Co to jest radioaktywność? Co to jest promieniowanie?

Szybki przegląd radioaktywności

Studio Yagi/Getty Images

Niestabilne jądra atomowe spontanicznie rozłożą się do postaci jądra o większej stabilności. Proces rozkładu nazywa się radioaktywność . Energia i cząstki uwalniane podczas procesu rozkładu nazywamy promieniowaniem. Kiedy niestabilne jądra rozkładają się w naturze, proces ten określa się jako naturalną radioaktywność. Kiedy niestabilne jądra są przygotowywane w laboratorium, rozkład nazywa się radioaktywnością indukowaną.

Istnieją trzy główne rodzaje naturalnej radioaktywności:

Promieniowanie alfa

Promieniowanie alfa składa się ze strumienia dodatnio naładowanych cząstek, zwanych cząstkami alfa, które mają masa atomowa 4 i ładunek +2 (jądro helu). Kiedy cząstka alfa jest wyrzucana z jądra, liczba masowa jądra zmniejsza się o cztery jednostki, a Liczba atomowa zmniejsza się o dwie jednostki. Na przykład:

²³⁸₉₂W →⁴_dwaOn +^{2. 3. 4}₉₀Cz

Jądro helu jest cząstką alfa.

Promieniowanie beta

Promieniowanie beta to strumień elektronów, zwany cząstki beta . Kiedy cząstka beta zostaje wyrzucona, neutron w jądrze przekształca się w proton, więc liczba masowa jądra pozostaje niezmienione, ale liczba atomowa wzrasta o jeden jednostka. Na przykład:

^{2. 3. 4}₉₀→⁰_-1i +^{2. 3. 4}₉₁Dobrze

Elektron jest cząstką beta.

Promieniowanie gamma

Promienie gamma to fotony o wysokiej energii o bardzo krótkiej długości fali (od 0,0005 do 0,1 nm). Emisja promieniowania gamma wynika ze zmiany energii w jądrze atomowym. Emisja gamma nie zmienia ani liczby atomowej, ani masa atomowa . Emisji alfa i beta często towarzyszy emisja gamma, ponieważ wzbudzone jądro spada do niższego i bardziej stabilnego stanu energetycznego.

Alfa, beta i promieniowanie gamma towarzyszą również radioaktywności indukowanej. Izotopy radioaktywne są przygotowywane w laboratorium za pomocą reakcji bombardowania w celu przekształcenia stabilnego jądra w radioaktywne. Nie obserwuje się emisji pozytonu (cząstka o tej samej masie co elektron, ale o ładunku +1 zamiast -1) w promieniotwórczości naturalnej , ale jest to powszechny sposób rozpadu indukowanej radioaktywności. Reakcje bombardowania mogą być wykorzystywane do produkcji bardzo ciężkich pierwiastków, w tym wielu nie występujących w naturze.