изотопом фосфор-32. Для процесса радиоактивного распада характерен экспоненциальный закон уменьшения во времени среднего числа радиоактивных частиц и квантов (таблица и рисунок представлены ниже).
Рис. № 1. Экспоненциальный график зависимости.
Период полураспада необходимо учитывать для того, чтобы определить время, когда радиоактивный химический элемент станет безопасным и когда наступит период практически полного распада. В радиобиологии принято считать, что активность небольшого количества (граммы) или с невысокой начальной активностью (милликюри, микрокюри) изотопа уменьшается до практически безопасного уровня через 10 периодов полураспада. За этот промежуток времени количество радиоактивных атомов, а, следовательно, и актов распада изотопа, т.е. его радиоактивность, уменьшается в 1024 раза.
На рис. № 1 показана зависимость числа распадающихся атомов от периодов полураспада. Теоретически кривая экспонента никогда не сольется с осью абсцисс, но на практике можно считать, что ориентировочно через 10–20 периодов полураспада радиоактивное вещество распадается полностью. Все зависит от исходного уровня загрязнения местности, одежды, снаряжения, биологических тканей.
Таблица № 2. Периоды полураспада, безопасного периода и практически полного распада некоторых бета-излучателей.
В одной из историй нашего канала будет рассказано о загадочных путешествиях Золотарева под прикрытием инструктора по туризму в район тайного немецкого аэродрома, расположенного на Северном Кавказе. Так вот, после его «туристских походов» район тайного немецкого аэродромаорганами государственной власти был закрыт для посещения до середины 1970-х годов. Казалось бы, инструктор по туризму в живописных районах Приэльбрусья водит многочисленные группы путешественников. Должны же были остаться в живых свидетели походов и вспомнить Золотарева — легенду группы Дятлова, получившего всемирную известность. Увы, но таких свидетелей нет. А может быть, их походы тоже были роковыми?