Definice radioaktivity ve vědě

Radioaktivita je spontánní emise záření ve formě částic nebo vysoké energie fotony vyplývající z jaderné reakce. To je také známé jako radioaktivní rozpad, jaderný rozpad, jaderná dezintegrace nebo radioaktivní dezintegrace. I když existuje mnoho forem elektromagnetická radiace, nejsou vždy produkovány radioaktivitou. Například může žárovka emitovat záření ve formě tepla a světla, přesto tomu tak není radioaktivní. Látka, která obsahuje nestabilitu atomová jádra je považován za radioaktivní.

Radioaktivní rozpad je náhodný nebo stochastický proces, ke kterému dochází na úrovni jednotlivých atomů. I když je nemožné přesně předpovědět, kdy se jedno nestabilní jádro rozpadne, rychlost rozpadu skupiny atomů může být předpovězena na základě rozpadových konstant nebo poločasů. A poločas rozpadu je doba potřebná k tomu, aby se polovina vzorku hmoty podrobila radioaktivnímu rozpadu.

Klíčové cesty: Definice radioaktivity

Mezinárodní systém jednotek (SI) používá jako standard becquerel (Bq) jednotka z radioaktivita. Jednotka je pojmenována na počest objevitele radioaktivity, francouzských vědců Henri Becquerela. Jeden becquerel je definován jako jeden rozpad nebo rozpad za sekundu.

Curie (Ci) je další běžná jednotka radioaktivity. Je definována jako 3,7 x 10¹⁰ dezintegrace za sekundu. Jedna curie se rovná 3,7 x 10¹⁰ becquerels.

Ionizující záření se často vyjadřuje v jednotkách šedi (Gy) nebo sieverts (Sv). Šedá je absorpce jedné joule radiační energie na kilogram hmotnosti, sievert je množství záření spojené s 5,5% změnou rakoviny nakonec vznikající v důsledku expozice.

První tři typy radioaktivního rozpadu, které byly objeveny, byly alfa, betaa rozpad gama. Tyto způsoby rozpadu byly pojmenovány podle jejich schopnosti proniknout hmotou. Rozpad alfa proniká do nejkratší vzdálenosti, zatímco rozpad gama proniká do největší vzdálenosti. Nakonec byly procesy, které se účastní rozpadu alfa, beta a gama, lépe pochopeny a byly objeveny další typy rozpadu.

Režimy rozkladu zahrnují (A je atomová hmotnost nebo počet protonů plus neutronů, Z je atomové číslo nebo počet protonů):

• Rozpad alfa: Alfa částice (A = 4, Z = 2) je emitována z jádra, což vede k dceřinému jádru (A -4, Z - 2).
• Emise protonů: Rodičovské jádro emituje proton, což vede k dceřinému jádru (A -1, Z - 1).
• Emise neutronů: Rodičovské jádro vypouští neutron, což vede k dceřinému jádru (A - 1, Z).
• Spontánní štěpení: Nestabilní jádro se rozpadne na dvě nebo více malých jader.
• Beta minus (p⁻⁾ rozpad: Jádro emituje elektron a antineutrino elektronů, aby dalo dceru A, Z + 1.
• Beta plus (β⁺) rozpad: Jádro emituje pozitron a elektronové neutrino, aby dalo dceru A, Z - 1.
• Elektronové snímání: Jádro zachycuje elektron a emituje neutrino, což má za následek nestabilní a vzrušenou dceru.
• Izomerní přechod (IT): Vzrušené jádro uvolní paprsek gama, který má za následek dceru se stejnou atomovou hmotností a atomovým číslem (A, Z),

K rozpadu gama obvykle dochází po jiné formě rozpadu, jako je rozpad alfa nebo beta. Když je jádro ponecháno ve vzrušeném stavu, může uvolnit foton gama paprsku, aby se atom vrátil do nižšího a stabilnějšího energetického stavu.

• L'Annunziata, Michael F. (2007). Radioaktivita: Úvod a historie. Amsterdam, Nizozemsko: Elsevier Science. ISBN 9780080548883.
• Loveland, W.; Morrissey, D.; Seaborg, G.T. (2006). Moderní jaderná chemie. Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-11532-8.
• Martin, B.R. (2011). Jaderná a částicová fyzika: Úvod (2. vydání). John Wiley a synové. ISBN 978-1-1199-6511-4.
• Soddy, Frederick (1913). "Rádiové prvky a periodický zákon." Chem. Zprávy. Nr. 107, str. 97–99.
• Stabin, Michael G. (2007). Radiační ochrana a dozimetrie: Úvod do fyziky zdraví. Springer. doi:10.1007/978-0-387-49983-3 ISBN 978-0-387-49982-6.