Кіріспе

Тұрақты элементтерді радиоактивті ету процесі Индукциялық радиоактивтілік, сондай-ақ жасанды радиоактивтілік немесе адам жасаған радиоактивтілік деп аталады, бұл бұрын тұрақты материалды радиоактивті ету үшін сәулеленуді пайдалану процесі. Ирэн Жолио Кюри мен Фредерик Жолио Кюри 1934 жылы индукциялық радиоактивтілікті ашқан және осы ашылуы үшін 1935 жылы химия саласындағы Нобель сыйлығын бөлісті. Ирэн Кюри өзінің зерттеулерін ата-анасы Мари Кюри мен Пьер Кюримен бірге радиоактивті изотоптарда кездесетін табиғи радиоактивтілікті зерттей бастады. Ирэн тұрақты изотоптарды альфа бөлшектерімен (α) бомбалау арқылы радиоактивті изотоптарға айналдыруды зерттеу үшін Кюрилерден бөлінді. Жолио Кюрилер көрсеткендей, борон және алюминий сияқты жеңіл элементтер α-бөлшектерімен бомбаланғанда, α-көзін алып тастағаннан кейін де сәуле шығаруды жалғастырады. Олар бұл сәулеленудің бір электронның массасына тең бірлік оң зарядты, қазір позитрон деп аталатын бөлшектерден тұратындығын көрсетті. Нейтрондық активация – индукциялық радиоактивтіліктің негізгі түрі. Бұл атом ядросы бір немесе бірнеше еркін нейтронды ұстағанда пайда болады. Бұл жаңа, ауыр изотоп химиялық элементке байланысты тұрақты немесе тұрақсыз (радиоактивті) болуы мүмкін. Нейтрондар атом ядросынан тыс жерде бірнеше минут ішінде ыдырайтындықтан, еркін нейтрондарды тек ядролық ыдыраудан, ядролық реакциядан және ғарыштық сәулелену немесе бөлшектер үдеткішінің эмиссиясы сияқты жоғары энергиялық өзара әрекеттесуден ғана алуға болады. Нейтрондық модератор арқылы баяуланған нейтрондар (термиялық нейтрондар) жылдам нейтрондарға қарағанда ядролармен тұтқындалуы мүмкін. Индукциялық радиоактивтіліктің сирек кездесетін түрі – фототазылысу арқылы нейтронды алып тастау. Бұл реакцияда жоғары энергиялы фотон (гамма сәулесі) ядроның байланысу энергиясынан артық энергиямен ядроға соқтығысады, нәтижесінде нейтрон босатылады. Бұл реакцияның ең төменгі шегі 2 МэВ (деутерий үшін) және көптеген ауыр ядролар үшін шамамен 10 МэВ құрайды. Көптеген радионуклидтер гамма сәулелерін энергиясы осы реакцияны тудыруға жеткілікті жоғары деңгейде шығармайды. Тағамды сәулемен өңдеуде қолданылатын изотоптар (кобальт-60, цезий-137) энергия шыңы осы шектен төмен болғандықтан, тағамда радиоактивтілікті тудыра алмайды. Жоғары нейтрондық ағыны бар кейбір ядролық реакторлардың ішіндегі жағдайлар радиоактивтілікті тудыруы мүмкін. Бұл реакторлардың құрамдас бөліктері оларға түскен сәулеленуден қатты радиоактивті болуы мүмкін. Индукциялық радиоактивтілік ядролық қалдықтардың көлемін арттырады, бірақ оны бақылаусыз жағдайда радиоактивті ластану деп атамайды. Ирэн және Фредерик Жолио Кюри жасаған алғашқы зерттеулер қатерлі ісіктердің әртүрлі түрлерін емдеудің қазіргі заманғы әдістеріне әкелді.

Штефания Марчачинянның шығармашылығы

Бірінші дүниежүзілік соғыстан кейін Константин Кирицескудің қолдауымен Штефания Марачиняну Парижге барып, оқуын жалғастыруға мүмкіндік беретін стипендия алды. 1919 жылы ол Сорбоннада Мария Кюриден радиоактивтілік курсын тыңдады. Кейін ол 1926 жылға дейін Радиум институтында Кюримен бірге зерттеу жұмыстарын жүргізді. Ол докторлық дәрежесін алды. Институтта Марачиняну полонийдің жартылай ыдырау мерзімін зерттеді және альфа-ыдырауды өлшеу әдістерін ойлап тапты. Бұл жұмыс оны радиоактивті изотоптардың атомдарға полянийдің альфа-сәулелерінің әсерінен пайда болуы мүмкін деген тұжырымға келдірді, бұл байқау Джолио-Кюрилердің 1935 жылғы Нобель сыйлығына жол ашты. 1935 жылы Фредерик және Ирен Жолио-Кюри (Пьер Кюри мен Мария Кюридің қызы) жасанды радиоактивтілікті ашқандары үшін Нобель сыйлығын жеңіп алды, бірақ барлық деректер Марачиняну осы жаңалықты бірінші болып жасағанын көрсетеді. Шындығында, Штефания Марачиняну Ирен Жолио-Кюридің жасанды радиоактивтілікке қатысты оның жұмысының көп бөлігін, оны атамай, пайдаланғанына наразылық білдірді. Марачиняну Париждегі зерттеу жылдарында жасанды радиоактивтілікті ашқанын, оның дәлелі ретінде 10 жылдан астам бұрын қорғалған докторлық диссертациясын ашық түрде мәлімдеді. "A devotion to their science: Pioneer women of radioactivity" кітабында былай делінген: "Марачиняну 1936 жылы Лиза Мейтнерге хат жазып, Ирен Жолио-Кюридің оның білместен, оның көптеген жұмыстарын, әсіресе жасанды радиоактивтілікке қатыстыларын өз жұмысында пайдаланғанына көңілінің қалғанын білдірді."