profil

Promieniotwórczość

poleca 76% 102 głosów

Trwałość jądra atomowego można określić na podstawie stosunku liczby neutronów do liczby protonów. Jądra, dla których stosunek ten mieści się w przedziale od 1,0 do 1,6, zazwyczaj stanowią jądra trwałe. Dla nietrwałych jąder atomowych stosunek tych liczb przyjmuje wartość większą od 1,6. Nietrwałe jądra ulegają rozpadowi promieniotwórczemu, któremu towarzyszy emisja promieniowania α lub β– z jednoczesnym utworzeniem jądra trwałego. Emisji tych cząstek towarzyszy również emisja promieniowania γ.

Promieniotwórczość naturalna polega na samorzutnym rozpadzie i emisji promieniowania przez występujące w przyrodzie izotopy promieniotwórcze.

W naturalnych szeregach promieniotwórczych, efektem końcowym zachodzących w nich następczych rozpadów jest uzyskanie trwałych nuklidów ołowiu lub bizmutu, np.:

szereg uranowo - radowy 238U --> 206Pb,
szereg uranowo - aktynowy 235U --> 207Pb,
szereg torowy 232Th --> 208Pb,
szereg neptunowy 237Np --> 209Bi.

Poniżej przedstawiono charakterystykę emisji cząstek α oraz cząstek β– występujących w naturalnych szeregach promieniotwórczych.

Emisja cząstek alfa

Emisja cząstek beta

Możliwa jest zainicjowana z zewnątrz emisja cząstki β+, jak również tzw. wychwyt K. Przemiana β+ nie jest jednak obserwowana w naturalnych szeregach promieniotwórczych, a wychwyt K może zachodzić jedynie z udziałem niektórych izotopów sztucznych.

Emisja cząstek beta+

Wychwyt K

Promieniotwórczość sztuczna polega na tym, że izotop otrzymany sztucznie pod wpływem bombardowania protonami, jądrami deuteru, cząstkami α lub neutronami, zamienia się w inny, samorzutnie rozpadający się izotop promieniotwórczy.

Przykładem reakcji jądrowej jest:

a) zderzenie cząstki α z jądrem uranu-238,w wyniku czego powstaje pluton-241 z równoczesnym uwolnieniem neutronu:

Zderzenie cząstki alfa z jądrem uranu-238
Można to zapisać:
Zderzenie cząstki alfa z jądrem uranu-238 (2)

b) zderzenie neutronu z jądrem rtęci-198, w wyniku czego powstaje nietrwały izotop złota-198 oraz proton:

Zderzenie neutronu z jądrem rtęci-198
Można to zapisać:
Zderzenie neutronu z jądrem rtęci-198 (2)

c) rozszczepienie jądra uranu-235 neutronem; w procesie tym powstaje izotop baru-141, trzy neutrony oraz izotop kryptonu-92:

Rozszczepienie jądra uranu-235 neutronem

W wyniku rozpadów promieniotwórczych emitowane jest określone promieniowanie.

Typowe cechy promieniowania α, β− i γ przedstawiono ponownie poniżej w tabeli.

krótka charakterystyka wybranych rodzajów promieniowania
promieniowanie α promieniowanie korpuskularne (natura cząsteczkowa), czyli jądra helu; niewielka przenikliwość, cząstki zatrzymuje kartka papieru; mały zasięg
promieniowanie β– promieniowanie korpuskularne (natura cząsteczkowa), czyli szybko poruszające się elektrony; cząstki zatrzymuje kilkumilimetrowej grubości płytka metalu
promieniowanie γ promieniowanie elektromagnetyczne (natura falowa); duży zasięg, bardzo duża przenikliwość

Izotopy ulegające rozpadowi promieniotwórczemu mogą mieć znaczenie pozytywne i negatywne:

Znaczenie izotopów

Zastosowanie w medycynie wybranych izotopów promieniotwórczych:

Zastosowanie izotopów w medycynie

poleca 64% 290 głosów

Okres połowicznego rozpadu T12

Czas, w którym połowa jąder izotopu danego pierwiastka ulega rozpadowi. Jest to wielkość charakteryzująca każdy nuklid promieniotwórczy.

Podoba się? Tak Nie

Materiał opracowany przez eksperta

Czas czytania: 4 minuty