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.
ნუკლიდიისტორიული სახელი (მოკლე)ისტორიული სახელი (გრძელი)დაშლის ტიპინახევრად დაშლის პერიოდი(a=წელი)წარმოებული ენერგია, MeVდაშლის შედეგად წაროქმნილი ელემენტი 252Cf α 2.645 a 6.1181 248Cm 248Cm  α 3.4 a 5.162 244Pu 244Pu  α 8 a 4.589 240U 240U β− 14.1 h .39 240Np 240Np  β− 1.032 h 2.2 240Pu 240Pu  α 6561 a 5.1683 236U 236U Thoruranium  α 2.3 a 4.494 232Th 232Th Th Thorium  α 1.405 a 4.081 228Ra 228Ra MsTh1 Mesothorium 1  β− 5.75 a 0.046 228Ac 228Ac MsTh2 Mesothorium 2  β− 6.25 h 2.124 228Th 228Th RdTh Radiothorium  α 1.9116 a 5.520 224Ra 224Ra ThX Thorium X  α 3.6319 d 5.789 220Rn 220Rn Tn Thoron,Thorium Emanation  α 55.6 s 6.404 216Po 216Po ThA Thorium A  α 0.145 s 6.906 212Pb 212Pb ThB Thorium B  β− 10.64 h 0.570 212Bi 212Bi ThC Thorium C β− 64.06%  α 35.94% 60.55 min 2.252  6.208 212Po  208Tl 212Po ThC′ Thorium C′  α 299 ns 8.784  208Pb 208Tl ThC″ Thorium C″  β− 3.053 min 1.803  208Pb 208Pb ThD Thorium D stable . . .

ნეპტუნიუმის მწკრივი
300px|thumb|right
^{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.

ნუკლიდიდაშლის ტიპინახევრად დაშლის პერიოდი(a=წელი)წარმოებული ენერგია, MeVდაშლის შედეგად წაროქმნილი ელემენტი 249Cf α 351 a 5.813+.388 245Cm 245Cm  α 8500 a 5.362+.175 241Pu 241Pu β− 14.4 a 0.021 241Am 241Am  α 432.7 a 5.638 237Np 237Np  α 2.14·106 a 4.959 233Pa 233Pa  β− 27.0 d 0.571 233U 233U  α 1.592·105 a 4.909 229Th
  229Th α 7340 a 5.168 225Ra 225Ra  β− 14.9 d 0.36 225Ac 225Ac  α 10.0 d 5.935 221Fr 221Fr  α 99.9952%  β− 0.0048% 4.8 min 6.3  0.314 217At  221Ra 221Ra  α 28 s 6.9 217Rn 217At  α 99.992%  β− 0.008% 32 ms 7.0  0.737 213Bi  217Rn 217Rn  α 540 μs 7.9 213Po 213Bi  β− 97.80%   α 2.20% 46.5 min 1.423  5.87 213Po  209Tl 213Po  α 3.72 μs 8.536 209Pb 209Tl  β− 2.2 min 3.99 209Pb 209Pb  β− 3.25 h 0.644 209Bi 209Bi α 1.9·1019 a 3.137 205Tl 205Tl . stable . .

ურანის მწკრივი
300px|thumb|right
^{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.

ნუკლიდიისტორიული სახელი (მოკლე)ისტორიული სახელი (გრძელი)დაშლის ტიპინახევრად დაშლის პერიოდი(a=წელი)წარმოებული ენერგია, MeVდაშლის შედეგად წაროქმნილი ელემენტი 250Cf   α 13.08 a 6.12844 246Cm 246Cm   α 4800 a 5.47513 242Pu 242Pu   α 3.8·105 a 4.98453 238U 238U UI Uranium I α 4.468·109 a 4.26975 234Th 234Th UX1 Uranium X1 β− 24.10 d 0.273088 234mPa 234mPa UX2, Bv Uranium X2, Brevium IT, 0.16%β−, 99.84% 1.159 min 0.073922.268205 234Pa234U 234Pa UZ Uranium Z β− 6.70 h 2.194285 234U 234U UII Uranium II α 2.45·105 a 4.8698 230Th 230Th Io Ionium α 7.54·104 a 4.76975 226Ra 226Ra Ra Radium α 1600 a 4.87062 222Rn 222Rn Rn Radon, Radium Emanation α 3.8235 d 5.59031 218Po 218Po RaA Radium A α, 99.980%β−, 0.020% 3.098 min 6.114680.259913 214Pb218At 218At   α, 99.9%β−, 0.1% 1.5 s 6.8742.881314 214Bi218Rn 218Rn   α 35 ms 7.26254 214Po 214Pb RaB Radium B β− 26.8 min 1.019237 214Bi 214Bi RaC	 Radium C β−, 99.979%α, 0.021% 19.9 min 3.2698575.62119 214Po210Tl 214Po RaC' Radium C' α 164.3 μs 7.83346 210Pb 210Tl RaC" Radium C" β− 1.3 min 5.48213 210Pb 210Pb RaD Radium D β−, 100%α, 1.9·10−6% 22.20 a 0.0634873.7923 210Bi206Hg 210Bi RaE Radium E	 β−, 100%α, 1.32·10−4% 5.012 d 1.1612345.03647 210Po206Tl 210Po RaF Radium F α 138.376 d 5.03647 206Pb 206Hg   β− 8.32 min 1.307649 206Tl 206Tl RaE Radium E β− 4.202 min 1.5322211 206Pb 206Pb RaG Radium G stable . . .

აქტინოურანის მწკრივი
300px|thumb|right
^{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.

ნუკლიდიისტორიული სახელი (მოკლე)ისტორიული სახელი (გრძელი)დაშლის ტიპინახევრად დაშლის პერიოდი(a=წელი)წარმოებული ენერგია, MeVდაშლის შედეგად წაროქმნილი ელემენტი 251Cf α 900.6 a 6.176 247Cm 247Cm α 1.56·107 a 5.353 243Pu 243Pu β− 4.95556 h 0.579 243Am 243Am α 7388 a 5.439 239Np 239Np β− 2.3565 d 0.723 239Pu 239Pu α 2.41·104 a 5.244 235U 235U AcU Actin Uranium  α 7.04·108 a 4.678 231Th 231Th UY Uranium Y β− 25.52 h 0.391 231Pa 231Pa Pa Protactinium α 32760 a 5.150 227Ac 227Ac Ac Actinium β− 98.62%  α 1.38% 21.772 a 0.045  5.042 227Th  223Fr 227Th RdAc Radioactinium  α 18.68 d 6.147 223Ra 223Fr AcK Actinium K  β− 99.994%  α 0.006% 22.00 min 1.149  5.340 223Ra  219At 223Ra AcX Actinium X  α 11.43 d 5.979 219Rn 219At  α 97.00%  β− 3.00% 56 s 6.275  1.700 215Bi  219Rn 219Rn An Actinon,Actinium Emanation  α 3.96 s 6.946 215Po 215Bi  β− 7.6 min 2.250  	 215Po 215Po AcA Actinium A  α 99.99977%   β− 0.00023% 1.781 ms 7.527  0.715 211Pb  215At 215At  α 0.1 ms 8.178 211Bi 211Pb AcB Actinium B  β− 36.1 min 1.367 211Bi 211Bi AcC Actinium C  α 99.724%   β− 0.276% 2.14 min 6.751  0.575 207Tl  211Po 211Po AcC' Actinium C'  α 516 ms 7.595 207Pb 207Tl AcC" Actinium C" β− 4.77 min 1.418 207Pb 207Pb AcD Actinium D . stable . .

ლიტერატურა

კატეგორია:რადიოაქტიურობა