რადიოაქტიური მწკრივები

რადიოაქტიური მწკრივები, რადიოაქტიური რიგები, რადიოაქტიური ოჯახები — გენეტიკურად ერთმანეთთან დაკავშირებული რადიოაქტიური იზოტოპების ჯგუფები, რომლებშიც ყოველი მომდევო წევრი წარმოქმნილია წინა წევრისაგან მისი ალფა-დაშლის ან ბეტა-დაშლის შედეგად. ყოველი რადიოაქტიური მწკრივი იწყება ყველაზე უფრო დიდი ნახევრად დაშლის პერიოდის (T1/2) მქონე საწყისი იზოტოპით და მთავრდება მდგრადი იზოტოპით.
თუ ბირთვი ასხივებს -ნაწილაკებს, მაშინ მისი მუხტი (Z) მცირდება 2-ით, ხოლო მასური რიცხვი (A) — 4-ით. -ნაწილაკების გამოსხივებისას Z დიდდება 1-ით, ხოლო A არ იცვლება. თუ მოცემული იზოტოპის მასური რიცხვი იყოფა უნაშთოდ 4-ზე, მაშინ ასეთი მასური რიცხვი შეიძლება გამოვსახოთ ზოგადი ფორმულით 4n (სადაც n მთელი რიცხვია). იმ შემთხვევაში, თუ 4-ზე გაყოფისას გვრჩება ნაშთში 1, 2, 3, მაშნ მასური რიცხვების ზოგადი ფორმულები, შეიძლება ასე ჩაიწეროს: 4n+1, 4n+2, 4n+3. ამ ფორმულების შესაბამისად განასხვავებენ 4 რადიოაქტიულ მწკრივს, რომელთა საწყისი იზოტოპებია: ^{232}_{90}Th (მწკრივი 4n), ^{237}_{93}Np (4n+1), ^{238}_{92}U (4n+2) და ^{235}_{92}U (4n+3).
რადიოაქტიური მწკრივებს მათი საწყისი იზოტოპების სახელის მიხედვით უწოდებენ: თორიუმის, ნეპტუნიუმის, ურანის (^{238}U) და აქტინოურანის (^{245}U) რადიოაქტიურ მწკრივებს. ზოგჯერ ^{238}U მწკრივს უწოდებენ ურან-რადიუმის მწკრივს. ცხადია, რომ რადიოაქტიური იზოტოპები შედის მხოლოდ ერთ გარკვეულ რადიოაქტიურ მწკრივში. ბუნებაში არსებობს თორიუმის, აქტინოურანისა და ურან-რადიუმის (ბუნებრივი რადიოაქტიური) მწკრივები. ეს დაკავშირებულია იმასთან, რომ მათი ნახევრად დაშლის პერიოდი ^{232}Th (T1/2= წ), ^{235}U (T1/2= წ) და ^{238}U (T1/2= წ) დედამიწის ასაკის თანაზომადია. ბუნებრივი რადიოაქტიური მწკრივები მთავრდება ტყვიის მდგრადი იზოტოპებით ^{206}_{82}Pb, ^{207}Pb და ^{208}Pb.
ნეპტუნიუმის ^{237}Np ნახევრად დაშლის პერიოდი (T1/2) წელს. ამის გამო, ნეპტუნიუმი და მისი რადიოაქტიური მწკრივის წევრები ბუნებაში არ მოიპოვება. ყველა ისინი მიღებულნი არიან ხელოვნურად გ. სიბორგის და სხვათა მიერ. ^{237}Np მწკრივი მთავრდება ^{209}_{83}Bi მდგრადი იზოტოპით. ყოველი რადიოაქტიური წკრივი შეიცავს, როგორც დიდი სიცოცხლის მქონე, ასევე მცირე სიცოცხლის მქონე იზოტოპებს.
ბუნებრივი რადიოაქტიური მწკრივის წევრთა უმრავლესობას აქვს სპეციალური სახელწოდება და სიმბოლო, მაგალითად იზოტოპს ^{230}Th ეწოდება იონიუმი (სიმბოლო Io) და ასე შემდეგ. ეს სახელწოდებები წარმოიშვა ისტორიულად იზოტოპის ცნების შემოტანამდე.
ზოგიერთი იზოტოპი (რადიოაქტიური მწკრივების წევრები) იშლება არა ერთი გზით (α- ან β-დაშლა), არამედ — ორით. ასეთი იზოტოპების ბირთვები ერთ შემთხვევაში გამოასხივებენ α-ნაწილაკს, ხოლო მეორე შემთხვევაში — β-ნაწილაკს. მაგალითად, ^{227}_{89}Ac აქტინო ურანის მწკრივში 1000-დან 988 შემთხვევაში განიცდის α-დაშლას, ხოლო 12 შემთხვევაში — β-დაშლას, თითოეული გზის მიხედვით დაშლის ალბათობა (%-ში) ნაჩვენებია ისრების გვერდით მდებარე რიცხვებით.
თორიუმის მწკრივი
^{232}Th-ის 4n მწკრივს ასევე უწოდებენ „თორიუმის რიგს“ ან „თორიუმის ოჯახს“. როგორც წესი ^{232}Th-ით დაწყებული, ეს სერია მოიცავს შემდეგ ელემენტებს: აქტინიუმი, ბისმუტი, ტყვია, პოლონიუმი, რადიუმი, რადონი და ტალიუმი. ყველა იმყოფება, ყოველ შემთხვევაში დროებით, ნებისმიერ ბუნებრივ თორიუმის შემცველ ნიმუშში, იქნება ეს ლითონი, ნაერთი თუ მინერალი. მწკრივი მთავრდება ^{208}Pb-ით.
ნეპტუნიუმის მწკრივი
^{237}Np-ის 4n + 1 მწკრივს ასევე უწოდებენ „ნეპტუნიუმის რიგს“ ან „ნეპტუნიუმის ოჯახს“. ამ მწკრივში ჩართული იზოტოპებიდან მხოლოდ ორი გვხვდება ბუნებრივად მნიშვნელოვანი რაოდენობით, კერძოდ, ბოლო ორი: ^{209}Bi და ^{205}Tl. ზოგიერთი სხვა იზოტოპი აღმოჩენილია ბუნებაში, რომლებიც წარმოიქმნება ^{237}Np-ის კვალი რაოდენობით, რომელიც წარმოიქმნება (n,2n) ნოკაუტ რეაქციით პირველყოფილ ^{238}U-ში.
ურანის მწკრივი
^{238}U-ის 4n + 2 მწკრივს ასევე უწოდებენ „ურან-რადიუმის რიგს“ ან „რადიუმის რიგს“. ბუნებრივად არსებული ^{238}U-ით დაწყებული, ეს მწკრივი მოიცავს შემდეგ ელემენტებს: ატატინს, ბისმუტს, ტყვიას, პოლონიუმს, პროტაქტინიუმს, რადიუმს, რადონს, ტალიუმს და თორიუმს. ყველა იმყოფება, ყოველ შემთხვევაში, დროებით, ნებისმიერ ბუნებრივ ურანის შემცველ ნიმუშში, იქნება ეს ლითონი, ნაერთი თუ მინერალი. მწკრივი მთავრდება ^{206}Pb-ით.
აქტინოურანის მწკრივი
^{235}U-ის 4n+3 მწკრივს ასევე უწოდებენ „აქტინოურანის რიგს“ ან „აქტინოურანის ოჯახს“. როგორც წესი ^{235}U დაწყებული, ეს დაშლის მწკრივი მოიცავს შემდეგ ელემენტებს: აქტინიუმი, ასტატინი, ბისმუტი, ფრანციუმი, ტყვია, პოლონიუმი, პროტაქტინიუმი, რადიუმი, რადონი, ტალიუმი და თორიუმი. ყველა იმყოფება, ყოველ შემთხვევაში დროებით, ^{235}U-ის შემცველ ნებისმიერ ნიმუშში, იქნება ეს ლითონი, ნაერთი, მადანი თუ მინერალი. ეს მწკრივი მთავრდება სტაბილური იზოტოპის ^{207}Pb.
ლიტერატურა
რადიოაქტიურობა