Как пробраться взором в глубину горной породы? Так как, возможно, совсем под отечественными ногами лежат богатейшие месторождения нужных ископаемых, а мы ничего не знаем об этом и тихо шагаем по скрытым от всех миллионам. И тут человеку оказывают помощь радиоактивные изотопы.
Множество горных пород владеет естественной радиоактивностью. В них имеется небольшие вкрапления калия, тория, урана — излучающих элементов. Для поисков таких пород возможно в скважину счетчик Гейгера (см. ст. «атомная энергия и Строение атома») и измерить радиоактивность. Счетчик скоро отзовется на самые незаметные примеси излучающих элементов. Таким методом ищут, к примеру, калийную соль — наиболее значимый минерал, применяемый в сельском хозяйстве в качестве удобрения.
Радиоактивные изотопы «видят» под почвой.
А вот второй метод. В одну глубокую скважину опускают радиоактивный источник, а в другую, параллельную ей,— счетчик. После этого счётчик и источник излучения медлительно поднимают на поверхность. Расстояние между ними не изменяется. Но породы, каковые они проходят, по-различному поглощают гамма-лучи. Так возможно выяснить, какие конкретно породы залегают на разных глубинах. Это возможно определить и по отражательной свойству разных пород. Дело в том, что часть излучения отражается от веществ, на каковые они попадают. Тогда излучатель и счётчик помещают в одной скважине. Но регистрируются лишь отраженные лучи.
Для разведки нефти применяют источники нейтронов. Наука узнала, что под действием этих небольших частичек самые простые, стабильные, атомы становятся радиоактивными. Но вид и мощность данной радиоактивности зависят от наличия того либо иного элемента. Так находят нефтяные пласты и часто определяют процент содержания нефти в этих пластах и ее уровень качества.
Огромное значение на данный момент получает так называемый способ меченых атомов. Все знают, что атом — небольшая частичка вещества, фактически невесомая и не видимая. Но имеется особая несколько атомов, каковые сами дают о себе знать. Это атомы радиоактивных изотопов. Их постоянно выдаёт излучение, этим атомам тяжело скрыться.
А в остальном радиоактивные атомы ничем не отличаются от своих неизлучающих собратьев. Они равно как и простые, вступают в разные реакции, так же распределяются в разнообразных смесях, в тех же пропорциях находятся в разных веществах. Этим и пользуются при разных изучениях, проводимых посредством способа меченых атомов.
В целом последовательности случаев ученых интересует, как распределяются атомы какого-нибудь элемента в сложной смеси с другими атомами. Особенно принципиально важно знать местонахождение разных атомов при изготовлении сложных сплавов. Тут к исследуемому элементу додают мало его радиоактивного изотопа. Радиоактивные атомы, как и простые, распределяются среди частичек вторых элементов. Но их присутствие весьма легко найти по излучению. Достаточно обследовать полученный сплав фотопластинкой либо счетчиком — и сходу все выяснится.
Подобные изучения возможно вести не только с сплавами и готовыми смесями. Кое-какие измерения делают на ходу, на протяжении самого процесса изготовления соответствующей смеси либо сплава. К примеру, так осуществляют контроль плавку особых сортов стали.
Меченые атомы сигнализируют о трещинах в трубах, позволяют сразу же найти мельчайшую утечку газа — для этого достаточно примешать маленькое количество соответствующего радиоактивного изотопа к жидкости либо газу, протекающим в трубах.
Таков весьма краткий список главных направлений, по которым трудятся радиоактивные атомы. С каждым днем их использование делается все более широким, охватывая самые разные отрасли. Радиоактивные изотопы становятся верными ассистентами человека.