Čo je rádioaktivita? Čo je to žiarenie?

Rýchly prehľad rádioaktivity

Yagi Studio/Getty Images

Nestabilné atómové jadrá sa spontánne rozložia na formu jadrá s vyššou stabilitou. Proces rozkladu sa nazýva rádioaktivita . Energia a častice, ktoré sa uvoľňujú počas procesu rozkladu, sa nazývajú žiarenie. Keď sa nestabilné jadrá v prírode rozkladajú, tento proces sa označuje ako prirodzená rádioaktivita. Keď sa nestabilné jadrá pripravujú v laboratóriu, rozklad sa nazýva indukovaná rádioaktivita.

Existujú tri hlavné typy prirodzenej rádioaktivity:

Alfa žiarenie

Alfa žiarenie pozostáva z prúdu kladne nabitých častíc, nazývaných alfa častice, ktoré majú an atómová hmotnosť 4 a náboj +2 (jadro hélia). Keď sa častica alfa vymrští z jadra, hmotnostné číslo jadra sa zníži o štyri jednotky a atómové číslo zníži o dve jednotky. Napríklad:

²³⁸₉₂V →⁴_dvaOn +^{2. 3. 4}₉₀Th

Jadro hélia je častica alfa.

Beta žiarenie

Beta žiarenie je prúd elektrónov, tzv beta častice . Keď je beta častica vyvrhnutá, neutrón v jadre sa premení na protón, takže hromadné číslo jadra je nezmenená, ale atómové číslo sa zvýši o jednu jednotka. Napríklad:

^{2. 3. 4}₉₀→⁰_-1a +^{2. 3. 4}₉₁Dobre

Elektrón je beta častica.

Gama žiarenie

Gama lúče sú vysokoenergetické fotóny s veľmi krátkou vlnovou dĺžkou (0,0005 až 0,1 nm). Emisia gama žiarenia je výsledkom zmeny energie v atómovom jadre. Gamma emisia nemení ani atómové číslo, ani číslo atómová hmotnosť . Alfa a beta emisie sú často sprevádzané emisiou gama, keď excitované jadro klesne na nižší a stabilnejší energetický stav.

Alfa, beta a gama žiarenia sprevádzajú aj indukovanú rádioaktivitu. Rádioaktívne izotopy sa pripravujú v laboratóriu pomocou bombardovacích reakcií na premenu stabilného jadra na jadro, ktoré je rádioaktívne. Nie je pozorovaná emisia pozitrónu (častica s rovnakou hmotnosťou ako elektrón, ale náboj +1 namiesto -1) v prirodzenej rádioaktivite , ale je to bežný spôsob rozpadu pri indukovanej rádioaktivite. Bombardovacie reakcie môžu byť použité na výrobu veľmi ťažkých prvkov, vrátane mnohých, ktoré sa v prírode nevyskytujú.