A radioaktivitás meghatározása a tudományban

rádióaktivitás a spontán emisszió sugárzás részecskék vagy nagy energia formájában fotonok nukleáris reakció eredményeként. Radioaktív bomlásnak, nukleáris bomlásnak, nukleáris szétesésnek vagy radioaktív szétesésnek is nevezik. Bár számos formája van elektromágneses sugárzás, ezeket nem mindig állítja elő radioaktivitás. Például egy villanykörte sugárzást bocsáthat ki hő és fény formájában, de mégsem radioaktív. Olyan anyag, amely instabil atommagok radioaktívnak tekinthető.

A radioaktív bomlás véletlenszerű vagy sztochasztikus folyamat, amely az egyes atomok szintjén fordul elő. Noha lehetetlen pontosan megjósolni, hogy egy instabil atommag mikor fog lebomlani, az atomcsoport bomlásának sebessége a bomlási állandók vagy a felezési idő alapján megjósolható. A fél élet az az idő, amely alatt az anyag minta fele radioaktív bomlásnak megy keresztül.

Kulcsfontosságú elvetések: A radioaktivitás meghatározása

  • A radioaktivitás az a folyamat, amelynek során egy instabil atommag veszít energiát sugárzás kibocsátásával.
  • instagram viewer
  • Noha a radioaktivitás a sugárzás felszabadulását eredményezi, nem minden sugárzást radioaktív anyag termel.
  • A radioaktivitás SI egysége a becquerel (Bq). Más egységek közé tartozik a curie, a szürke és a sievert.
  • Az alfa-, béta- és gamma-bomlás három általános eljárás, amelyek során a radioaktív anyagok veszítik az energiát.

egységek

Az Egységek Nemzetközi Rendszere (SI) a becquerel (Bq) szabványt használja Mértékegység nak,-nek rádióaktivitás. Az egységet a radioaktivitás felfedezője, Henri Becquerel francia tudósok tiszteletére nevezték el. Egy becquerel meghatározása szerint másodpercenként egy bomlás vagy szétesés.

A curie (Ci) a radioaktivitás egy másik általános egysége. Ez 3,7 x 10-ként van meghatározva10 szétesés másodpercenként. Az egyik curie értéke 3,7 x 1010 bequerels.

Az ionizáló sugárzást gyakran szürke (Gy) vagy sievert (Sv) egységekben fejezik ki. A szürke a sugárzási energia egy jouljának abszorpciója tömegkilogrammonként a rák 5,5% - os változásával járó sugárzási mennyiség, amely végül a kitettség.

A radioaktív bomlás típusai

A felfedezésre kerülő radioaktív bomlás első három típusa az alfa, beta, és a gamma-bomlás. Ezeket a bomlási módokat az anyag behatolására való képességük nevezi. Alfa-bomlás miközben áthalad a legrövidebb távolságon gamma bomlás áthalad a legnagyobb távolságon. Végül jobban megértették az alfa-, béta- és gamma-bomlás folyamatait, és felfedezték további bomlás típusait.

A pusztulás módok közé tartozikA atomtömeg vagy protonok száma plusz neutronok, Z atomszám vagy protonok száma):

  • Alfa-bomlás: Egy alfa-részecskét (A = 4, Z = 2) bocsátanak ki a magból, és így létrejön egy leánymag (A -4, Z - 2).
  • Protonkibocsátás: A szülőmag protont bocsát ki, és így leánymagot (A -1, Z - 1) eredményez.
  • Neutronkibocsátás: A szülőmag egy neutront bocsát ki, és így egy leánymagot hoz létre (A - 1, Z).
  • Spontán hasadás: Egy instabil mag szétesik kettő vagy több kicsi magba.
  • Béta mínusz (β−) hanyatlás: Egy atom elektronot és elektron antineutrint bocsát ki, hogy A, Z + 1-es lányokkal rendelkezzen.
  • Béta plusz (β+) bomlás: A mag pozitron és elektronneutrino bocsát ki, hogy A, Z - 1-es lányokkal rendelkezzen.
  • Elektronfogás: A sejtmag elfog egy elektronot, és egy neutrínót bocsát ki, amelynek eredményeként instabil és izgatott lánya van.
  • Izomer átmenet (IT): egy gerjesztett atommag gamma-sugárzást bocsát ki, amelynek eredményeként azonos atomtömegű és atomszámmal rendelkező lány (A, Z) származik,

A gamma-bomlás általában a bomlás egy másik formáját, például az alfa- vagy béta-bomlást követően következik be. Ha egy magot izgatott állapotban hagynak, akkor gamma-sugár fotont szabadíthat fel annak érdekében, hogy az atom visszatérjen egy alacsonyabb és stabilabb energiaállapotba.

források

  • L'Annunziata, Michael F. (2007). Radioaktivitás: Bevezetés és történelem. Amszterdam, Hollandia: Elsevier Science. ISBN 9780080548883.
  • Loveland, W.; Morrissey, D.; Seaborg, G.T. (2006). Modern nukleáris kémia. Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-11532-8.
  • Martin, B.R. (2011). Nukleáris és részecskefizika: Bevezetés (2. kiadás). John Wiley & Sons. ISBN 978-1-1199-6511-4.
  • Soddy, Frederick (1913). "A rádióelemek és az időszakos törvény." Chem. hírek. Nr. 107. o. 97–99.
  • Stabin, Michael G. (2007). Sugárvédelem és dozimetria: Bevezetés az egészségfizikába. Springer. doi:10.1007/978-0-387-49983-3 ISBN 978-0-387-49982-6.