Ορισμός ραδιενέργειας στην επιστήμη

Ραδιοενέργεια είναι η αυθόρμητη εκπομπή του ακτινοβολία με τη μορφή σωματιδίων ή υψηλής ενέργειας φωτόνια που προκύπτει από μια πυρηνική αντίδραση. Είναι επίσης γνωστό ως ραδιενεργός αποσύνθεση, πυρηνική αποσύνθεση, πυρηνική αποσάθρωση ή ραδιενεργή αποσύνθεση. Ενώ υπάρχουν πολλές μορφές ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, δεν παράγονται πάντοτε με ραδιενέργεια. Για παράδειγμα, ένας λαμπτήρας μπορεί να εκπέμπει ακτινοβολία με τις μορφές θερμότητας και φωτός, όμως δεν είναι ραδιενεργός. Μια ουσία που περιέχει ασταθή ατομικούς πυρήνες θεωρείται ραδιενεργός.

Η ραδιενεργός αποσύνθεση είναι μια τυχαία ή στοχαστική διαδικασία που συμβαίνει στο επίπεδο μεμονωμένων ατόμων. Ενώ είναι αδύνατο να προβλεφθεί ακριβώς πότε ένας μοναδικός ασταθής πυρήνας θα αποσυντεθεί, ο ρυθμός αποσύνθεσης μιας ομάδας ατόμων μπορεί να προβλεφθεί με βάση τις σταθερές αποσάθρωσης ή τις ημιζωές. ΕΝΑ ημιζωή είναι ο χρόνος που απαιτείται για το μισό δείγμα ύλης να υποβληθεί σε ραδιενεργό διάσπαση.

Λέξεις κλειδιά: Ορισμός της ραδιενέργειας

Το Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI) χρησιμοποιεί το becquerel (Bq) ως πρότυπο μονάδα του ραδιοενέργεια. Η μονάδα ονομάζεται προς τιμήν του ανακαλύπτοντος της ραδιενέργειας, των Γάλλων επιστημόνων Henri Becquerel. Ένα becquerel ορίζεται ως μία αποσύνθεση ή αποσύνθεση ανά δευτερόλεπτο.

Το curie (Ci) είναι μια άλλη κοινή μονάδα ραδιενέργειας. Ορίζεται ως 3.7 x 10¹⁰ αποσυνθέσεις ανά δευτερόλεπτο. Το ένα curie ισούται με 3,7 x 10¹⁰ bequerels.

Η ιονίζουσα ακτινοβολία εκφράζεται συχνά σε μονάδες γκρι (Gy) ή sieverts (Sv). Ένας γκρίζος είναι η απορρόφηση ενός joule ενέργειας ακτινοβολίας ανά χιλιόγραμμο massA sievert είναι η ποσότητα ακτινοβολίας που σχετίζεται με μια αλλαγή καρκίνου 5,5% που τελικά εξελίσσεται ως αποτέλεσμα έκθεση.

Οι πρώτοι τρεις τύποι ραδιενεργού αποσύνθεσης που θα ανακαλυφθούν ήταν οι άλφα, βήτα, και φθορά γάμμα. Αυτοί οι τρόποι αποσύνθεσης ονομάστηκαν από την ικανότητά τους να διεισδύσουν στην ύλη. Άλφα αποσύνθεση διεισδύει στη μικρότερη απόσταση, ενώ γ. αποσύνθεση διεισδύει στη μεγαλύτερη απόσταση. Τελικά, οι διεργασίες που εμπλέκονται στην αλπάθεια, τη βήτα και τη φθορά γάμμα κατανοήθηκαν καλύτερα και ανακαλύφθηκαν πρόσθετοι τύποι αποσύνθεσης.

Οι λειτουργίες αποσύνθεσης περιλαμβάνουν (Το Α είναι ατομική μάζα ή αριθμός πρωτονίων συν νετρόνια, Ζ είναι ατομικός αριθμός ή αριθμός πρωτονίων):

• Άλφα αποσύνθεση: Ένα σωματίδιο άλφα (A = 4, Z = 2) εκπέμπεται από τον πυρήνα, με αποτέλεσμα πυρήνα πυρήνα (Α -4, Ζ - 2).
• Εκπομπή πρωτονίων: Ο μητρικός πυρήνας εκπέμπει πρωτόνιο, με αποτέλεσμα πυρήνα πυρήνα (Α-1, Ζ-1).
• Εκπομπή νετρονίων: Ο μητρικός πυρήνας εκτοξεύει ένα νετρόνιο, με αποτέλεσμα έναν κόρη πυρήνα (Α - 1, Ζ).
• Αυθόρμητη σχάση: Ένας ασταθής πυρήνας αποσυντίθεται σε δύο ή περισσότερους πυρήνες.
• Μείον βήτα (β⁻⁾ φθορά: Ένας πυρήνας εκπέμπει ηλεκτρόνιο και ηλεκτρόνιο antineutrino για να δώσει μια κόρη με Α, Ζ + 1.
• Beta plus (β⁺) αποσύνθεση: Ένας πυρήνας εκπέμπει ένα ποζιτρόνιο και ένα ηλεκτρονικό νετρίνο για να δώσει μια κόρη με Α, Ζ - 1.
• Ηλεκτρονική σύλληψη: Ένας πυρήνας συλλαμβάνει ένα ηλεκτρόνιο και εκπέμπει ένα νετρίνο, με αποτέλεσμα μια κόρη που είναι ασταθής και ενθουσιασμένη.
• Ισομερής μετάβαση (ΙΤ): Ένας διεγερμένος πυρήνας απελευθερώνει μια ακτίνα γάμμα με αποτέλεσμα μια κόρη με την ίδια ατομική μάζα και ατομικό αριθμό (Α, Ζ),

Η αποσύνθεση του γάμμα τυπικά συμβαίνει μετά από μια άλλη μορφή αποσύνθεσης, όπως αλφα ή βήτα αποσύνθεση. Όταν ένας πυρήνας αφεθεί σε διεγερμένη κατάσταση, μπορεί να απελευθερώσει ένα φωτόνιο ακτίνων γάμμα προκειμένου το άτομο να επιστρέψει σε μια χαμηλότερη και πιο σταθερή ενεργειακή κατάσταση.

• L'Annunziata, Michael F. (2007). Ραδιενέργεια: Εισαγωγή και Ιστορία. Άμστερνταμ, Κάτω Χώρες: Elsevier Science. ISBN 9780080548883.
• Loveland, W.; Morrissey, D.; Seaborg, G.T. (2006). Σύγχρονη Πυρηνική Χημεία. Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-11532-8.
• Martin, B.R. (2011). Φυσική πυρηνικών και σωματιδίων: Εισαγωγή (2η έκδ.). John Wiley & Sons. ISBN 978-1-1199-6511-4.
• Soddy, Frederick (1913). "Τα ραδιενεργά στοιχεία και ο περιοδικός νόμος." Chem. Νέα. Αριθ. 107, σελ. 97–99.
• Stabin, Michael G. (2007). Ακτινοπροστασία και δοσιμετρία: Εισαγωγή στη φυσική της υγείας. Πηδών. doi:10.1007/978-0-387-49983-3 ISBN 978-0-387-49982-6.