Definicija radioaktivnosti u znanosti

Radioaktivnost je spontana emisija radijacija u obliku čestica ili visoke energije fotona nastala nuklearnom reakcijom. Poznat je i pod nazivom radioaktivno propadanje, nuklearno propadanje, nuklearni raspad ili radioaktivni raspad. Iako postoje mnogi oblici elektromagnetska radijacija, nisu uvijek proizvedeni radioaktivnošću. Na primjer, žarulja može emitirati zračenje u obliku topline i svjetlosti, ali to nije slučaj radioaktivan. Tvar koja sadrži nestabilnu atomske jezgre smatra se radioaktivnim.

Radioaktivno propadanje je slučajni ili stohastički proces koji se odvija na razini pojedinačnih atoma. Iako je nemoguće točno predvidjeti kada će jedno nestabilno jezgro propasti, brzina propadanja skupine atoma može se predvidjeti na temelju konstanti raspada ili poluživota. Pola zivota je vrijeme potrebno da se polovica uzorka tvari podvrgne radioaktivnom raspadanju.

Ključni postupci: definicija radioaktivnosti

Međunarodni sustav jedinica (SI) koristi bekererel (Bq) kao standard jedinica od radioaktivnost. Jedinica je nazvana u čast otkrivača radioaktivnosti, francuskog znanstvenika Henrija Becquerela. Jedan je bekerel definiran kao propadanje ili raspadanje u sekundi.

Curie (Ci) je druga uobičajena jedinica radioaktivnosti. Definiran je kao 3,7 x 10¹⁰ dezintegracije u sekundi. Jedna curie jednaka je 3,7 x 10¹⁰ bequerels.

Ionizirajuće zračenje često se izražava u jedinicama sive (Gy) ili sieverts (Sv). Siva je apsorpcija jednog joula zračenja po kilogramu mase, a svert je količina zračenja povezana s promjenom 5,5% karcinoma koja se na kraju razvija kao rezultat izloženost.

Prve tri vrste radioaktivnog raspada koje smo otkrili bile su alfa, betai raspada gama. Ti su načini propadanja nazvani po njihovoj sposobnosti prodiranja u materiju. Raspad alfa probija najkraću udaljenost, dok raspad gama prodire do najveće udaljenosti. Na kraju su procesi uključeni u raspad alfa, beta i gama bolje razumljeni i otkrivene su dodatne vrste propadanja.

Načini raspadanja uključuju (A je atomska masa ili broj protona i neutrona, Z je atomski broj ili broj protona):

• Raspad alfa: Iz jezgre se emitira alfa čestica (A = 4, Z = 2), što rezultira kćerkom jezgrom (A -4, Z - 2).
• Emisija protona: Matično jezgro emitira proton, što rezultira kćerkom jezgrom (A -1, Z - 1).
• Emisija neutrona: Matično jezgro izbacuje neutron, što rezultira kćerkom jezgrom (A - 1, Z).
• Spontana fisija: Nestabilno jezgro se raspada na dvije ili više malih jezgara.
• Beta minus (β⁻⁾ raspad: Jezgro emitira elektron i elektronski antineutrino da bi dobili kćer s A, Z + 1.
• Beta plus (β⁺) propadanje: Jezgro emitira pozitronski i elektronski neutrino da bi dobili kćer s A, Z - 1.
• Hvatanje elektrona: Jezgro hvata elektron i emitira neutrino, što rezultira kćeri koja je nestabilna i uzbuđena.
• Izomerni prijelaz (IT): Uzbuđeno jezgro oslobađa gama zraka što rezultira kćeri s istom atomskom masom i atomskim brojem (A, Z),

Raspad gama obično se događa nakon drugog oblika propadanja, poput alfa ili beta raspada. Kad se jezgra ostavi u pobuđenom stanju, ona može osloboditi foton gama zraka kako bi se atom vratio u niže i stabilnije energetsko stanje.

• L'Annunziata, Michael F. (2007). Radioaktivnost: uvod i povijest. Amsterdam, Nizozemska: Elsevier Science. ISBN 9780080548883.
• Loveland, W.; Morrissey, D.; Seaborg, G.T. (2006). Suvremena nuklearna kemija. Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-11532-8.
• Martin, B.R. (2011). Nuklearna fizika i fizika čestica: uvod (2. izd.). John Wiley & Sinovi. ISBN 978-1-1199-6511-4.
• Soddy, Frederick (1913). "Radio elementi i zakon perioda." Chem. Vijesti. Br. 107, str. 97–99.
• Stabin, Michael G. (2007). Zaštita od zračenja i dozimetrija: uvod u zdravstvenu fiziku. Springer. dOI:10.1007/978-0-387-49983-3 ISBN 978-0-387-49982-6.