Radioaktiivisuuden määritelmä tieteessä

Radioaktiivisuus on spontaani päästö säteily hiukkasten tai suuren energian muodossa fotonit ydinreaktion seurauksena. Se tunnetaan myös nimellä radioaktiivinen hajoaminen, ydinhajoaminen, ydinhajoaminen tai radioaktiivinen hajoaminen. Vaikka niitä on monia muotoja elektromagneettinen säteily, niitä ei aina tuoteta radioaktiivisuudella. Esimerkiksi lamppu voi säteillä säteilyä lämmön ja valon muodossa, mutta se ei ole radioaktiivinen. Aine, joka sisältää epävakaa atomiytimet pidetään radioaktiivisena.

Radioaktiivinen hajoaminen on satunnainen tai stokastinen prosessi, joka tapahtuu yksittäisten atomien tasolla. Vaikka on mahdotonta ennustaa tarkkaan milloin yksittäinen epävakaa ydin hajoaa, atomiryhmän hajoamisnopeus voidaan ennustaa rappeutumisvakioiden tai puoliintumisaikojen perusteella. puolikas elämä on aika, joka tarvitaan, jotta puolet aineenäytteestä käy läpi radioaktiivisen hajoamisen.

Avainkokoelmat: Radioaktiivisuuden määritelmä

Kansainvälinen yksikköjärjestelmä (SI) käyttää vakiona bekelliä (Bq) yksikkö of radioaktiivisuus. Yksikkö on nimetty radioaktiivisuuden löytäjän, ranskalaisten tutkijoiden Henri Becquerelin kunniaksi. Yksi becquerel on määritelty yhdeksi rappeutumiseksi tai hajoamiseksi sekunnissa.

Curie (Ci) on toinen yleinen radioaktiivisuuden yksikkö. Se on määritelty 3,7 x 10¹⁰ hajoamista sekunnissa. Yksi curie on 3,7 x 10¹⁰ becquerelleinä.

Ionisoiva säteily ilmaistaan ​​usein harmaana (Gy) tai sievertinä (Sv). Harmaa on yhden jouleen säteilyenergian absorptiota massakiloa kohti säteilyn määrä, joka liittyy syövän muutokseen 5,5%, joka lopulta kehittyy syövän seurauksena valotus.

Ensimmäiset kolme radioaktiivisen hajoamisen tyyppiä, jotka löydettiin, olivat alfa, beetaja gammahajoaminen. Nämä rappeutumismuodot nimettiin niiden kyvystä tunkeutua aineeseen. Alfahajoaminen läpäisee lyhyimmän matkan, kun taas gamman rappeutuminen läpäisee suurimman etäisyyden. Lopulta alfa-, beeta- ja gamma-hajoamiseen liittyvät prosessit ymmärrettiin paremmin ja löydettiin lisää tyyppejä hajoamista.

Decay-tiloja ovat (A on atomimassa tai protonien lukumäärä plus neutroneja, Z on atomien lukumäärä tai protonien lukumäärä):

• Alfahajoaminen: Ytimestä vapautuu alfahiukkasia (A = 4, Z = 2), mikä johtaa tytärytimeen (A -4, Z - 2).
• Protoniemissio: Alkuydin emittoi protonin, mikä johtaa tytärytimeen (A -1, Z - 1).
• Neutronipäästö: Alkuydin työntää neutronin, jolloin syntyy tytärydin (A - 1, Z).
• Spontaani fissio: Epästabiili ydin hajoaa kahteen tai useampaan pieneen ytimeen.
• Beeta miinus (β⁻⁾ rappeutuminen: Ydin emittoi elektronia ja elektronin antineutrinoa, jotta saadaan tytär, jolla on A, Z + 1.
• Beeta plus (β⁺) rappeutuminen: Ydin emittoi positronin ja elektronin neutriinoa, jotta saadaan tytär, jolla on A, Z - 1.
• Elektronisieppaus: Ydin vangitsee elektronin ja säteilee neutriinoa, mistä seuraa tytär, joka on epävakaa ja innoissaan.
• Isomeerinen siirtymä (IT): kiihtynyt ydin vapauttaa gammasäteen, jonka tuloksena on tytär, jolla on sama atomimassa ja atomiluku (A, Z),

Gamman rappeutuminen tapahtuu tyypillisesti toisen muodon rappeutumisen, kuten alfa- tai beetahajoamisen, seurauksena. Kun ydin jätetään kiihtyneeseen tilaan, se voi vapauttaa gammasädefotonin atomin palaamiseksi alempaan ja vakaampaan energiatilaan.

• L'Annunziata, Michael F. (2007). Radioaktiivisuus: Johdanto ja historia. Amsterdam, Alankomaat: Elsevier Science. ISBN 9780080548883.
• Loveland, W.; Morrissey, D.; Seaborg, G.T. (2006). Nykyaikainen ydinkemia. Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-11532-8.
• Martin, B.R. (2011). Ydin- ja hiukkasfysiikka: Johdanto (2. painos). John Wiley & Sons. ISBN 978-1-1199-6511-4.
• Soddy, Frederick (1913). "Radioelementit ja jaksollinen laki." Chem. Uutiset. Nr. 107, s. 97–99.
• Stabin, Michael G. (2007). Säteilysuojaus ja dozimetria: Johdatus terveysfysiikkaan. Springer. doi:10.1007/978-0-387-49983-3 ISBN 978-0-387-49982-6.