Радиоактивті ыдырау - атомның «өміріндегі» кездейсоқ оқиға, авария деуге болады. Осы өте жалпы пайымдау негізінде радиоактивті атомдардың концентрациясы уақыт бойынша өзгеретін заң шығаруға тырысайық.
Бір уақытта рұқсат етіңіз традиоактивті изотоптың концентрациясы болды Н.С(т) және аз уақыттан кейін D ттең болды Н.С(т+ Д т). Уақыт өте келе Д тыдыраған Н.С(т) – Н.С(т+ Д т) атомдар.
Егер радиоактивті ыдырау кездейсоқ процесс болса, онда D уақытындағы ыдыраулар саны өте қисынды. тнеғұрлым көп болса, атомдардың концентрациясы соғұрлым көп болады Н.С(т) және D уақыт аралығы неғұрлым ұзақ болса т:
Н.С(т) – Н.С(т+ Д т) ~ Н.С(т) × D т
Н.С(т) – Н.С(т+ Д т) = l Н.С(т) D т, (1)
мұндағы l – пропорционалдық коэффициенті. Әрбір изотоптың өзіндік коэффициенті болатыны анық: егер изотоп тез ыдырайтын болса, онда l коэффициенті үлкен, баяу болса, онда ол аз.
Теңдікті (1) келесі түрде қайта жазайық:
Н.С(т+ Д т) – Н.С(т) = –L Н.С(т) D т. (2)
Енді Д тнөлге дейін және оны ескеріңіз Н.С(т+ Д т) – Н.С(т) - бұл функциясының өсімі n(т) уақыт бойынша D т, Біз алып жатырмыз:
Біз дифференциалдық теңдеуді алдық. Егер бастапқы сәтте изотоптың концентрациясы тең болғаны анық Н.С 0, содан кейін Н.С(0) = = Н.С 0. (3) теңдеудің шешімін «болжай» көрейік:
Н.С(т) = Н.С 0 д- л т. (4)
(4) өрнекті (3) теңдеуге ауыстыру арқылы тексерейік:
lh: ( Н.С 0 д- л т)¢ = Н.С 0 д- л т(–L);
п.сағ.: –л Н.С 0 д- л т.
Әлбетте, сол жағы оң жаққа бірдей тең, сонымен қатар бастапқы шарт да қанағаттандырылады:
Н.С(0) = Н.С 0 д- l × 0 = Н.С 0 д 0 = Н.С 0 × 1 = Н.С 0 .
Сонымен, біз радиотолқынның ыдырау заңын алдық:
Н.С(т) = Н.С 0 д- л т. (25.1)
l шамасы деп аталады тұрақты радиоактивті ыдырау.
Жартылай ыдырау мерзімі
Радиоактивті ыдырауды зерттегенде процесс жылдамдығының сипаттамасы ретінде ыдырау константасының орнына жиі басқа шама қолданылады - Жартылай ыдырау мерзімі.
Жартылай ыдырау мерзімі Т- бұл берілген радиоактивті изотоптың бастапқы мөлшерінің жартысы ыдырайтын уақыт. арасындағы байланысты табайық Тжәне л.
Кез келген сан үшін математикалық фактіні қолданайық атеңдік ақиқат.
Әрине,
лн e a = алн д = а× 1 = ажәне 
.
Содан кейін (25.1) формуланы былай жазамыз
.
Белгілеумен таныстырайық
Егер (25.3) формулада мәнді ауыстырамыз t = T, Біз алып жатырмыз
.
Осылайша, бұл берілген изотоптың жартылай ыдырау периоды.
Әртүрлі изотоптар үшін жартылай ыдырау периоды әр түрлі мәндерге ие болуы мүмкін екенін айту керек. Мысалға:
92 U 238 (a-ыдырау): Т= 4,5 × 10 9 жыл;
94 Pu 239 (a-ыдырау): Т= 24400 жыл;
89 Ra 236 (a-ыдырау): Т= 1600 жыл;
91 Ac 233 (b - ыдырау): Т= 27 күн;
90 Th 233 (b - ыдырау): Т= 22 минут
Жартылай ыдырау периоды секундтың он мыңнан бір бөлігін құрайтын изотоптар бар (полонийдің кейбір изотоптары 84 Po).
25.2-тапсырма.Ескі ағаш кесіндісіндегі көміртектің радиоактивті изотопы тірі өсімдіктерде осы изотоптың 0,0416 массасын құрайды. Бұл ағаштың жасы нешеде? Изотоптың жартылай ыдырау периоды 5570 жыл.
онда масса концентрация сияқты заңға сәйкес өзгереді
м(т) = м 0 . (1)
(1) теңдеуден белгісізді өрнектеп алайық т.
МӘСКЕУ, 3 маусым - РИА Новости.Екі жапон балқарағайының ағаш сақиналарындағы радиоактивті көміртегі-14 мөлшерінің жоғарылауы Жердің біздің эрамыздың 774-775 жылдары ғарыштық сәулелердің «бомбалауынан» аман қалғанын көрсетуі мүмкін, дейді физиктер Nature журналында жарияланған мақалада.
Ағаштар мен өсімдіктердің басқа түрлері тіршілік ету ортасының шамалы өзгеруіне - температураның жоғарылауына немесе төмендеуіне, күн радиациясының энергиясына және басқа факторларға өте сезімтал. Бұл оқиғалардың барлығы бір жылдық сақиналардың пішіні мен қалыңдығынан көрінеді - вегетациялық кезеңде пайда болатын діңдегі ағаш қабаттары. Қараңғы сақиналар қоршаған ортаның қолайсыз жағдайларына, ал жеңіл - қолайлы жағдайларға сәйкес келеді деп саналады.
Нагоя университетінен (Жапония) Фуса Мияке бастаған физиктер тобы екі көне жапон балқарағайының ағаш сақиналарын зерттеп, біздің заманымыздың 750 және 820 жылдар аралығында болған деген болжамды ғарыштық сәулелердің Жерге «рейдінің» нақты күнін анықтады.
Физиктер түсіндіргендей, Жерден тыс шыққан бөлшектермен ұзаққа созылған «бомбалау» эпизодтары әдетте ағаш пен өсімдіктердің жұмсақ тіндеріндегі ауыр және радиоактивті көміртегі-14 изотопының үлес салмағының жоғарылауымен бірге жүреді.
Осы идеяны басшылыққа ала отырып, физиктер орта ғасырларда күншығыс елінде өскен екі жапон балқарағайының жіңішке кесінділерін жеке өсу сақиналарына бөлді.
Бір жағдайда олар көміртегі-14-тің біздің эрамызға дейінгі 770-779 жылдар аралығындағы жылдық ауытқуын есептеу үшін ағаш кесектерін пайдаланды, ал екіншісінде көміртегінің ауыр изотопының орташа концентрациясының әр екі жыл сайын 750-820 жылдар аралығындағы өзгерістерін бақылау үшін пайдаланды. ...
Екі жағдайда да ғалымдар біздің дәуіріміздің 774 және 775 жылдарындағы сақиналардағы радиогендік көміртегі үлесінің күрт өсуін тіркеді. Олардың пікірінше, концентрацияның бұл шыңын күн радиациясының күшінің маусымдық өзгеруімен түсіндіруге болмайды, өйткені 774 және 775 сақиналарында күн белсенділігінің жоғарылауы кезінде пайда болған ағаш қабаттарына қарағанда көміртегі-14 шамамен 20 есе көп болды.
Зерттеушілердің пікірінше, бұл тұжырым Антарктиданы зерттеу нәтижелерімен жақсы үйлеседі. Осылайша, Куполь Фудзи антарктикалық станциясынан алынған 774 және 775 қар үлгілерінде басқа «ғарыштық» элемент - бериллий-10 концентрациясында осындай шыңы тіркелді.
Ғалымдар ғарыштық сәулелердің көзі Күн жүйесінен салыстырмалы түрде жақын қашықтықта – 6,5 мың жарық жылында жарылған қуатты супернова болуы мүмкін деп есептейді. Мұның тағы бір ықтимал себебі Күндегі «суперфларе» болуы мүмкін.
Потенциалды Ux = 2,8 В пластинкаға перпендикуляр магнит өрісін құрыңыз. B = 0,100 Т индукция арқылы концентрацияны анықтаңыз, содан кейін ток тасымалдаушылардың көлденең айырмашылығы пайда болады. потенциалдар U2 = 55 нВ. Мыстың концентрациясын анықтаңыз 119. Бос электрондардан туындайтын көлденең потенциалдар айырымы n және қозғалғыштығы Un. алюминий пластина арқылы ток өткізгенде қалыңдығы 112. Қалыңдығы 0,1 мм n-типті германийдегі электрондардың қозғалғыштығы 2,7⋅10-6 В. 3,7⋅10 см2 / (V⋅) қандай ток өтеді. с) ... Егер пластина 3 рес болса, жартылай өткізгіштің кедергісі 1,6⋅10-2 Ом⋅м магнит өрісіне қойылса, Холл тұрақтысын анықтаңыз. өткізгіштігі B = 0,5 Т. Өткізгіш электрондардың концентрациясы 113. Біртекті магнит өрісіне перпендикуляр атомдар концентрациясына тең. Егер индукция 0,1 Т болса, жұқа пластина орналастырылады Германийден жасалған ядролық физика, пластинаның ені b = 4 см.Тығыздығын анықтаңыз - 120. Ыдырауда 94 Pu → 92 U + 2 He, 239 235 4 ток шығарылады, бұл кезде Холл потенциалдар айырмасы 0,5 В мәніне жетеді. Германий үшін Холл тұрақтысына энергия беріледі, оның көпшілігі кинетикалық болып табылады - 0,3 м3 / С қабылдайды. α-бөлшектердің энергиясы. 0,09 меВ γ-сәулелерін алып тастайды, 114. Жартылай өткізгіштегі электрондардың қозғалғыштығын анықтаңыз, егер Холл тұрақтысы 0,8 м3/С болса, уран ядроларының меншікті рұқсаты. α-бөлшектердің жылдамдығын анықтаңыз, оның интенсивтілігі 1,56 Ом⋅м. мПу = 239,05122 аму, мУ = 235,04299 аму, мАл = 4,00260 115. Электрлік аму түзілуіне қажетті энергиялар. германий мен кремнийдегі өткізгіштік тақтардың саны, тиісінше 121. Бөліну процесінде уран ядросы ыдырайды, бірақ 1,12⋅10-19 Дж және 1,76⋅10-19 Дж тең. Бұлардың қайсысында екі бөлік бар, жалпы массасы оның ішінде берілген температурадағы жартылай өткізгіштердің бастапқы массасынан аз болса, соб-ядроның концентрациясы бір протонның тыныштық массасының шамамен 0,2 бөлігін құрайды. Табиғи электрондар көп пе? Осы элементтердің қайсысы фоторезистор жасауға қолайлырақ екенін көрсетіңіз? ния. 123. 92U238 ыдыраған уран атомдарының санын анықтаңыз - 116. Кремнийді Т = 273 К-тан Т = 283 К-қа дейін қыздырғанда, олар жыл бойы жөнелтіледі, егер уранның бастапқы массасы 1 болса, оның меншікті өткізгіштігі 2,3-ке артқан. рет. кг анықтаңыз. Уранның ыдырау константасын есептеңіз. кремний кристалының жолақ аралығы. 124. 117-ге ыдырайтын радон атомдарының санын есептеңіз. Бірінші тәулікте қоспалары бар кремнийдің меншікті өткізгіштігі, егер радонның бастапқы массасы 1 112 Ом/м болса. Саңылаулардың қозғалғыштығын және олардың концентрациясын анықтаңыз - г.Уранның ыдырау константасын есептеңіз. 125. Адам ағзасында священниктің 0,36 массасы, егер Холл тұрақтысы 3,66⋅10-4 м3/С болса. Калийге дейін жартылай өткізгіш. Калий радиоактивті изотопы 19K40 тек тесік өткізгіштікке ие. Оның құрамында калийдің жалпы массасының 0,012% бар. Ка-118 активтілігі қандай.Ені 2 см жұқа кремний пластина, егер адамның массасы 75 кг болса? Оның жартылай ыдырау периоды 0,5 Т тең біртекті магнит өрісінің индукция сызықтарына перпендикуляр? Ток тығыздығында j = 2 1,42⋅108 жыл. μА/мм2, пластина бойымен бағытталған, Холл уақыты 126. 100 г радиоактивті зат баланста жатыр. Сезімталдығы 0,01 г таразы неше күннен кейін радиоактивті заттың жоқтығын көрсетеді? Жартылай ыдырау периоды 137. Зат атомдарының 80%-ы қанша уақыттан кейін ыдырайтын болса, 2 тәулікке тең. хромның радиоактивті изотопы 24Сr51, егер оның периоды жартысы-127.Екі тәулікте радон ыдырауын дайындаудың радиоактивтілігі 27,8 тәулік? 1,45 есе азайды. Жартылай ыдырау периодын анықтаңыз. 138. Натрий 11Na25 радиоактивті изотопының массасы 128. Жаңадан 0,248⋅10-8 кг-ға тең радиоактивті ядролардың санын анықтаңыз. Жартылай шығарылу кезеңі 62 с. Дайындалған 53J131 препараты неге тең, егер препараттың бастапқы белсенділігі және 10 күннен кейін оның белсенділігі арқылы оның белсенділігі 0,20 Кюриге айналғаны белгілі болса. Жартылай шығарылу кезеңі мин? йод 8 күн. 139. 129. Радиоактивті көміртектің салыстырмалы үлесі бір, екі күннен кейін, егер басында 0,1 кг болса, қанша радиоактивті зат қалады? Ескі ағаш кесіндісінде 14 6С оның майдағы үлесі 0,0416.Заттың жартылай ыдырау периоды 2 күн. өсімдіктерді шығарады. Бұл ағаштың жасы нешеде? Период 140. Жаппай жартылай ыдырау периоды 6С14 болатын уран препаратының белсенділігі 5570 жыл. 238 2,5⋅104 дек/с тең, препараттың массасы 1 г. Периодты табыңыз 130. Радиоактивті препаратта жартылай ыдырау периоды болатыны анықталды. жылдамдығы, минутына 6,4⋅108 ядролардың ыдырауы жүреді. 141-ді анықтаңыз. 234 радиоактивті изотоптың атомдарының қандай бөлігі осы препараттың белсенділігін құяды. 90th, жартылай ыдырау периоды 24,1 күн, ыдырауы – 131. 1 с, тәулік, бір айда бастапқы ядролар санының үлесі қанша? 90 38Sr 10 және 100 жылдан кейін қалады, бір тәулікте ыдырайды, 142. 15 жылда cos радиоактивті изотопының атомдарының үлесі қанша? Жартылай шығарылу кезеңі 28 жыл. бальт 20 күнде ыдырайды, егер оның жартылай ыдырау периоды 132. Радий атомдары 26⋅106. Иә 72 күннен нешеу? олар бір күнде радиоактивті ыдырайтын болады, егер 143. Тұрақты активті препарат үшін қанша уақыт қажет — радийдің жартылай ыдырау периоды 1620 жыл? 8,3⋅106 ыдырау/с қатынасында 25⋅108 ядро ыдырай ма? 133. Капсулада 0,16 моль 94Pu238 изотопы бар. 144. 1 мкг вольфрам 74W185 активтілігін табыңыз, оның жартылай ыдырау периоды 2,44⋅104 жыл. Белсенді жартылай шығарылу кезеңі 73 күн болатынын анықтаңыз. плутоний құрамы. 145. 134-те минутына қанша ядро ыдырауы жүреді.Препараттың активтілігі 1,04⋅108 дек/с болатын уран препараты бар ма? 20,7⋅106 дек/с. Препараттағы 146 изотопының массасын анықтаңыз.Жартылай ыдырау периоды 7,1⋅108 жыл радиоактивті 235 92U бастапқы мөлшерінің үлесі қандай. зат 1,5 периодтан кейін бұзылмаған күйінде қалады 135. Жартылай ыдырау кезеңінде кобальт препаратының белсенділігі қалай өзгереді? 3 жыл бойы? Жартылай шығарылу кезеңі 5,2 жыл. 147. Бастапқы радио- 136. Қорғасын капсуласында белсенді изотоптың 4,5⋅1018 атомы бар.Ол осы изотопияның өмір сүру уақытында ыдырайды. Радийдің активтілігін анықтаңыз, егер оның жарты периодты болса? ыдырау 1620 жыл. 148. Бір сағатта 1 г радийден түзілген радонның активтілігі қандай? Радийдің жартылай ыдырау периоды 1620 жыл, радон 3,8 тәулік. 149. Кейбір радиоактивті препараттардың әрбір ыдырау константасында 1,44⋅10-3 с-1 көптеген α және β-түрленулері болады. Отбасына қанша уақыт кетеді? Атомдардың бастапқы санының 70% құлады? 159. 150-ге шаққандағы байланыс энергиясын табыңыз. 8O16 оттегі атомының ядросындағы жасанды жартылай нуклонның меншікті белсенділігін табыңыз. радиоактивті стронций изотопының 38Sr90. Период 160. Оның 28 жылдағы ядролық қайта ыдырауы кезінде бөлінетін энергияны табыңыз. үлестері: 151. Кремний ядросы протонды шығарып, H 2 + 1H 2 → 1 H1 + 1H 3 1 алюминий ядросына айналуы мүмкін бе? Неліктен? 161. 1 г түзілгенде қандай энергия бөлінеді 152. Алюминий 13Al27 α-гелий 2Не4 протондар мен нейтрондардан бомбалау кезінде? бөлшектер фосфор 15Р30 түзеді. Осы реакцияны жазыңыз және 162. Торий изотопы 90Th234 не айналады, ядро бөлінген энергияны есептейді. Қандай үш қатарынан α-ыдырау жүреді? 153. Протон бериллий ядросымен соқтығысқанда, pro 163. Ядролық реакцияларды қосыңыз: 4 Be + 1 P → 3 Li + α ядролық реакциясы басталды. 9 1 6 3 Li 6 + 1 P 1 →?+ 2 He 4 табыңыз; реакция энергиясы. 154. 3Li6, 7N14 ядроларындағы 1 нуклонға шаққанда 13 Al 27 + o n 1 →?+ 2 He 4, орташа байланыс энергиясын табыңыз. 164. 92U235 уранның ядросы бір нейтронды ұстағаннан кейін 155-ті жарып жібереді. Фтор ядроларын протондармен бомбалау кезінде 9F19 екі фрагментке бөлініп, екі нейтрленген оттегі 8O16 бөлінді. Тақтың кезінде қанша энергия бөлінеді. Фрагменттердің бірі 54Xe140 ксенон ядросы болып шықты. бұл реакция және қандай ядролар түзіледі? Екінші сынық дегеніміз не? Реакция теңдеуін жаз. 156. Келесі – 165 кезінде бөлінетін энергияны табыңыз. 2He3 гелий ядросының байланыс энергиясын есептеңіз. ядролық реакция 4 Be + 1 H → 5 B + o n. 9 2 10 1 166. Ядролық реакцияда бөлінетін энергияны табыңыз: 157. Массалық нөмірі 226 радий изотопы массалық нөмірі 206 қорғасын изотопына айналды. Қанша α және 20 Ca 44 + 1 P 1 → 19 K 41 + α β - осымен ыдырау болды ма? 167. Келесіде жетіспейтін белгілерді жазыңыз - 158. Төрт ядролық реакцияның бастапқы және соңғы элементтері берілген: радиоактивті отбасылар: .... + 1 P 1 → α + 11 Na 22 U 238 → 82 Pb 206, 92 13 Al 27 + on 1 → α + ... 90 Th 232 → 82 Pb 202, 168. Тритиннің меншікті байланыс энергиясын анықтаңыз. U 235 → 82 Pb 207 169. 7N15 92 ядросының түзілуі кезіндегі массаның өзгеруі 0,12396 аму. Атомның массасын анықтаңыз. 95 Am 241 → 83 Bi 209 170. 1Н3 және 2Не4 ядроларының байланыс энергиясын табыңыз. Осы ядролардың қайсысы ең тұрақты? 171. 3Li7 литийін протондармен бомбалағанда 183 алынады.Бір жылда олардың бастапқы гелий ядроларының 64,46% ыдырайды. Осы реакцияны жазып алыңыз. Радиоактивті препараттың бөлінетін мөлшері қанша энергия. Осындай реакциямен анықталған? орташа кәстрөлдің қызмет ету мерзімі мен жартылай ыдырау кезеңін құйыңыз. 172. Реакцияда жұтылатын энергияны табыңыз: 184. Радиоактивті заттың орташа өмір сүру ұзақтығы N 14 + 2 He 4 → 1 P 1 +? τ = 8266,6 жыл. Ядролардың 7 51,32% бастапқы сандық периодынан 173-ке ыдырау уақытын анықтаңыз. 2He4 гелий ядросының байланыс энергиясын есептеңіз. лурасада, ыдырау тұрақтысы. 174. Келесі кезінде бөлінетін энергияны табыңыз- 185. Үнемі ыдырайтын ядролық реакциясы бар радиоактивті затта: иә λ = 0,025 жыл-1, 52,76% олардың бастапқы ядроларының 3 Li 7 + 2 He 4 → 5 B10 + 1-де ыдыраған мөлшер бар. Ыдырау қанша уақытқа созылды? Ядролардың орташа өмір сүру ұзақтығы қандай? 175. Ядролық реакцияларды қосыңыз: 186. Салмағы 0,15 мкг 222 Rn 86?+ 1 P → 11 Na 22 + 2 He 4, 1 25 Mn 55 +?→ 27 Co 58 + жартылай ыдырау периоды 38 күндегі активтілігін анықтаңыз. екі күнде. Талдаңыз - 176. Ядролық реакцияның А = f (t) тәуелділігін орындап бөлінетін энергияны табыңыз: 187. Висмуттың жартылай ыдырау периоды (83 Bi 210) 5 3 Li 6 + 1 H 2 → 2α тәулік. Массасы 0,25 мкг бұл препараттың белсенділігі қандай 177. 90Th232 изотопының ядролары 24 сағаттан кейін екі α-ыдырауға ұшырайды? Изотоптың барлық атомдары радиоактивті β-ыдырау және тағы бір α-ыдырау деп есептейік. Осыдан кейін қандай ядролар бейсаналық. жарқырайды? 188. 82 Ru 210 изотопының жартылай ыдырау периоды 22 - 178. Дейтерий ядросының байланыс энергиясын анықтаңыз. Иә. Массасы 0,25 мкг 179 осы изотоптың активтілігін анықтаңыз. 83Bi211 изотопының ядросы 24 сағатта басқа ядродан келді ме? бір α-ыдырағаннан және бір β-ыдырағаннан кейін. Бұл қандай улану 189. Алюминий po арқылы өтетін жылулық нейтрондар ағыны? қашықтық d = 79,4 см, үш рет әлсіретеді. 180-ді анықтаңыз. 4 α-ыдыраудың және 2 β-ыдыраудың нәтижесінде 90Th232 ядросының нейтронды ұстау реакциясының радиоактивті және тиімді көлденең қималарынан қандай изотоп түзіледі? алюминийден жасалған. Алюминийдің тығыздығы ρ = 2699 кг / м3. 181. Ыдырау тұрақтысы бар радиоактивті препаратта - 190. Нейтрон ағыны 50 есе әлсіреді, λ = 0,0546 жыл-1 ыдыраған к = 36,36% ядролардың плутонийдегі бастапқы қашықтығы d, тығыздығы оның плутонийінде. ρ = 19860 шама. Жартылай ыдырау кезеңін анықтаңыз, орташа кг/м3. d пәрменді түсіру қимасы қызмет ету мерзімі екенін анықтаңыз. Ядроларға ыдырауы қанша уақытты алды? плутоний өзегі σ = 1025 бар. 182. Радиоактивті заттың жартылай ыдырау периоды 191. Жылулық нейтрондар ағыны неше рет әлсіреген – 86 жыл. Егер тығыз мөлшер болса, олардың первонатрондарының ядроларының 43,12% цирконийде d = 6 см қашықтықты жүріп өтуге қанша уақыт кетеді. Ыдырау тұрақтысын λ және цирконий жылдамдығын ρ = 6510 кг/м3, ал эффективті қиманы re – радиоактивті ядроның орташа өмір сүру уақытын анықтаңыз. басып алу акциялары σ = 0,18 сарай. 192. Жаңа өсімдіктерден алынған сынаманың белсенділік периодымен 85 Ra 228 активтілігін анықтаңыз. Жартылай шығарылу кезеңі 5 жылдан кейін 6,7 жыл, егер препараттың массасы m = 0,4 және 14С T = 5730 жыл болса. 6 мкг және изотоптың барлық атомдары радиоактивті. 201. Сынап қабатының қалыңдығын анықтаңыз, егер ағыны 193 болса. Осы арқылы өткеннен кейін алғашқы нейтрондардың 44,62% ядроларының ыдырауы қай уақытта, егер жартылай ыдырау периоды болса, тиімді мөлшерден 50 есе әлсірейді. m = 17,6 нейтронды ядроның басып алу реакциясының көлденең қимасы σ = 38 сарай, жыл. Ыдырау тұрақтысын λ анықтаңыз, сынаптың орташа өмір сүру ұзақтығы ρ = 13546 кг/м3. радиоактивті ядросы жоқ. 202. 81Тλ207 изотопының жартылай ыдырау периоды T = 4,8 194. Археологиялық олжаның жасын миллионнан анықтаңдар.Ағаш арқылы салмағы 0,16 мкг болатын бұл изотоптың активтілігі қандай, егер 14С изотоп құрамы үшін үлгінің белсенділігі болса. 6 рет t = 5 миллион? Tλ207 изотопының барлық атомдары жаңа өсімдіктерден алынған үлгінің 80% сәулелендіреді делік. Жартылай шығарылу кезеңі белсенді. 14 6 С 5730 жылға тең. 203. Олардың қанша ядросы бар бастапқы мөлшері 195. Сұйық калий ρ = 800 кг/м 3 нейтрондық ыдырау константасы екі есе болса, 5 жылда ыдырайтын va заттың ағынын әлсіретеді. Тиімді көлденең қиманы анықтаңыз re- λ = 0,1318 жыл-1. Жартылай ыдырау периоды, калий атомының ядросының нейтронды ұстауының орташа мәнін анықтаңыз, егер ағын ядролардың өмір сүру ұзақтығы болса. Тақтар сұйық калийде d = 28,56 см қашықтықта өтеді 204. Салмағы 0,16 мкг 87 Fr 221 белсенділігін анықтаңыз 196. Егер актив уақыт бойынша жартылай ыдырау периоды Т = 4,8 млн болса, ежелгі ұлпаның жасын анықтаңыз. t = 5 мин. Үлгідегі 14С изотопының мөлшері белсенділіктің 72% құрайды 6 Белсенділіктің массаға тәуелділігін талдаңыз (A = f (m)). жаңа піскен өсімдіктерден алынған үлгі. Жартылай ыдырау периоды 14С 6 205. Көміртек изотопының жартылай ыдырау периоды 6 С 14 Т = 5730 жыл. 197. Ядролық реакция теңдеуін толық түрде жазыңыз - T = 5730 жыл, құрамның 6 С 14 изотопындағы ағаштың белсенділігі (ρ, α) 22 Na. Жаңа піскен өсімдіктерден алынған сынамалардың белсенділігінің 0,01% бөлінетін энергияны анықтаңыз. Ядролық реакция нәтижесінде. ағаштың жасын бөлісіңіз. 198. Тығыздығы ρ = 18950 кг/м3 болатын уран әлсіреген – 206. Күкірт арқылы өтетін нейтрон ағыны (ρ = 2000 кг/м3), қабат қалыңдығы d қашықтықпен термиялық нейтрондар ағынын екі есе арттырады. = 37,67 см 2 есе әлсіреу. d = 1,88 см анықтаңыз Ұстап алу реакциясының эффективті қимасын анықтаңыз - нейтронды нейтрон атомының ядросының уран ядросымен ұстауының эффективті қимасын. күкірт. 199. 207 периоды бар 89 Ac 225 изотопының активтілігін анықтаңыз. 89 Ac 227 препараттарының белсенділігін және жартылай ыдырау периоды T = 10 күннен кейін t = 30 күннен кейін, егер 82Pb 210 болса, препараттың массасы бойынша салыстыру. м = 0,16 мкг, 25 жылдан кейін ... препараттың бастапқы массасы m = 0,05 мкг болды. Изотоптардың жартылай ыдырау периоды бірдей және 21,8 200-ге тең. Археологиялық олжаның жасын жылдар бойынша анықтаңыз. ағаш, егер сынаманың 6 С 14 активтілігі 10% болса 208. Радиоактивті затта t = 300 күн ішінде олардың бастапқы мөлшерінің 49,66% өзектері ыдырап кеткен. Ыдырау тұрақтысын, жартылай ыдырау периодын, орташа 22. 52 82 112 142 172 202 изотоптар ядросының өмір сүру уақытын анықтаңыз. 23,53 83 113 143 173 203 209. Па- 24,54 84 114 144 174 204 89 Ac 225 диоактивті изотоптың массаға тәуелділігін талдаңыз, егер t = 2511 255 күннен кейін t = 2511fe, жартысы 3555. T = 10 күн. Үстіңгі iso-26,56 86 116 146 176 206 бастапқы массасын, сәйкесінше, m1 = 0,05 мкг, м2 = 0,1 мкг, 27 алу керек. 57 87 117 147 177 207 м3 = 0,15 мкг. 28. 58 88 118 148 178 208 210. Иридий жылулық нейтрондар ағынын 2 28. 59 89 119 149 179 209 есе әлсіретеді. Иридий қабатының қалыңдығын анықтаңыз, егер оның тығыздығы 30. 60 90 120 150 180 210 ρ = 22400 кг/м3, ал иридий ядросының нейтрондарды ұстау реакциясының тиімді қимасы σ = 430 сарай болса. Ұсынылатын әдебиет n/n Есептер саны 1. Савельев И.В. Физика курсы. М, - 1987. Т3. 2. Трофимова Т.И. Физика курсы. М, -1989. 1. 31 61 91 121 151 181 3. Ветров В.Т. Физикадан есептер жинағы. Минск, - 2. 32 62 92 122 152 182 1991,3 33 63 93 123 153 183 4. Цедрик М.С. Жалпы физика курсына есептер жинағы 4. 34 64 94 124 154 184 зики. М, - 1989.5.35 65 95 125 155 185 6. 36 66 96 126 156 186 7. 37 67 97 127 157 187 8. 38 68 98 128 158 188 9. 39 69 99 129 159 189 10,40 70 100 130 160 190 11 . 41 71 101 131 161 191 12. 42 72 102 132 162 192 13. 43 73 103 133 163 193 14. 44 74 104 134 164 194 15. 45 75 105 135 165 195 16. 46 76 106 136 166 196 17,47 77 107 137 167 197 18,48 78 108 138 168 198 19. 49 79 109 139 169 199 20. 50 80 110 140 170 200 21.51111111
Табиғат, 1992, No12, 59-65 б.
Радиоактивті көміртек
И.Я Василенко, В.А.Осипов, В.П.Рублевский
© Василенко И.Я., Осипов В.А., Рублевский В.П. Радиоактивті көміртек.
Иван Яковлевич Василенко, медицина ғылымдарының докторы, профессор, КСРО Мемлекеттік сыйлығының лауреаты, Ресей Федерациясы Денсаулық сақтау министрлігі Биофизика институтының жетекші ғылыми қызметкері. Ғылыми қызығушылықтары – ядролық ыдырау өнімдерінің токсикологиясы, радиациялық гигиена.
Вячеслав Александрович Осипов, медицина ғылымдарының кандидаты, сол институттың жетекші ғылыми қызметкері, токсикология маманы. Сүтқоректілердегі радионуклидтердің метаболизмінің кинетикасы мен биологиялық тиімділігін зерттеу.
Владимир Петрович Рублевский, техника ғылымдарының кандидаты, сол институттың аға ғылыми қызметкері. Негізгі ғылыми қызығушылықтары экология, қоршаған ортаны қорғау және атом энергетикасының радиациялық қауіпсіздігіне байланысты.
Периодтық жүйенің БАРЛЫҚ табиғи элементтерінің ішінде көміртегі ерекше рөл атқарады - ол органикалық қосылыстардың, соның ішінде тірі ағзалардың құрамына кіретіндердің құрылымдық негізін құрайды.
Табиғи көміртек екі тұрақты изотоптың қоспасы: 12 С (98,892%) және 13 С (1,108%). Төрт радиоактивті изотоптардың (10 C, 11 C, 14 C және 15 C) тек ұзақ өмір сүретін көміртегі-14 (жартылай ыдырау периоды 5730 жыл) ғана практикалық қызығушылық тудырады, өйткені ол биосфераның көміртегі айналымына қатысады. Бөлшектердің максималды энергиясы 156 кВ болатын таза, энергиясы аз вета-эмиттер ғаламдық радионуклидтердің бірі болып табылады. Ол табиғи жағдайда да, жасанды жағдайда да бірнеше ядролық реакциялардың нәтижесінде түзіледі. Сыртқы ортада антропогендік 14 С концентрациясының артуы және оның көздері ядролық жарылыстар және АЭС шығарындылары) үлкен гигиеналық және экологиялық проблема болып табылады.
РАДИО КӨМІРТЕК КӨЗДЕРІ
Табиғи нуклид негізінен 14 Н (n, p) 14 C реакциясы бойынша атмосфераның жоғарғы қабаттарындағы азот ядроларымен ғарыштық сәулеленудің екінші реттік нейтрондарымен әрекеттесу кезінде пайда болады. Басқа реакциялардың рөлі 15 Н (n, а) 14 С; 16 O (p, Zp) 14 C; 17 O (n, a) 14 C; 13 C (n.y) 14 C - табиғи көміртегі-14 түзілуде өзара әсерлесу қималары аз болғандықтан және элементтердің табиғи қоспасында осы изотоптардың ядроларының аз болуына байланысты шамалы.
Атмосферада (негізінен стратосферада) осы нуклидтің түзілуінің орташа қарқындылығы жер бетінің 1 см2-ге шаққанда 2,28 атом/с, бұл 9,7 х 10\23 атом/тәу. Салмағы бойынша ол шамамен 22,5 г/тәу, ал белсенділігі бойынша шамамен 2,8 ТБк/тәу немесе 1 PBq/жыл. Атмосферадағы және биосферадағы табиғи нуклидтің орташа мөлшері тұрақты болып қалады: 227 ± 1 Бк/кг көміртегі.
Антрогюгей көміртегі-14 негізінен табиғи көміртегіге ұқсас жолмен түзіледі, т.б. нейтрондар (ядролық бомбалардың жарылысы кезінде көп мөлшерде пайда болады) азот-14 ядроларымен жұтылады. Нуклид мөлшері бомбаның түріне (атомдық немесе термоядролық), оның конструкциясына (қолданылатын материалдар) және қуатқа (нейтрон ағынының тығыздығына) байланысты. Синтез реакциясы бойынша жарылыстардағы 14 С шығымының мәні 0,65 PBq / Mt тең, бөліну реакциясы бойынша бес есе дерлік аз (0,12 PBq / Mt) алынды. 1945 жылы бірінші атом бомбасының жарылысынан бастап 1980 жылға дейін көміртегі-14 249,2 PBq түзілді (1-кесте).
1981 жылдан бастап атмосферада ядролық қаруды сынау тоқтатылды және ядролық отын циклінің кәсіпорындары Жердің атмосферасы мен биосферасындағы оның концентрациясының артуына айтарлықтай әсер ететін антропогендік нуклидтердің жалғыз қуатты көзі болды. Бұл нуклид ядролық реактордың кез келген түрінің ядросында түзіледі, онда реактор құрылымдарының материалдарымен, салқындатқышпен, модератормен, отынмен және олардағы қоспалармен әрекеттесетін қуатты нейтрондық ағындар бар: 14 N (p, p) ) 14 С; 17 O (n.a) 14 C; 13 C (n.y) 14 C; 235 U (n.f) 14 C (отындағы уран-235 үштік бөлінуі).
Реактордың типі мен конструкциялық ерекшеліктеріне байланысты бұл реакциялардың әрқайсысының нуклидтің түзілуіне қосқан үлесі айтарлықтай өзгеруі мүмкін. Есептеулер бойынша оның газ тәріздес азот пен ауада (n, p) реакциясы арқылы модератор немесе салқындатқыш ретінде қолданылатын кейбір заттардың термиялық нейтрондармен сәулеленуі кезіндегі оның меншікті шығымы, газ тәрізді азот пен ауадағы (n, a) реакцияға қарағанда шамамен төрт рет жоғары. жылу нейтрондарының азот ядроларымен әрекеттесуі үшін үлкен қимасы (a = 1750 барн) және оның ауадағы жоғары мөлшері (78%) есебінен су, көмірқышқыл газы немесе ауа оттегі. Графиттегі, детолилметандағы, газойлдағы және терфенилдегі (n, y) реакциясы бойынша 14С шығымы (n, a) реакциядан төменірек.
Отындағы көміртегі-14 түзілу жылдамдығы негізінен азот қоспасының концентрациясына байланысты: оның әдеттегі құрамында (0,001-0,002%) жылдамдығы шамамен 0,4-2,5 ТБк/(ГВт/жыл), ал салқындатқыш-модератор суда 0,2-0,5 TBq / (ГВе/жыл) шегінде болады.
Бұрынғы КСРО-ның жұмыс істеп тұрған АЭС-тері негізінен қысымды су реакторларын (VVER-440 және VVER-1000), су-графит реакторларын (RBMK-1000 және RBMK-1500) және жылдам реакторларды (BN-350 және BN-600) пайдаланады ... Бірінші және үшінші реакторлар 14 С генерациялану және қоршаған ортаға шығу жылдамдығы бойынша шетелдік реакторлардың (PWR және PBR) сәйкес түрлеріне ұқсас.
Салқындатқыш ретінде қысыммен қайнаған суы бар RBMK реакторлары және модератор ретінде графит реактор құрылысының шетелдік тәжірибесінде теңдесі жоқ. Олардың негізгі ерекшелігі - модераторды салқындату үшін гелиймен қоспада қолданылатын ядрода азоттың көп мөлшері және модератордың көміртегінің үлкен массасы. Бұл 14 C-ден 2–3 TBq / (ГВе/жыл) дейін жоғары генерация жылдамдығына әкеледі, бұл VVER реакторларына қарағанда шамамен жоғары.
Салқындатқышта және модераторда түзілетін көміртегі-14 қоршаған ортаға газ аэрозольдары түрінде ішінара немесе толығымен шығарылады, ал реакторлық отыннан - оны өңдеуге (регенерациялауға) арналған қондырғылардың радиоактивті қалдықтарымен бірге.
СЫРТҚЫ МИГРАЦИЯ
Радиокөміртек өте қозғалғыш. Атмосфералық процестердің нәтижесінде шығарындылар орындарынан нуклид ұзақ қашықтыққа тасымалданады және 14 СО2 дейін тотыға отырып, табиғи көміртегі айналымына түседі.
Барлық жердегі көміртегі екі бассейнде – «шөгінді» және «алмасу» шоғырланғандығы белгілі. Бірінші бассейннің көміртегі (шөгінді жыныстардың органикалық және бейорганикалық көміртегі, көмір, мұнай және басқа қазбалар) іс жүзінде табиғи алмасу процестеріне қатыспайды, ол тек органикалық отын жанғаннан кейін циклге енеді. Құрамында көміртегінің жалпы жер бетіндегі мөлшерінің шамамен 0,17%-ы және оның 90%-дан астамы Дүниежүзілік мұхиттың терең суларында болатын екінші алаптың көміртегісі оның жеке су қоймаларының: атмосфераның, биосфераның айналымына қатысады. , гидросфера және т.б.
Жаһандық айналымкөміртегі-14 атомдық отын циклі кәсіпорындарының шығарындыларымен (1) және разрядтармен (2) атмосфераға түседі. Айырбастау коэффициенттері рел. бірлік/жыл.
Табиғаттағы көміртегі айналымы биосфераның құрлық және теңіз бөліктерінде параллель өтетін және атмосферамен байланысқан екі циклден тұрады. «Алмасу» бассейніндегі көміртегінің мінез-құлқын сипаттайтын көптеген модельдердің ішінен UNSCEAR есептеулер үшін Жердің табиғи көміртегі циклінде болатын барлық негізгі процестерді ескеретін 8 резервуарлы моделін пайдаланады.
«Алмасу» бассейнінің су қоймалары арасындағы көміртегі алмасу жылдамдығы әртүрлі: СО2 молекуласының мұхит суына өткенге дейінгі атмосферада орташа тұру уақыты бірнеше жыл, оның тереңдігінен атмосфераға бірнеше жүзге дейін. жыл, ал шөгінді жыныстардан атмосфераға тіпті бірнеше миллион жыл. Осылайша, шөгінді жыныстар радиокөміртектің (табиғи және жасанды) «көмілген жері» тәрізді, онда ол іс жүзінде ыдырап, табиғи айналымнан шығады.
АЛМАСУ КИНЕТИКАСЫ
Сыртқы ортада тотыққан, 14 СО2-ге дейін көміртегі-14 фотосинтез нәтижесінде өсімдіктерде жиналады (аз мөлшерде топырақтан сіңеді), содан кейін қоректік тізбектер арқылы жануарлар мен адамдарға түседі. «Атмосфералық көміртегі – өсімдік көміртегі» тізбегіндегі ауысу коэффициенті бірге тең, ал тепе-теңдік екі-үш айдың ішінде орнатылады.Интенсивті ядролық қару сынақтары кезінде (1963-1964 ж.ж.) өсімдік өнімдерінде, сүтте, ет табиғи фонмен салыстырғанда шамамен екі есе өсті. Азық-түліктің жартылай тазалау кезеңі шамамен алты жыл екенін ескеріңіз.
Радиокөміртек адам ағзасына әр түрлі органикалық және бейорганикалық қосылыстар түрінде, негізінен көмірсулар, белоктар және майлар құрамында түседі. Аэрогенді қабылдау шамалы – тағамның 1% ғана. Оның ағзаға әсері қандай екенін түсіну үшін. 14 С, органикалық және бейорганикалық қосылыстар түрінде келеді, біз егеуқұйрықтарға эксперименттер арқылы метаболизмнің кинетикасын зерттедік. Анықталғандай, бейорганикалық қосылыстардың алмасуы (Na2 14 CO3, NaH 14 CO3, K2 14 CO3) жоғары қарқындылықпен сипатталады; радиокөміртек жануарлардың қанында ағзаға түскен алғашқы минуттардан бастап, 15 минуттан кейін кездеседі. оның мазмұны максимумға жетеді - енгізілген соманың бірнеше пайызы. Қанда нәзік бикарбонатты қосылыстар түзе отырып, радиокөміртек тез шығарылады. Ағзалар мен ұлпаларда енгізілген нуклид мөлшерінің аз ғана бөлігі жинақталады және ол жеткілікті түрде біркелкі таралады: алдымен бауырда, бүйректе, көкбауырда, содан кейін сүйек және май тінінде. Ұзақ қабылдау кезінде нуклидтің белсенділігі баяу жинақталады - Na2 14 CO3 тәуліктік енгізілетін мөлшерінің екінші күні 1,7%-дан 32-ші күні 7,7%-ға дейін. Тәжірибе айының соңына қарай егеуқұйрық ағзасындағы нуклидті қабылдау мен оның мөлшері арасында тепе-теңдік күй орнатылады деп болжауға болады, жинақтау коэффициенті шамамен 0,07 құрайды.
14 С-тың органикалық қосылыстар түріндегі алмасуын зерттеуге арналған эксперименттерде біз құрамында нуклидті глюкоза, янтарь қышқылы, глицин, валин, триптофан, глицерин, пальмитин және стеарин қышқылдары, метил және этил спирттерін, яғни құрайтын қосылыстарды қолдандық. ең маңызды сыныптар: көмірсулар, ақуыздар, майлар және спирттер. Денеге енгеннен кейін жоғары молекулалық қосылыстар төмен молекулалыға дейін ыдырайды, олардың көміртегі көмірқышқыл газына дейін тотығады. Сонымен бірге аминқышқылдары, май қышқылдары, гексозалар және басқа да маңызды метаболиттер синтезделеді, оларды организм энергия және пластикалық материал ретінде пайдаланады. Осылайша, радионуклид тірі ағзалардың барлық құрылымдары мен тіндеріне енеді.
Органикалық қосылыстар түрінде созылмалы қабылдау кезінде оның жинақталу динамикасы қосылыс түріне байланысты. 14 С-глюкозаның тепе-теңдік мазмұны үшінші айдың соңында (жинақталу жылдамдығы үш), 14 С-глицин және 14 С-пальмитин қышқылы - төртінші айдың соңында (жинақтау жылдамдығы 12 және 13, тиісінше).
Органикалық қосылыстардың нуклидтерінің ағзадан шығарылу жылдамдығы белгілі бір дәрежеде олардың класына байланысты: көмірсулардың нуклидтері амин қышқылдары мен май қышқылдары түрінде берілгеннен гөрі интенсивті түрде шығарылады. спирттердің құрамы «көмірсуларға» қарағанда ұзағырақ кешіктіріледі.Уақыт өте келе экскреция жылдамдығы бірте-бірте баяулайды, шамасы, денеге енген нуклид пластикалық материал ретінде пайдаланылуына байланысты. Радиокөміртек негізінен тыныс алу жүйесі арқылы, әлдеқайда аз бүйрек пен ішек арқылы шығарылады, ал арақатынасы да қосылыстың түріне байланысты.
Көмірсулардың, майлардың және спирттердің соңғы метаболиттері көмірқышқыл газы мен су, ал белоктар да несепнәр, несеп қышқылы, креатинин (соңғылары организмнен бүйрек және ішек арқылы шығарылады) екені белгілі. Спирттердің нуклидтерінің бір бөлігі өзгеріссіз деммен шығарылады.
Біз егеуқұйрықтарға жүргізілген зерттеулердің нәтижелерін тамақпен адам ағзасына түсетін көміртегі-14 алмасуын бағалау үшін пайдаландық. Ересек адамның стандартты рационында шамамен 500 г көмірсулар, 100 г майлар мен белоктар бар болғандықтан, олардағы көміртегінің үлесі сәйкесінше 50, 75 және 54% құрайды, содан кейін тамақпен біз шамамен 70, 20 және 10% аламыз. тәулігіне көміртегі.
Егер осы қосылыстардың құрамына енетін нуклидтердің жинақталу еселігі 15, 65 және 60-қа тең болатынын ескерсек, стандартты рационда ол шамамен 31 болады. Бұл көрсеткіш тұрақты жинақталу еселігіне жақын. көміртегі және адамдағы табиғи шыққан нуклид. Тепе-теңдік күйдің басталуы майлар мен ақуыздармен қамтамасыз етілген радиокөміртекті анықтайды, ал егеуқұйрықтар мен адамдардағы метаболизм қарқындылығының айырмашылығын ескере отырып, соңғысында ол басталғаннан кейін шамамен 1,5 жылдан кейін болады деп күтуге болады. Нуклидтердің денеге енуі.
Осылайша, радиокөміртек алмасуы түзілетін ішкі сәулелену дозаларының мәндеріне әсер ететін оның қосылысының түріне байланысты (2-кесте). Құрамында құрамындағы органикалық заттардың организмге түскен кезден бастап соңғы метаболиттер түзілгенге дейін сіңірілген дозалары бірдей емес: олардың алмасуындағы айырмашылықтарға байланысты олар бейорганикалық заттарға қарағанда орта есеппен ондаған, жүздеген есе жоғары. Әртүрлі радиокөміртекті қосылыстардың метаболизмінің ерекшеліктері олардың уыттылығына да әсер етеді.
БИОЛОГИЯЛЫҚ ӘРЕКЕТ
Сәулеленудің әсері, белгілі болғандай, сіңірілетін мөлшерге, дозаға, оның қуатына, сәулеленген ұлпалар мен мүшелердің көлеміне және сәулелену түріне байланысты. Зақымдаушы әсері өзара байланысты және өзара тәуелді процестер кешеніне негізделген – атомдар мен молекулалардың иондануы мен қозуы жасушалардың әртүрлі биологиялық құрылымдарымен әрекеттесетін жоғары белсенді радикалдардың түзілуін тудырады. Қозу энергиясының молекулаішілік және молекула аралық берілуі маңызды, сонымен қатар сәулеленудің тікелей әсерінен молекулалардағы байланыстың үзілуі мүмкін. Бастапқы кезеңде болатын физикалық-химиялық процестер бастапқы, бастапқы болып саналады. Кейіннен радиациялық зақымданулардың дамуы органдар мен олардың жүйелерінің функцияларын бұзуда көрінеді.
Ағзалар мен тіндерде жиналып, ұзақ уақыт ішкі әсер ету көзіне айналатын радионуклидтер ерекше қауіпті. Оның табиғаты радионуклидтердің физика-химиялық қасиеттеріне байланысты, олардың ішінде, атап өткендей, көміртегі-14 ерекше орын алады, өйткені ол негізгі биогендік элементтің изотопы болып табылады. Оның биологиялық әсері тек радиациямен ғана емес, бета-ыдырау нәтижесінде 14 С атомы 14 Н атомына айналғанда пайда болатын трансмутациялық әсерлермен де байланысты.Оның ыдырауының бір реттік әрекеті де организмде орны толмас нүктелік мутацияларға әкеледі.
Көптеген сарапшылар трансмутациялық әсерге байланысты нуклидтің биологиялық тиімділігі айтарлықтай артуы керек деп санайды. Бірақ эксперимент нәтижелері қарама-қайшы болып шықты. Гендік мутациялар (фаг, ашытқылар, дрозофилалар), хромосомалық аберрациялар (пияз тамырлары мен бұршақ өскіндері) және репродуктивті жасушалардың өлімі (тіндік мәдениет және бактериялар) тұрғысынан әртүрлі зерттеушілер7 белгілеген 14 С салыстырмалы биологиялық тиімділігінің мәні 1-ден 20-ға дейін. Бұл әртүрлі эксперименттік жағдайларға, әртүрлі сынақтар мен сәулелену жағдайларына байланысты. Жылы қанды жануарларға қатысты зерттеу материалдары бізге беймәлім.
Біз белоктардағы (14 С-глицин), майдағы (14 С-стеарин қышқылы) және 14 С-сукцин қышқылының, а көмірсулардың, белоктардың және майлардың (яғни барлық негізгі тағам өнімдерінің) тотығуы және олардың жасушаларда өзара өзгеруі нәтижесінде организмде түзілетін қосылыс. Малдардың жағдайы клиникалық, гематологиялық, физиологиялық, биохимиялық, иммунологиялық және патологиялық көрсеткіштері бойынша бағаланды.
Жануарлардың сәулеленуі ұзақ, салыстырмалы түрде біркелкі болды. Сәулелену дозалары орташа тіндерден шамамен екі-үш есе жоғары майлы тіндерді қоспағанда, ағзалар мен тіндерде сіңірілген дозалардағы айырмашылық (олар арнайы радиометриялық зерттеулер деректері бойынша бағаланған) 1,5-тен аспады. . Бірінші айдың соңына қарай дозалар шамамен 50%, ал үш-алты ай ішінде (қосылысқа байланысты) - 90% құрады. Сәулеленудің атап өтілген ерекшеліктері радиокөміртектің биологиялық тиімділігін бағалауда іргелі маңызға ие, ол қосылыс формасымен анықталған салыстырмалы түрде төмен радиоуыттылықпен сипатталады. Глицин үшін 30 күн ішінде жануарлардың 50% өліміне әкелетін доза (SD 50/30) дене салмағының 6,3 Мбк/г құрайды. Тышқандардың 50% өлген кезде (орташа өмір сүру ұзақтығы 17,5 ± 1,5 күн), тіндердің орташа дозасы 0,08-0,02 кГр/мин қуатта 8-1 Гр болды. 14 С-стеарин қышқылын (2,2 МБк/г) енгізгеннен кейін бірінші ай ішінде өліммен аяқталатын тышқандардың ауыр радиациялық жарақаттары енгізілген белсенділік бірлігіне ішкі сәулеленудің жоғары дозалары түзілетіндігімен байланысты.
14 С-глициннің биологиялық әсерін зерттеу нәтижелеріне сүйене отырып, метаболизмнің сипаттамаларын және енгізілген белсенділік бірлігіне сіңірілген дозалардың қалыптасқан мәндерін ескере отырып, біз басқа радиокөміртекті қосылыстардың уыттылығын бағаладық. Анықталғандай, 14 С-карбонат пен натрий гидрокарбонатының уыттылығы 14 С-глициннен 130 есе, 14 С-калий және кальций карбонаттарынан сәйкесінше 85 және 30 есе, 14 С-глюкоза, 14 С-глюкозамин және 14 есе төмен. С-сукцин қышқылы - шамамен төрт есе, 14 С-валин, 14 С-этил және 14 С-метил спирттері - 14 С-глицин және 14 С-триптофан және 14 С-пальмитин қышқылының уыттылығымен бірдей дерлік - шамамен төрт-бес есе жоғары. Тышқандардың күнделікті рационындағы көмірсулардың, белоктардың және майлардың құрамын ескере отырып, 30 күн ішінде жануарлардың 50% өліміне әкелетін нуклидтің дозасы шамамен дене салмағының 15 Мбк / г мөлшеріне тең екенін есептедік.
Бір реттік инъекциядан кейін егеуқұйрықтардың ағзасындағы радиокөміртектің мөлшері: 14 С-натрий гидрокарбонаты (1), 14 С-натрий карбонаттары (2), калий (3); және кальций (4); 14 С-янтарь қышқылы (5), 14 С-глюкозамин (6), 14 С-глюкоза (7), 14 С-этил (8) және метил (9) спирттер, 14 С-валин (10), 14 С- глицерин (11), 14С-стеарин қышқылы (12), 14С-глицин (13), 14С-триптофан (14) және 14С-пальмитин қышқылы (15).
Тамақпен қамтамасыз етілген нуклиді бар жедел зақымданулардың клиникалық ағымында сыртқы гамма-сәулеленуден туындаған сәулелік аурудан айтарлықтай айырмашылықтар болмады, сонымен қатар белгілі кезеңдері болды: аурудың жасырын, айқын көріністері және қалпына келтіру (қалпына келтіру немесе ауысу). ауру созылмалы түрге ауысады). Әдетте аурудың ауырлығын бағалау үшін қолданылатын қан көрсеткіштерінің өзгеруі тән болды, метаболикалық бұзылулар жануарлардың семіздігінде көрініс тапты, нуклидтің бластомогендік (ісік тәрізді) әсері анық тіркелді. Жедел зақымданулар кезінде олар салмағын күрт жоғалтып, терең лейкопения фонында қайтыс болды (перифериялық қандағы лейкоциттердің төмен мөлшері). Ауыр және орташа зақымданулар созылмалы сипатқа ие болды, қан көрсеткіштері баяу қалпына келе бастады. Қалпына келтіру өте кешіктірілді. Өмір сүру ұзақтығы (зақымданудың ауырлығына байланысты) бақылау тышқандарынан айтарлықтай төмен болды.
Иондаушы сәулеленудің шексіз әрекеті тұжырымдамасы төмен дозалар мәселесін қойды. Табиғи сәулелену деңгейіндегі дозалардың қауіптілігі негізінен соматикалық мутациялардың индукциясымен байланысты (олардың саны сіңірілген дозаның шамасымен анықталады): » жыныс жасушалары. Соматикалық жасушалардағы мутациялар қатерлі ісіктердің және басқа да бұзылулардың өсуіне, репродуктивті жасушаларда - репродуктивті функцияның төмендеуіне, қалыпты дамудың ауытқуына және тұқым қуалайтын ауруларға әкеледі. Кішігірім дозаларды қабылдаған кезде организмнің бастапқы күйіне және оның тұқым қуалайтын ерекшеліктеріне байланысты кең жеке вариациясы бар баяу дамитын бұзылулар мүмкін.
Біз егеуқұйрықтардағы эксперименттерде көміртегі-14-тің төмен дозаларының созылмалы қабылдау жағдайында биологиялық әсерін зерттедік. Сегіз топтағы жануарлар оны өмір бойы 14С-глюкоза түріндегі ауыз сумен күнделікті 92,5 мөлшерінде алды; 18.3; 13; 1,9; 1.3; 0,2; 0,1 және 0,01 кБк / г дене салмағы. Тіндердің орташа сіңірілген дозалары сәйкесінше 233 болды; 47; 11,5; 1; 0,5; жылына 0,1 және 0,01 мГр. Егеуқұйрықтардың жағдайы клиникалық, гематологиялық, физиологиялық, биохимиялық, иммунологиялық және морфологиялық көрсеткіштері бойынша бағаланды.
Бастапқы кезеңде тәжірибелік және бақылаушы жануарлардың жағдайы айтарлықтай ерекшеленбеді, бірақ кейінірек радиацияға реакция ретінде бағалауға болатын функционалдық өзгерістер анықталды. Ал тәжірибелердің соңында (негізінен алғашқы үш топта) өкпеде, бүйректе, бауырда морфологиялық патология табылып, ұрпақты болу қызметі төмендеген. Шамасы, бастапқы кезеңде ағза бұзылуларды өтей алады, бірақ кейін радиациялық зақымданулардың жинақталуымен репарация және бейімделу реакцияларының механизмдерінің жеткіліксіздігі әсер етеді. Нәтижесінде организмнің қоршаған ортаның басқа қолайсыз факторларына төзімділігі және өмір сүру ұзақтығы қысқарады.
Төмен дозалармен сәулеленген егеуқұйрықтардың жағдайы (төртінші – сегізінші топтар) бақылау жануарларымен салыстырғанда сүт безі ісіктерінің ертерек пайда болу тенденциясы болғанымен, бүкіл эксперимент барысында айтарлықтай өзгеріссіз қалды. Алайда, сандық айырмашылықтар статистикалық тұрғыдан мардымсыз болып шықты.
Біз радиокөміртек әрекетінің генетикалық әсерін зерттедік (Ресей Ғылым академиясының Жалпы генетика институтының қызметкерлерімен бірге В.А.Шевченко, М.Д. Померанцева және Л.К. ... Нуклидті бір рет енгізгеннен кейін үш айдан кейін сәулелену дозалары 0,22; 0,5; және 1,01 Гр, ұзақ мерзімді – 0,74 және 1,47 (тәжірибенің соңына қарай) және созылмалы – 0,066 және 0,013 Гр/жыл.
Біз пост және премейоздық жыныс жасушаларындағы доминантты летальды мутациялардың жиілігін, сперматогониялардағы реципрокты транслокациялардың жиілігін (гомологтық хромосомалар арасындағы екі аймақтың алмасуы) және сыртқы әсер ету кезінде бірдей көрсеткіштермен қалыптан тыс шәует бастарының пайда болу жиілігін салыстырдық. гамма-сәулелену. Анықталғандай, радиокөміртектің салыстырмалы генетикалық тиімділігі шамамен 1-2, ал трансмутация салдары анықталмайды - шамасы, 14 С-глюкоза жыныс жасушаларының ДНҚ-сына енбейді. Біздің тұжырымдарымызды түпкілікті деп санауға болмайды, тірі организмге радиацияның әсері көптеген арнайы зерттеулерді қажет етеді.
Сонымен, бізде радиокөміртектің әртүрлі дозаларының жануарларға әсері туралы кейбір тәжірибелік нәтижелер бар. Осының негізінде адам популяциясындағы нуклид концентрациясының жоғарылауының соматикалық және генетикалық салдарын бағалау мүмкін бе? Біз қоршаған ортаның радиокөміртекпен үздіксіз жаһандық ластануымен «атмосфера – тамақ – адамдар» тізбегінде тепе-теңдік бүкіл тізбекте кемсіту коэффициенті 1-ге тең болатынын ескере отырып, осылай жасауға тырыстық (3-кесте). ;
атмосферадағы ядролық сынақтар тоқтатылды;
шексіз сызықтық доза/эффект қатынасы бар.
Нуклидтің генетикалық тиімділігі 1-ге тең болғанда (трансмутациясыз) 10 6 адамнан тұратын популяциядағы және 10 6 адам-Гр дозада сәулеленуге ұшыраған 10 6 жаңа туған нәрестелер арасында өлімге әкелетін онкогенді аурулардың саны артады деп күтуге болады. тиісінше 124 және 40 жағдай болуы керек. Салыстыру үшін атап өтейік: әртүрлі этиологиялы және локализациялы ісіктердің өлімі (иондаушы сәулеленудің әсерін қоспағанда) бір адамдар популяциясында жылына 1500-2000 жағдайға жетеді, ал генетикалық бұзылулардың табиғи жиілігі 10 миллионға 60 мың жағдайды құрайды. балалар, 16 мың - ауыр ақаулар.
Сонымен, флора мен фаунаның барлық өкілдері жаһандық радионуклид – көміртегі-14 әсеріне ұшырайды. Экожүйелерде адамға қарағанда тұрақты объектілердің аз болуы мүмкін, сондықтан сыртқы ортада радиокөміртек концентрациясының жоғарылауы гигиеналық қана емес, сонымен бірге экологиялық проблема болып табылады ... әртүрлі жағдайларда мутациялық зақымдануды жоятын қорғаныс механизмдерінің эволюциясы. организмдердің даму кезеңдері. Бірақ сәулелену дозасының жоғарылауымен бұл механизмдер жеткілікті тиімді болмауы мүмкін.
1. Былкин, Б.К., Рублевский, В.П., Хрулев, А.А. және Тищенко, В.А., Атом. шетелде жабдықтар. 1988. No 1. С. 17-20. 2. Рублевский В.П., Голенецкий С, П., Кирдин Г.С. Биосферадағы радиоактивті көміртек. М., 1979 ж.
3. Болин Б. Көміртек айналымы // Биосфера. М., 1982.С.91-104.
4. Брокер В.С., Вахон А. // Ғылым. 1959. V. 130. N 3371. Б. 309-314.
5. Василенко, И.Я., Бугри мойын, П.Ф., Истомина, А.Г. және Тура, В.И., Ж. гигиена, эпидемиология, микробиология және иммунология (Прага). 1982. Шығарылым. 26. № 1. С. 18-27.
6. Василенко И.Я., Ос и 11 о в В.А., Ляг және н-ск және И А.М. және т.б.Алмасу кинетикасы және радиоактивті көміртектің биологиялық әсері (^ С). Алдын ала басып шығару TsNIIatominform-ON-4-88. М., 1988. С.28-29.
7. Мысалы, қараңыз; Кузин А.М., Исаев Б.М., Хвостов А.Б., т.б.. ^ С биологиялық әрекетінің тірі құрылымдарға енгізілгендегі тиімділігі // Радиациялық генетика. М., 1962. С. 267-273; Кузин А.М., Глемботский Я.Л., Л. в пкин Ю.А. // Радиобиология. 1964. Т. 4. No 6. С. 804-809; Александров С.Н., П туралы п туралы Д.К., Стрельникова Н.К.// Гигиена және санитария. 1971. No 3. С. 63-66; Apelgot S. Effect létal de la désintégration d "atomes radioacfivs [" H, "C," Pi incorpores dons dons Lactous // Біріктірілген радиоиотоптардың трансмутациясының және ыдырауының биологиялық әсері. Вена, 1968. С. 147-163.
Жер және оның атмосферасы жұлдыз аралық кеңістіктен элементар бөлшектердің ағындары арқылы үнемі радиоактивті бомбалаудың әсеріне ұшырайды. Атмосфераның жоғарғы қабаттарына еніп, бөлшектер онда орналасқан атомдарды бөліп, протондар мен нейтрондардың, сондай-ақ үлкен атом құрылымдарының бөлінуіне ықпал етті. Ауадағы азот атомдары нейтрондарды сіңіріп, протондарды шығарады. Бұл атомдардың бұрынғыдай массасы 14, бірақ оң заряды азырақ; қазір олардың заряды алты. Осылайша, бастапқы азот атомы көміртектің радиоактивті изотопына айналады:
мұндағы n, N, C және p сәйкесінше нейтрон, азот, көміртек және протонды білдіреді.
Ғарыштық сәулелердің әсерінен атмосфералық азоттан радиоактивті көміртек нуклидтерінің түзілуі шамамен орташа жылдамдықпен жүреді. Жер бетінің әрбір шаршы сантиметрі үшін 2,4 ат./с. Күн белсенділігінің өзгеруі бұл мәннің кейбір ауытқуларын тудыруы мүмкін.
Көміртек-14 радиоактивті болғандықтан, ол тұрақсыз және бірте-бірте өзі түзілген азот-14 атомдарына айналады; мұндай түрлендіру процесінде ол процестің өзін бекітуге мүмкіндік беретін электрон - теріс бөлшекті шығарады.
Ғарыштық сәулелердің әсерінен радиокөміртек атомдарының түзілуі әдетте 8-ден 18 км-ге дейінгі биіктікте атмосфераның жоғарғы қабатында болады. Кәдімгі көміртегі сияқты, радиокөміртек ауада радиоактивті диоксид (көмірқышқыл газы) түзу үшін тотығады. Атмосфера үнемі желмен қозғалады, сайып келгенде, ғарыштық сәулелерден пайда болған радиоактивті көмірқышқыл газы атмосфералық көмірқышқыл газында біркелкі таралады. Алайда атмосферадағы 14 С радиокөміртектің салыстырмалы мөлшері өте төмен болып қалады – шамамен. Қарапайым көміртегі 12 С граммына 1,2ґ10 -12 г.
Тірі организмдердегі радиокөміртек.
Барлық өсімдіктер мен жануарлар ұлпаларында көміртегі бар. Өсімдіктер оны атмосферадан алады, ал жануарлар өсімдіктерді жейтіндіктен, көмірқышқыл газы да олардың ағзаларына жанама түрде түседі. Сонымен, ғарыштық сәулелер барлық тірі организмдер үшін радиоактивтіліктің көзі болып табылады.
Өлім тірі затты радиокөміртекті сіңіру қабілетінен айырады. Ішкі өзгерістер өлі органикалық ұлпаларда, соның ішінде радиокөміртек атомдарының ыдырауында болады. Бұл процесте 5730 жыл ішінде 14 С нуклидтерінің бастапқы санының жартысы 14 Н атомға айналады.Бұл уақыт аралығы жартылай ыдырау периоды 14 С деп аталады. Тағы бір жартылай ыдырау периоды өткеннен кейін 14 С нуклидтерінің құрамы олардың бастапқы санының 1/4 ғана, келесі кезеңнен кейін жартылай ыдырау кезеңі - 1/8 және т.б. Нәтижесінде үлгідегі 14 С изотопының мазмұнын радиоактивті ыдырау қисығымен салыстыруға болады және осылайша ағзаның өлгеннен бергі өткен уақыт аралығын (оны көміртегі айналымынан шығару) анықтауға болады. Дегенмен, үлгінің абсолютті жасын осылайша анықтау үшін соңғы 50 000 жыл ішінде (радиокөміртекті анықтау ресурсы) организмдердегі 14 С бастапқы мазмұны ешқандай өзгерістерге ұшырамағанын болжау керек. Шындығында, ғарыштық сәулелердің әсерінен 14 С пайда болуы және оны организмдер сіңіруі біршама өзгерді. Нәтижесінде үлгідегі 14 С изотоп құрамын өлшеу тек шамамен күнді береді. Бастапқы 14С мазмұнындағы өзгерістердің әсерін ескеру үшін ағаш сақиналарындағы 14С мазмұны бойынша дендрохронологиялық деректерді пайдалануға болады.
Радиокөміртекті анықтау әдісін У.Либби (1950) ұсынған. 1960 жылдарға қарай радиокөміртекті анықтау кеңінен қабылданды, бүкіл әлемде радиокөміртекті зертханалар құрылды, Либби химия бойынша Нобель сыйлығына ие болды.
Әдіс.
Радиокөміртекті талдау үшін пайдаланылатын үлгіні мүлдем таза құралдарды пайдаланып жинау керек және стерильді пластик қапшықта құрғақ сақтау керек. Таңдаудың орны мен шарттары туралы нақты ақпарат қажет.
Ағаштың, көмірдің немесе матаның идеалды үлгісі шамамен 30 г салмағы болуы керек.Қабыршықтар үшін салмағы 50 г, ал сүйектер үшін - 500 г (соңғы әдістер, дегенмен жасты әлдеқайда аз салмақтарды пайдалана отырып анықтауға мүмкіндік береді). Әрбір үлгі кейінірек өскен өсімдіктердің тамырлары немесе ежелгі карбонатты жыныстардың фрагменттері сияқты ескі және жас көміртекті ластаушы заттардан мұқият тазартылуы керек. Үлгіні алдын ала тазалаудан кейін зертханада химиялық өңдеу жүргізіледі. Үлгіге түсуі мүмкін бөгде көміртекті минералдар мен еритін органикалық заттарды жою үшін қышқыл немесе сілтілі ерітінді қолданылады. Осыдан кейін органикалық үлгілер жағылады, қабықтар қышқылда ерітіледі. Бұл процедуралардың екеуі де көмірқышқыл газының эволюциясына әкеледі. Ол тазартылған үлгінің барлық көміртегін қамтиды және кейде радиокөміртекті талдауға жарамды басқа затқа айналады.
Дәстүрлі әдіс әлдеқайда аз көлемді жабдықты қажет етеді. Алдымен газдың құрамын анықтайтын және принципі бойынша Гейгер есептегішіне ұқсас есептегіш пайдаланылды. Есептегіш көмірқышқыл газымен немесе үлгіден алынған басқа газбен (метан немесе ацетилен) толтырылды. Құрылғының ішінде орын алатын кез келген радиоактивті ыдырау әлсіз электрлік импульс тудырады. Қоршаған ортадан түсетін фондық сәулеленудің энергиясы әдетте 14 С ыдырауынан туындаған сәулеленуден айырмашылығы кең шектерде ауытқиды, оның энергиясы әдетте фон спектрінің төменгі шегіне жақын болады. Фондық және 14 C деректері арасындағы өте жағымсыз қатынасты өлшеу құралын сыртқы сәулеленуден оқшаулау арқылы жақсартуға болады. Осы мақсатта есептегіш темір немесе қалыңдығы бірнеше сантиметрлік жоғары таза қорғасын экрандарымен жабылған. Сонымен қатар, есептегіштің қабырғалары бір-біріне жақын орналасқан Гейгер есептегіштерімен қорғалған, олар барлық ғарыштық сәулеленуді тоқтата отырып, шамамен 0,0001 секунд ішінде үлгіні қамтитын есептегішті өшіреді. Скрининг әдісі фондық сигналды минутына бірнеше ыдырауға дейін төмендетеді (18 ғасырдағы ағаштың 3 г үлгісі минутына 14 С 40 ыдырау береді), бұл өте көне үлгілерді анықтауға мүмкіндік береді.
Шамамен 1965 жылдан бастап сұйықтық сцинтилляциясы танысуда кеңінен тарады. Ол үлгідегі көміртегі бар газды кішкене шыны ыдыста сақтауға және сынауға болатын сұйықтыққа айналдырады. Сұйықтыққа 14 С радионуклидтердің ыдырауы кезінде бөлінетін электрондардың энергиясымен зарядталатын арнайы зат – сцинтиллятор қосылады.Сцинтиллятор жинақталған энергияны жарық толқындарының жарқылы түрінде бірден дерлік шығарады. Жарықты фотокөбейткіш түтік арқылы алуға болады. Сцинтилляциялық есептегіште осындай екі түтік бар. Жалған сигналды анықтауға және жоюға болады, себебі ол тек бір түтік арқылы жіберіледі. Заманауи сцинтилляциялық есептегіштер өте төмен, нөлге жуық, фондық сәулеленумен сипатталады, бұл 50 000 жылға дейінгі жоғары дәлдіктегі үлгілерді анықтауға мүмкіндік береді.
Сцинтилляция әдісі үлгіні мұқият дайындауды талап етеді, өйткені көміртегі бензолға айналуы керек. Процесс көмірқышқыл газы мен балқытылған литий арасындағы литий карбидін түзу реакциясынан басталады. Карбидке су бірте-бірте қосылады және ол ерітіліп, ацетиленді бөледі. Үлгідегі барлық көміртегі бар бұл газ катализатордың көмегімен мөлдір сұйықтыққа - бензолға айналады. Келесі химиялық формулалар тізбегі осы процесте көміртектің бір қосылыстан екіншісіне қалай ауысатынын көрсетеді:
14 C зертханалық өлшеулер нәтижесінде алынған барлық жасты анықтау радиокөміртекті күндер деп аталады. Олар бүгінгі күнге дейінгі жылдар санымен (BP) беріледі, ал кері санақ ретінде дөңгелек қазіргі күн (1950 немесе 2000) алынады. Радиокөміртекті күндер әрқашан ықтимал статистикалық қатені көрсете отырып хабарланады (мысалы, 1760 ± 40 BP).
Қолдану.
Әдетте, оқиғаның жасын анықтау үшін бірнеше әдістер қолданылады, әсіресе салыстырмалы түрде жақында болған оқиғаға қатысты. Үлкен, жақсы сақталған үлгінің жасын он жыл ішінде анықтауға болады, бірақ үлгіні қайталап талдау үшін бірнеше күн қажет. Әдетте нәтиже анықталған жастың 1% дәлдігімен алынады.
Кез келген тарихи деректер болмаған кезде радиокөміртекті анықтаудың маңыздылығы әсіресе артады. Еуропада, Африкада және Азияда қарабайыр адамның ерте іздері радиокөміртекті анықтаудан тыс, яғни. жасы 50 000 жылдан асады. Алайда қоғамды ұйымдастырудың бастапқы кезеңдері мен алғашқы тұрақты қоныстар, сондай-ақ ең ежелгі қалалар мен мемлекеттердің пайда болуы радиокөміртекті анықтау шеңберіне жатады.
Радиокөміртекті анықтау көптеген ежелгі мәдениеттер үшін хронологиялық диаграммаларды әзірлеуде әсіресе табысты болды. Соның арқасында қазір мәдениеттер мен қоғамның даму барысын салыстыра отырып, қай топтардың белгілі бір еңбек құралдарын бірінші болып меңгергенін, жаңа типті қоныс құрғанын немесе жаңа сауда жолын салғанын анықтауға болады.
Радиокөміртек арқылы жасты анықтау әмбебап сипатқа ие болды. Атмосфераның жоғарғы қабаттарында түзілгеннен кейін 14 С радионуклидтері әртүрлі орталарға енеді. Радиокөміртектің жаһандық таралуына ауа ағындары мен атмосфераның төменгі қабатындағы турбуленттілік жауапты. Мұхит үстіндегі ауа ағындарымен өтіп, 14 С алдымен судың беткі қабатына түседі, содан кейін терең қабаттарға енеді. Материктерде жаңбыр мен қар жер бетіне 14 С әкеледі, онда ол бірте-бірте өзендер мен көлдерде, сондай-ақ мыңдаған жылдар бойы сақталуы мүмкін мұздықтарда жиналады. Осы орталардағы радиокөміртек концентрациясын зерттеу Дүниежүзілік мұхиттағы су айналымы және өткен дәуірлердің климаты, соның ішінде соңғы мұз дәуірі туралы білімімізді толықтырады. Алып бара жатқан мұздық кескен ағаштардың қалдықтарына радиокөміртек талдауы Жердегі ең соңғы суық кезең шамамен 11 000 жыл бұрын аяқталғанын көрсетті.
Өсімдіктер жыл сайын вегетациялық кезеңде атмосферадан көмірқышқыл газын сіңіреді, ал 12 С, 13 С және 14 С изотоптары өсімдік жасушаларында шамамен атмосферада болатын пропорцияда болады. Атмосферада 12 С және 13 С атомдары дерлік тұрақты пропорцияда кездеседі, бірақ 14 С изотопының мөлшері оның пайда болу қарқындылығына байланысты өзгеріп отырады. Ағаш сақиналары деп аталатын жылдық өсу қабаттары осы айырмашылықтарды көрсетеді. Бір ағаштан біржылдық сақиналардың үздіксіз сабақтастығы емен үшін 500 жыл, ал секвойя мен қылшық қарағай үшін 2000 жылдан астам уақытты қамтуы мүмкін. Америка Құрама Штаттарының солтүстік-батысындағы құрғақ таулы аймақтарда және Ирландия мен Германиядағы шымтезек батпақтарында әртүрлі жастағы қураған ағаш діңдері бар көкжиектер табылды. Бұл тұжырымдар атмосферадағы 14 С концентрациясының 10 000 жылға жуық уақыт аралығындағы ауытқуы туралы ақпаратты біріктіруге мүмкіндік береді. Зертханалық зерттеулер барысында сынамалардың жасын анықтаудың дәлдігі организмнің өмір сүру кезеңінде 14 С концентрациясын білуге байланысты. Соңғы 10 000 жыл ішінде мұндай деректер жиналды және әдетте 1950 және бұрынғы атмосфералық 14 C деңгейлері арасындағы айырмашылықты көрсететін калибрлеу қисығы ретінде ұсынылады. Радиокөміртекті және калибрленген күндер арасындағы сәйкессіздік 1950 AD арасындағы аралық үшін ± 150 жылдан аспайды. және б.з.б 500 ж Ежелгі уақытта бұл сәйкессіздік артып, 6000 жыл радиокөміртек жасында 800 жылға жетеді. сондай-ақ қараңызАРХЕОЛОГИЯ
Жүктелуде...
