Definisjon av radioaktivitet

Dette er det internasjonale symbolet for radioaktivitet. Caspar Benson / Getty Images

Radioaktivitet er den spontane utslipp av stråling i form av partikler eller høy energi fotoner som følge av en kjernefysisk reaksjon. Det er også kjent som radioaktivt forfall, kjernefysisk forfall, kjernefysisk desintegrasjon eller radioaktivt desintegrasjon. Mens det finnes mange former for elektromagnetisk stråling , produseres de ikke alltid av radioaktivitet. For eksempel kan en lyspære sende ut stråling i form av varme og lys, men det er den ikke radioaktive . Et stoff som inneholder ustabilt atomkjerner anses å være radioaktivt.

Radioaktivt forfall er en tilfeldig eller stokastisk prosess som skjer på nivå med individuelle atomer. Selv om det er umulig å forutsi nøyaktig når en enkelt ustabil kjerne vil forfalle, kan nedbrytningshastigheten til en gruppe atomer forutsies basert på forfallskonstanter eller halveringstider. EN halvt liv er tiden det tar før halvparten av stoffprøven gjennomgår radioaktivt forfall.

Key Takeaways: Definisjon av radioaktivitet

• Radioaktivitet er prosessen der en ustabil atomkjerne mister energi ved å sende ut stråling.
• Mens radioaktivitet resulterer i frigjøring av stråling, produseres ikke all stråling av radioaktivt materiale.
• SI-enheten for radioaktivitet er becquerel (Bq). Andre enheter inkluderer curie, grå og sievert.
• Alfa-, beta- og gammaforfall er tre vanlige prosesser der radioaktive materialer mister energi.

Enheter

International System of Units (SI) bruker becquerel (Bq) som standard enhet av radioaktivitet . Enheten er navngitt til ære for oppdageren av radioaktivitet, franske forskere Henri Becquerel. En becquerel er definert til å være en henfall eller desintegrasjon per sekund.

Curie (Ci) er en annen vanlig enhet for radioaktivitet. Det er definert som 3,7 x 10¹⁰desintegrasjoner per sekund. En curie tilsvarer 3,7 x 10¹⁰bequerels.

Ioniserende stråling uttrykkes ofte i enheter av grått (Gy) eller sievert (Sv). En grå er absorpsjonen av én joule strålingsenergi per kilogram masse En sievert er mengden stråling assosiert med en 5,5 % endring av kreft som til slutt utvikles som et resultat av eksponering.

Typer radioaktivt forfall

De tre første typene radioaktivt forfall som ble oppdaget var alfa, beta , og gammaforfall. Disse forfallsmåtene ble navngitt etter deres evne til å trenge gjennom materie. Alfa-forfall trenger den korteste avstanden, mens gammaforfall trenger gjennom den største avstanden. Etter hvert ble prosessene involvert i alfa-, beta- og gamma-forfall bedre forstått og flere typer forfall ble oppdaget.

Forfallsmoduser inkluderer ( A er atommasse eller antall protoner pluss nøytroner, Z er atomnummer eller antall protoner):

Alfa-forfall: En alfapartikkel (A =4, Z=2) sendes ut fra kjernen, noe som resulterer i en datterkjerne (A -4, Z - 2).Protonutslipp: Forelderkjernen sender ut et proton, noe som resulterer i en datterkjerne (A -1, Z - 1).Nøytronutslipp: Forelderkjernen sender ut et nøytron, noe som resulterer i en datterkjerne (A - 1, Z).Spontan fisjon: En ustabil kjerne går i oppløsning til to eller flere små kjerner.Beta minus (f⁻⁾forfall: En kjerne sender ut et elektron- og elektronantinøytrino for å gi en datter med A, Z + 1.Beta pluss (f⁺) forfall: En kjerne sender ut et positron og et elektronnøytrino for å gi en datter med A, Z - 1.Elektronfangst: En kjerne fanger et elektron og sender ut et nøytrino, noe som resulterer i en datter som er ustabil og opphisset.Isomerisk overgang(IT): En opphisset kjerne frigjør en gammastråle som resulterer i en datter med samme atommasse og atomnummer (A, Z),

Gamma-forfall oppstår vanligvis etter en annen form for forfall, for eksempel alfa- eller beta-forfall. Når en kjerne blir igjen i en eksitert tilstand, kan den frigjøre et gammastrålefoton for at atomet skal gå tilbake til en lavere og mer stabil energitilstand.

Kilder

• L'Annunziata, Michael F. (2007). Radioaktivitet: Introduksjon og historie . Amsterdam, Nederland: Elsevier Science. ISBN 9780080548883.
• Loveland, W.; Morrissey, D.; Seaborg, G.T. (2006). Moderne kjernefysisk kjemi . Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-11532-8.
• Martin, B.R. (2011). Kjernefysikk og partikkelfysikk: en introduksjon (2. utgave). John Wiley og sønner. ISBN 978-1-1199-6511-4.
• Soddy, Frederick (1913). 'Radioelementene og den periodiske lov.' Chem. Nyheter . Nr. 107, s. 97–99.
• Stabin, Michael G. (2007). Strålebeskyttelse og dosimetri: En introduksjon til helsefysikk . Springer. doi: 10.1007/978-0-387-49983-3 ISBN 978-0-387-49982-6.