我們都知道,鈾是一種具有放射性的元素。這種銀白色的金屬元素,屬于元素周期表中的錒系,原子序為92。每個鈾原子有92個質子和92個電子。鈾的同位素都不穩定,并以鈾-238(146個中子)和鈾-235(143個中子)最為常見。
之所以說鈾具有放射性,是因為它在衰變時釋放出α粒子(2個質子和2個中子組成的放射性粒子,不帶電子,等同于氦4的內核)。
▲亨利·貝可勒爾在1896年將照相底片放在鈾附近,從而發現了放射性
可是α粒子那么小,我們根本看不見。耳聽而虛,眼見為實。我們如何才能直觀地“看到”鈾的衰變呢?方法是,把鈾放入云室。這樣,你就能清晰地看到它衰變時釋放出來的粒子,在蒸汽中留下的徑跡,就像在發射一個個小魚雷。如下圖↓↓↓
所以,如果我們拿到了一塊鈾,要做些什么呢?小伙伴,想太多了,我們又拿不到,最好躲得遠遠的。
自制云室以后,你就能觀察到宇宙射線在其中留下的徑跡了。恩,宇宙射線基本上是無處不在的哦,這個就不用害怕啦。
▲云室中的宇宙射線徑跡
鈾是放射性物質,那么鈾礦開采時,礦工是如何防護的呢?
鈾礦肯定是有輻射的,那么鈾礦的輻射對人體有害嗎?
大約99.284%的天然鈾是鈾238,其他少量的是鈾235,這兩種鈾的半衰期都非常的長,鈾238的半衰期是44.68億年、鈾235的是7億年。也就是說,鈾238經過45億年才將一半原子衰變成鈾234,衰變得如此之慢,釋放的輻射自然也很少了,一千克的鈾238一天的輻射量還不如一塊夜光表的輻射。所以,天然鈾礦石是非常安全的。
其實,鈾礦開采中應該小心的是氡的輻射,在鈾緩慢衰變為鉛的過程中,會產生氡。由于氡222的半衰期只有3.8天,所以它的輻射很強烈。當氡氣衰變時,其衰變產物會粘附在各種表面上,如果進入呼吸系統,便會粘附于肺部,增加患肺癌的幾率。據美國國家環境保護局調查,氡是僅次于吸煙的第二大肺癌成因。所以,在開采鈾礦時要保持良好的通風。需要注意的是,氡氣也是一種重要的室內空氣污染物。