文档介绍:放射性测定年代(radioactive age determination)
应用放射性核素的衰变规律,可以测定矿石、地层的生成年代,也可以测定某些古文物的年代和古生物遗骸的死亡年代。前者可用铀铅法,后者用14C法。
铀铅法 ×109年,它的最终子体是稳定的206Pb。假定矿石在生成时
不含铅,单位质量中238U的原子数为N0 (238U),为238U的衰变常量,矿石的年龄为t,则目前每单位质量中,238 U的原子数目为 N0(238U)=N0(238U)e-
206Pb的原子数为 N(206Pb)=N0(238U)-N(238U)一N’
N’为单位体积中所有238U的放射性子体的原子数目。当t很大(超过105年)时, N,《N(206Pb),则有 N(206Pb)=N0(238U)-N(238U)=N(238U)( -1)
由此可得
所以测出矿石样品单位体积中206Pb原子数与238U原子数的比,就可以知道矿石的年龄。
14C法在碳元素中除了含有大量稳定的12C和13C外,还含有微量的放射性同位素14C,
半衰期为5730年,它是宇宙射线中的中子穿过大气层时与空气中的14N核碰撞发生核反应生
成的:
宇宙射线不断地射到地球上来,14C不断地产生又不断地衰变,结果大气中14C的含量保持不变。大气中的14C与氧化合生成放射性二氧化碳14C02,通过光合作用进入植物体。动物以植物为食, 14C又进入动物体。因此,在生物体内14C与非放射性碳的含量比与大气中二氧化碳里二者的比相同。生物体死亡以后停止了与外界的物质交换,体内原有的C14只能不断地衰变而得不到补充。因此,从古代生物遗骸中’‘C与非放射性碳的含量比,就可以求出它死亡的年代t。用表示14C的衰变常量,表示处于交换运动中的,14 C的放射性活度,表示所测样品的14C的放射性活度,仿照铀铅法的推理,则有
构成生物体的碳中,14 C的含量极少, 12C与14C原子含量的比为1012:。因此,测定14C的放射性相当困难,需用特殊的技术与装置。
(radioprotection)
核辐射的生物效应主要由于电离作用对生物分子的破坏。因此,一切致电离辐射--能直接引起电离的粒子、粒子和质子,能间接引起电离的射线和中子,都可能成为伤害人体的来源。
致电离辐射在人体某种组织中造成的伤害程度,首先取决于辐射在该组织中沉积的能量。其次,能量沉积的距离(或体积)也是重要的。如果能量在短距离内沉积,它对某种组织的伤害大于沉积距离大的情况。例如,粒子在人体组织中的射程非常短,就是说它们在短距离内
沉积能量,所以进入体内的放射性源发出的粒子所造成的伤害,比射线源(不管是体内的还是体外的)沉积同样能量所造成的伤害大。
外部照射的损伤主要由体外辐射源发出的射线所引起和粒子几乎不会引起损伤,除非它的源非常接近人体或就在皮肤表面上。而以各种方式进入体内的粒子、粒子、射线或中子的源,则引起内部照射。这时,人体就将连续不断地遭受辐射照射,放射性物质的量只能靠自然衰变和人体排泄而减少。
某些元素天然倾向于集中在特定的组织或器官中,这些元素的放射性同位素的行为与其稳定的同位素一样。例如,所有碘的同位素都倾向于聚集在甲状腺中,钙的同位素则