0035 2

Wchodzące w skład danego szeregu pierwiastki promieniotwórcze powiązane są ze sobą poprzez kolejne procesy rozpadu jąder. Ponieważ na masę nowo utworzonego jądra ma wpływ tylko rozpad oc, w wyniku którego masa maleje o cztery jednostki, przeto masy atomowe wszystkich pierwiastków danego szeregu różnić się będą o wielokrotność 4. Można je zatem przedstawić ogólnym wzorem

gdzie:

n — szereg liczb naturalnych,

k — stała dla danego szeregu.

Z powyższego wynika, że każdemu rozpadowi a towarzyszy zmiana n o jeden.

Występujące w stanie naturalnym trzy szeregi pierwiastków promieniotwórczych nazywane są również w zależności od wzoru w którym przedstawić można masy atomowe poszczególnych członów danego szeregu następująco:

Szereg torowy    A    =    4n, k    =    0

Szereg uranowo-radowy    A    =    4n 4-    2,    k    =    2

Szereg aktynowy    A    =    4n +    3,    k    =    3.

Na uwagę zasługuje fakt niewystępowania w naturze szeregu 4n 1. Drogą sztucznych przemian jądrowych udało się otrzymać taki szereg, któremu nadano nazwę plutonowego, od nazwy pierwiastka ²a]Pu, który wchodzi w skład szeregu. Najtrwalszym członem tego szeregu jest ²g jNp (neptun). Jego czas połowicznego rozpadu wynosi 2,25 • 10^tt lat (a więc rzędu miliona lat), co z punktu widzenia czasu istnienia Ziemi jest za mało, by można było jeszcze obecnie znaleźć przedstawiciela tego szeregu w warunkach naturalnych.

Powiązania poszczególnych członów danej rodziny pierwiastków promieniotwórczych wykazują dla wszystkich trzech szeregów duże podobieństwo. Podobnie przedstawiają się schematy rozpadu poszczególnych członów danego szeregu. Jak wiadomo każda z tych rodzin kończy się na stabilnym izotopie ołowiu.

Należy jednak nadmienić, że nie cały ołów znajdujący się w skorupie ziemskiej jest pochodzenia promieniotwórczego, o czym świadczy fakt istnienia izotopu „zwykłego” ołowiu o masie 204, który nie powstał jako końcowy produkt rozpadu pierwiastków radioaktywnych.

Systematyczne badania promieniotwórczości naturalnej doprowadziły do odkrycia pierwiastków radioaktywnych nie mających powiązań z występującymi w przyrodzie trzema rodzinami promieniotwórczymi. Obok już wcześniej wymienionego potasu jłjKl występują również inne (Rb, In, Re), które odznaczają się bardzo słabą aktywnością, jak również związanym z tym długim (10¹⁰— 10¹⁴ lat) okresem połowicznego rozpadu. Pierwiastki te nie znajdują jednak szerszych zastosowań w biologii lub medycynie.

1.2.3. Metody detekcji i pomiaru promieniowania jądrowego

Jednostki aktywności. Badania promieniowania pochodzącego z rozpadu substancji radioaktywnych wymagają określenia wielkości charakteryzujących zjawisko promieniotwórczości oraz ich jednostek. Wielkością charakteryzującą zdolność promieniotwórczą

41