Radioaktyvumo apibrėžimas moksle

Radioaktyvumas yra spontaniškas radiacija dalelių arba didelės energijos pavidalu fotonai atsirandantis dėl branduolinės reakcijos. Jis taip pat žinomas kaip radioaktyvusis skilimas, branduolinis skilimas, branduolio irimas arba radioaktyvusis skilimas. Nors yra daugybė formų elektromagnetinė radiacija, juos ne visada gamina radioaktyvumas. Pavyzdžiui, lemputė gali skleisti radiaciją šilumos ir šviesos pavidalu, tačiau taip nėra radioaktyvus. Medžiaga, kurios sudėtyje yra nestabilios medžiagos atominiai branduoliai yra laikomas radioaktyviu.

Radioaktyvus skilimas yra atsitiktinis arba stochastinis procesas, vykstantis atskirų atomų lygyje. Nors neįmanoma tiksliai numatyti, kada atsistatys vienas nestabilus branduolys, atomų grupės skilimo greitį galima numatyti remiantis skilimo konstantomis ar pusinės eliminacijos periodais. A pusė gyvenimo yra laikas, per kurį pusei medžiagos mėginio reikia radioaktyvaus skilimo.

Pagrindiniai išparduodami objektai: radioaktyvumo apibrėžimas

Tarptautinėje vienetų sistemoje (SI) kaip standartas naudojamas bekelis (Bq) vienetas apie radioaktyvumas. Vienetas pavadintas radioaktyvumo atradėjo, prancūzų mokslininkų Henri Becquerel garbei. Apibrėžta, kad vienas bekelis yra vienas skilimas arba suirimas per sekundę.

Curie (Ci) yra dar vienas bendras radioaktyvumo vienetas. Jis apibūdinamas kaip 3,7 x 10¹⁰ dezintegracijos per sekundę. Viena curie lygi 3,7 x 10¹⁰ bequerels.

Jonizuojančioji spinduliuotė dažnai išreiškiama pilkos spalvos (Gy) arba sieverto (Sv) vienetais. Pilka - tai vieno džaulio spinduliuotės energijos absorbavimas masės kilogramui radiacijos kiekis, susijęs su 5,5% vėžio pokyčiu, kuris galiausiai išsivysto dėl poveikis.

Pirmieji trys radioaktyviojo skilimo tipai, kuriuos reikia aptikti, buvo alfa, betair gama skilimas. Šie skilimo būdai buvo įvardyti pagal jų sugebėjimą įsiskverbti į materiją. Alfa skilimas prasiskverbia per trumpiausią atstumą, tuo tarpu gama irimas prasiskverbia per didžiausią atstumą. Galiausiai buvo geriau suprantami alfa, beta ir gama skilimo procesai ir atrasti papildomi skilimo tipai.

Aktyvios būsenos apima (A yra atominė masė arba protonų skaičius pridėjus neutronų, Z yra atominis skaičius arba protonų skaičius):

• Alfa skilimas: Iš branduolio išmetama alfa dalelė (A = 4, Z = 2), susidarant dukteriniam branduoliui (A -4, Z - 2).
• Protonų emisija: Pradinis branduolys skleidžia protoną, sukurdamas dukterinį branduolį (A -1, Z - 1).
• Neutronų emisija: Pradinis branduolys išstumia neutroną, sudarydamas dukterinį branduolį (A - 1, Z).
• Spontaniškas dalijimasis: Nestabilus branduolys suyra į du ar daugiau mažų branduolių.
• Beta minusas (β⁻⁾ skilimas: Branduolys skleidžia elektroną ir elektroną antineutrino, kad dukra gautų A, Z + 1.
• Beta plius (β⁺) irimas: Branduolys skleidžia pozitroną ir elektronų neutriną, kad dukra gautų A, Z - 1.
• Elektronų gaudymas: Branduolys užfiksuoja elektroną ir išskiria neutriną, dėl kurio dukra yra nestabili ir susijaudinusi.
• Izomerinis perėjimas (IT): sužadintas branduolys skleidžia gama spindulį, kurio rezultatas yra dukra, turinti tą pačią atominę masę ir atominį skaičių (A, Z),

Gama skilimas paprastai įvyksta po kitos skilimo formos, tokios kaip alfa ar beta skilimas. Kai branduolys paliekamas sužadintoje būsenoje, jis gali išleisti gama spindulių fotoną, kad atomas galėtų grįžti į žemesnę ir stabilesnę energijos būseną.

• L'Annunziata, Michaelas F. (2007). Radioaktyvumas: įvadas ir istorija. Amsterdamas, Nyderlandai: „Elsevier Science“. ISBN 9780080548883.
• Loveland, W.; Morrissey, D.; Seaborge, G.T. (2006). Šiuolaikinė branduolinė chemija. „Wiley-Interscience“. ISBN 978-0-471-11532-8.
• Martinas, B.R. (2011). Branduolinė ir dalelių fizika: įvadas (2-asis leidimas). Johnas Wiley ir sūnūs. ISBN 978-1-1199-6511-4.
• Soddy, Frederickas (1913). "Radijo elementai ir periodinis įstatymas". Chem. žinios. Nr. 107, p. 97–99.
• Stabinas, Michaelas G. (2007). Apsauga nuo radiacijos ir dozimetrija: sveikatos fizikos įvadas. Springeris. doi:10.1007/978-0-387-49983-3 ISBN 978-0-387-49982-6.