Кіріспе

Технологиялық маңызы бар радионуклидтер тізімі
Әр түрлі радионуклидтер атом ядросының радиоактивті ыдырауы кезінде бета-бөлшектерді, жоғары жылдамдықты электрондарды немесе позитрондарды шығарады. Оларды өнеркәсіптік, ғылыми және медициналық салаларда кеңінен қолдануға болады. Осы мақалада технологиялық маңызы бар, бета-сәуле шығаратын радионуклидтер мен олардың қасиеттері келтірілген.

Стронций

Стронций-90 – өнеркәсіптік көздерде кеңінен қолданылатын бета-эмиттер. Ол 90-ыттрийге ыдырайды, ол өзі де бета-эмиттер болып табылады. Сондай-ақ, ол радиоизотоптық термоэлектр генераторларының (РТГ) қуат жиынтықтарында жылу қуатының көзі ретінде қолданылады. Бұл құрылғылар стронций-90-ның радиоактивті ыдырауынан пайда болатын жылуды пайдаланып, жылу энергиясын термоэлементтер арқылы электр энергиясына айналдырады. Стронций-90-ның жартылай ыдырау мерзімі қысқа, өндіретін қуаты аз және платоний-238-ге қарағанда көбірек қорғау қажет, бірақ ол ыдырау өнімі болғандықтан арзан, ядролық қалдықтарда жоғары концентрацияда кездеседі және салыстырмалы түрде оңай химиялық жолмен алынуы мүмкін. Стронций-90 негізіндегі РТГ-лар қашық орналасқан маяктарды қуаттандыру үшін қолданылған. Стронций суда ерігіш болғандықтан, әдетте суда ерімейтін және жоғары балқу температурасы бар перовскит түріндегі стронций титанаты қолданылады. Стронций-89 – қысқа ғұмырлы бета-эмиттер, ол сүйек ісіктерін емдеу үшін қолданылады және соңғы сатыдағы қатерлі ісіктерде паллиативтік күтім ретінде пайдаланылады. Стронций-89 және стронций-90 екеуі де ыдырау өнімдері болып табылады.

Тритий

Тритий – зерттеулерде және трассирлік өздігінен қуатталатын жарықтандыру құралдарында радиотақырыптаушы ретінде жиі қолданылатын төмен энергиялы бета-эмиттер. Тритийдің жартылай ыдырау периоды 12,3 жылды құрайды. Тритийдің бета-ыдырауынан шығатын электрондардың энергиясы өте төмен (орташа ыдырау энергиясы 5,7 кэВ), сондықтан оларды Гейгер санағышымен анықтау мүмкін емес. Ыдыраудың төмен энергиясының артықшылығы – оны қорғау оңай, себебі төмен энергиялы электрондар беткі қабаттарға ғана еніп, изотоппен жұмыс істеу кезіндегі қауіпсіздік мәселелерін азайтады. Тритий металл өңдеуде тритийленген тот түрінде де кездесуі мүмкін, оны болатты пеште қыздыру арқылы тритийлі суды бөліп шығару арқылы жоюға болады. Тритий литийді нейтрондық сәулелендіру арқылы алуға болады.

Көміртек

Көміртек-14 зерттеулерде бета-көз ретінде де жиі қолданылады, сондай-ақ ол органикалық қосылыстарда радиотрассер ретінде кеңінен қолданылады. Бета-бөлшектердің энергиясы тритийдікінен жоғары болғанымен, олардың энергиясы салыстырмалы түрде төмен. Мысалы, шыны бөтелкенің қабырғалары оны сіңіре алады. Көміртек-14 азот-14 пен нейтрондардың арасындағы np реакциясы арқылы жасалады. Ол атмосферада ғарыш сәулелерінің азотқа тигізетін әсерінен пайда болады. Сонымен қатар, 20 ғасырда ядролық қару сынақтары кезіндегі ауадағы жарылыстардан пайда болған нейтрондардың әсерінен де көп мөлшерде пайда болды. Ядролық сынақтар нәтижесінде атмосфералық көміртек-14-тің белсенділігі артты, бірақ ауа мен көміртек айналымының басқа бөліктері арасындағы алмасуға байланысты қазір бұл көрсеткіш өте төмен деңгейге жетті. Көміртек-14-тің шағын мөлшері болған жағдайда, оны жоюдың тиімді әдістерінің бірі – медициналық инсинераторда қалдықтарды жағу болып табылады, мұндағы мақсат – радиоактивтілікті кең аумаққа тарату арқылы жеке адамға қауіптің деңгейін азайту.

Фосфор

Фосфор-32 – қысқа ғұмырлы, жоғары энергиялы бета-эмиттер, ол радиотрассерлерді зерттеуде қолданылады. Оның жартылай ыдырау периоды 14 күнге тең. Оны ДНК зерттеулерінде пайдалануға болады. Фосфор-32 күкірт-32-ні нейтрондармен сәулелендіру (np реакциясы) арқылы немесе фосфор-31-дің нейтронды қабылдауы нәтижесінде алынуы мүмкін.

Никель

Никель-63 – радиоизотоптық пьезоэлектр генераторларында энергия көзі ретінде қолданылатын никельдің радиоизотопы. Оның жартылай ыдырау периоды 100,1 жылды құрайды. Оны ядролық реакторда 62-никельді нейтрондармен бомбалау арқылы алуға болады.