הגדרת רדיואקטיביות במדע

רדיואקטיבי היא הפליטה הספונטנית של קרינה בצורה של חלקיקים או אנרגיה גבוהה פוטונים כתוצאה מתגובה גרעינית. זה מכונה גם ריקבון רדיואקטיבי, ריקבון גרעיני, התפוררות גרעינית או התפוררות רדיואקטיבית. אמנם ישנן צורות רבות של קרינה אלקטרומגנטית, הם לא תמיד מופקים על ידי רדיואקטיביות. לדוגמה, נורה עשויה לפלוט קרינה בצורות חום ואור, ובכל זאת היא לא רדיואקטיבי. חומר המכיל לא יציב גרעינים אטומיים נחשב לרדיואקטיבי.

ריקבון רדיואקטיבי הוא תהליך אקראי או סטוכסטי המתרחש ברמה של אטומים בודדים. אמנם לא ניתן לחזות בדיוק מתי יתפרק גרעין לא יציב אחד, אך ניתן לחזות את קצב הריקבון של קבוצת אטומים על בסיס קבועי ריקבון או חיי מחצית חיים. א חצי חיים הוא הזמן הנדרש לחצי מדגמת החומר לעבור ריקבון רדיואקטיבי.

Takeaways מפתח: הגדרת רדיואקטיביות

מערכת היחידות הבינלאומית (SI) משתמשת ב becquerel (Bq) כתקן יחידה של רדיואקטיבי. היחידה נקראת לכבוד מגלה הרדיואקטיביות, המדענים הצרפתים אנרי בקרל. בקברל אחד מוגדר כריקבון או התפוררות בשנייה.

הקארי (Ci) הוא יחידה נפוצה נוספת לרדיואקטיביות. זה מוגדר כ 3.7 x 10¹⁰ התפרקות לשנייה. קארי אחד שווה 3.7 x 10¹⁰ כרכרות.

קרינה מייננת מתבטאת לעיתים קרובות ביחידות אפורים (Gy) או מצליחים (Sv). אפור הוא ספיגת ג'ול אחד של אנרגיית הקרינה לקילוגרם של מסה כמות הקרינה הקשורה לשינוי של 5.5% בסרטן מתפתחת בסופו של דבר כתוצאה חשיפה.

שלושת הסוגים הראשונים של התפרקות רדיואקטיבית שהתגלו היו אלפא, בטאוריקבון גאמה. דרכי ריקבון אלה נקראו על ידי יכולתם לחדור לחומר. ריקבון אלפא חודר למרחק הקצר ביותר ריקבון גאמה חודר למרחק הגדול ביותר. בסופו של דבר הובנו טוב יותר התהליכים המעורבים בהתפרקות אלפא, בטא וגמא, והתגלו סוגים נוספים של ריקבון.

מצבי ריקבון כוללים (A הוא מסה אטומית או מספר פרוטונים פלוס נויטרונים, Z הוא מספר אטומי או מספר פרוטונים):

• ריקבון אלפא: חלקיק אלפא (A = 4, Z = 2) נפלט מהגרעין, וכתוצאה מכך גרעין בת (A -4, Z - 2).
• פליטת פרוטון: גרעין האם פולט פרוטון, וכתוצאה מכך גרעין בת (A -1, Z - 1).
• פליטת נויטרון: גרעין האם מפליט נויטרון, וכתוצאה מכך גרעין בת (A - 1, Z).
• ביקוע ספונטני: גרעין לא יציב מתפרק לשני גרעינים קטנים או יותר.
• בטא מינוס (β⁻⁾ ריקבון: גרעין פולט אלקטרון ואנטינוטרינו אלקטרונים כדי להוליד בת עם A, Z + 1.
• בטא פלוס (β⁺) ריקבון: גרעין פולט פוזיטרון וניוטרינו אלקטרונים כדי להוליד בת עם A, Z - 1.
• לכידת אלקטרונים: גרעין לוכד אלקטרון ופולט נייטרינו, וכתוצאה מכך בת לא יציבה ונרגשת.
• מעבר איזומרי (IT): גרעין נרגש משחרר קרן גאמה וכתוצאה מכך בת עם אותה מסה אטומית ומספר אטומי (A, Z),

דעיכה בגמא מתרחשת בדרך כלל בעקבות צורה אחרת של ריקבון, כמו ריקבון אלפא או בטא. כאשר גרעין נותר במצב נרגש הוא עשוי לשחרר פוטון קרני גאמה על מנת שהאטום יחזור למצב אנרגיה נמוך ויציב יותר.

• ל'אנונציאטה, מייקל פ. (2007). רדיואקטיביות: מבוא והיסטוריה. אמסטרדם, הולנד: Elsevier Science. ISBN 9780080548883.
• Loveland, W.; מוריסי, ד.; Seaborg, G.T. (2006). כימיה גרעינית מודרנית. וויילי-אינטרנציה. ISBN 978-0-471-11532-8.
• מרטין, B.R. (2011). פיזיקה גרעינית וחלקיקית: מבוא (מהדורה שנייה). ג'ון וויילי ובניו. ISBN 978-1-1199-6511-4.
• סודי, פרדריק (1913). "אלמנטים הרדיו והחוק התקופתי." כימ. חדשות. מס ' 107, עמ ' 97–99.
• סטבין, מיכאל ג. (2007). הגנת קרינה ודיזימטריה: מבוא לפיזיקת בריאות. שפרינגר. doi:10.1007/978-0-387-49983-3 ISBN 978-0-387-49982-6.