Radioaktivitet

Hva er radioaktivitet?

De Radioaktivitet Det er eiendommen til visse materialer å avgi energi spontant. Dette manifesteres som lik eller subatomiske partikler, eller i form av elektromagnetisk stråling. Det er et fenomen som skyldes ustabilitet i kjernefysisk energi; det vil si atomkjerner.

Den ustabile kjernen til et radioaktivt element opplever oppløsninger og utslipp av radioaktivitet til den når sin energistabilitet. Radioaktive utslipp er av høyt energiinnhold, noe som gir en høy ioniserende kraft som påvirker stoffer som er utsatt for dem.

Radioaktivitet Geiger regnskapsfører

Radioaktivitet ble oppdaget av Antoine Becquerel i 1896 mens du eksperimenterte med fluorescensen av uran. Deretter oppdaget Ernest Rutherford eksistensen av to typer nukleær stråling, som han kalte α og β og β. Dette eksperimentelle funnet ble publisert i 1899.

Naturlig radioaktivitet er det som finnes i naturen uten menneskets inngripen; Mens kunstig radioaktivitet er den produsert ved menneskelig intervensjon. Den første oppdages i naturlige radioisotoper, og den andre i kunstige radioisotoper og i de supermasive elementene.

Mange radioisotoper er ufarlige og brukes i medisin. Andre, som Carbon-14 og kalium-40, er nyttige for datingobjekter og jordlag.

Mens radioaktivitet har mange applikasjoner som er til fordel for mennesket, for eksempel energiproduksjon, presenterer det også skadelige effekter som fører til hans død. For eksempel, hvis stråledosen er høy, økes sannsynlighetene for at uønskede mutasjoner eller kreft genereres uforholdsmessig.

Naturlig stråling

Svært beriket uran

Naturlig radioaktivitet består av et sett med elementer med ustabile kjerner som eksisterer i naturen og som spontant går i oppløsning med radioaktivitetsutslipp. Det vil si at menneskets inngripen ikke er nødvendig for at den skal oppstå.

Det er representert av radioaktive elementer i jordens cortex, atmosfæren og den fra det kosmiske rommet. Blant dem kan vi nevne: Uranium-238, Uranium-235, Carbon-14, Uranium-235 og Radón-222.

Kunstig stråling

Kunstig stråling utgjorde av en gruppe radioaktive elementer opprettet i forskningslaboratorier. Som? Ved å bombe ikke -radioaktive elementer med kjerner, heliumatomer eller andre typer stråling, for å gjøre dem til radioaktive isotoper.

Irene Joliet-Curie og Frederic Joliot, Nobel Awards (1934), var de første som skapte en radioaktiv isotop. De bombarderte Al ²⁷Til_{1. 3} (aluminium) med en α -stråling, et heliumatom (⁴Han₂), og genererte et radioaktivt fosforatom (³⁰P_femten).

Han ³⁰P_femten Det er et radioaktivt atom som går i oppløsning spontant med utslipp av en β -type stråling, og transformerer til nikkel (³⁰Ingen₁₄). Cobalt-60, en radioaktiv isotop som brukes i kreftbehandling, er et kunstig radioaktivt element.

Det anses også som en del av kunstig radioaktivitet for de radioaktive elementene som finnes i dypet av jordskorpen, og som er blitt ført til jordens overflate ved gruvedrift og oljeekstraksjon.

Kan tjene deg: primær alkohol: struktur, egenskaper, nomenklatur, eksempler

På samme måte skyldes kunstig stråling de supermassive og syntetiske elementene, hvis kjerner umiddelbart blir brutt ned for å opprinnelig andre elementer.

Radioaktivitetstyper

Radioaktiv kløver, symbol som brukes til å representere radioaktivitet

- Alfa Type Stråling (α)

Det er en partikkel som sendes ut av en ustabil kjerne. Det utgjøres av to protoner og to nøytroner, og derfor anses det at α -stråling er et heliumatom (⁴Han₂) Naken, uten elektroner. På grunn av tilstedeværelsen av to protoner er alfapartikkelen utstyrt med positiv belastning.

Α -strålingen er lite gjennomtrengende og stoppes av et papirark, med lite rekkevidde i luften. Eksempler på strålingsutsendere α Uranium-238 og Radio-226.

Når en partikkel sendes ut α, reduseres atomet som er produsert, atomnummeret i 2 enheter og dets atomvekt og dets atomvekt i 4 enheter, som det kan sees i følgende eksempel:

²³⁸ELLER₉₂  →  ⁴Han₂    +     ^{2. 3. 4}Th₉₀

Strålingen av typen, selv om den ikke krysser huden, når den inntak.

- Betatype stråling (β)

Β -type stråling er en ioniserende stråling som har et område på omtrent en meter i luften. Kan stoppes av en folie av aluminiumsfolie. I løpet av den radioaktive forfallsfasen oppstår utslippet av et elektron eller en positron, begge av kjernefysisk opprinnelse.

Derfor er det to typer radioaktive utslipp β: β^- og β⁺.

Β -stråling^-

Denne typen stråling skyldes utslipp av et elektron av kjernefysisk opprinnelse og et nøytron som blir et proton. Atomvekten varierer ikke, men atomnummeret øker i en enhet.

N → p +e^-        +  Antineutrino elektron

Eksempel:   ³²P_femten  →  ³²S₁₆     +      og^-       +  Antineutrino elektron

Β -stråling⁺

I denne typen stråling oppstår utslippet av en kjernefysisk opprinnelse med positiv belastning (positron). Den ustabile kjernen er stabilisert ved å transformere et proton til et nøytron, så atomvekten ikke varierer, men atomnummeret reduseres i en enhet.

P → N +E⁺      +   1 Neutrino Electron

Eksempel: ²³Mg₁₂  →  ²³Na_elleve     +      og⁺     +      1 Neutrino Electron

- Gamma Type Stråling (γ)

Denne strålingen er elektromagnetisk natur, det vil si at det er en høy rekkevidde og penetrasjonsbølge, og blir arrestert av blyblokker. Denne høye strålingsgjennomtrengningen tillater bruk i form av Cobalt-60 i behandlingen av kreft på dype kroppssteder.

Det kan tjene deg: 4 perioder med kjemi: Fra forhistorie til i dag

- Nøytronutslipp

Det oppstår når nøytroner sendes ut i høy hastighet. Denne strålingen er ikke ioniserende og blir arrestert av vann og betong. Viktigheten av nøytronstråling er at den kan transformere ikke -radioaktive elementer til radioaktiv.

Radioaktiv aktivitet

Det er slik mengden stråling er uttrykt. Det er relatert til antall oppløsninger per sekund (DPS) som det nåværende radioaktivt materiale oppleves. Den radioaktive aktivitetsenheten til det internasjonale systemet med enheter (SI) er Becquerel, som tilsvarer 1 DPS.

Imidlertid er den eldste enheten, og den som fremdeles brukes i dag, Curie, som tilsvarer 3,7 · 10¹⁰ DPS. Det vil si at en curie er lik 3,7 · 10¹⁰ Becquerel.

Radioaktive elementer

Radioaktive Barils

Radioaktive elementer er de som har ustabile kjerner som når sin stabilitetstilstand ved å utslette energi i form av radioaktivitet.

Flere ikke -radioaktive elementer har radioaktive isotoper. For eksempel har karbonelementet ikke-radioaktive atomer og radioaktive isotoper, for eksempel karbon-12 og karbon-14.

Dette er en liste over elementer hvis isotoper alle er radioaktive. Listen er sammensatt av navnet på elementet og dets mest stabile radioaktive isotop.

-Tecnecio, TC-91

-Prometio, PM-145

-Polonio, PO-209

-Astato, AT-21

-Francio, FR-223

-Radio, RA-226

-Actinio, AC-227

-Torio, TH-229

-Uran, U-236

-Americio, AM-243

-Curio, CM-247

-Californio, CF-251

-Nobeliness, NO-259

-Dubnium, DB-268

-Roentgenio, RG-281

-Moskva, MO-288

Gamma -strålingsutsendere

Noen radioisotoper som avgir gammastråling er:

-Cobalt-60

-Bario-133

-Sink-65

-Kalium-40

-Mangan-54

-Cesio-137

-Natrium-22

Beta strålingsutslipp

-Strontium-90

-Sulfur-35

-Karbon-14

-Tritio (³H₁)

Alpha Radiation Emitters

-Uran-238

-Polonium-21

Radioaktivitetsapplikasjoner

Sfærisk atomreaktor omgitt av kjøletårn. Kilde: AVDA/CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/lisenser/by-SA/3.0)

Medisin

Radioaktive isotoper brukes i medisin for diagnostiske og terapeutiske formål. Noen radioaktive isotoper fungerer som sporstoffer for sykdomsdiagnose, siden de har de samme egenskapene som atomene til ikke -radioaktive elementer.

IODO-131 brukes i medisin for bestemmelse av hjerteutgifter og plasmavolum. Men den viktigste anvendelsen av jod-131 er å måle aktiviteten til skjoldbruskkjertelen, siden skjoldbruskhormoner transporterer jod.

Fosfor-32 brukes til å bestemme tilstedeværelsen av ondartede svulster, siden kreftceller har en tendens til å absorbere mer fosfat enn normale celler. Tecnecio-99 brukes til å bestemme organens anatomiske struktur.

Cobalt-60 og Cesio-137 er gammastrålingsmittere av stor penetrasjon som brukes til ødeleggelse av kreftceller, med minimal skade for naboceller.

Vitenskapelige og akademiske aktiviteter

Radioaktivitet brukes til å bestemme kravene til planter som må leveres av jordsmonn. Radioaktive materialer brukes også til å bestemme, ved bruk av gasskromatografi, olje- og røykkomponenter.

Kan tjene deg: arsen: historie, struktur, egenskaper, bruksområder

I arkeologiske studier brukes karbon-14-aktivitet for å bestemme alderen til visse fossiler. Denne isotopen forekommer naturlig i atmosfæren og er bare innlemmet av levende vesener.

Bestråling av planter brukes til å indusere mutasjoner i dem og gjøre dem mer motstandsdyktige mot miljøforhold.

Industri

Radioaktivitet brukes til å sterilisere medisinsk materiale. Det brukes også i sterilisering av mat og beholderne som inneholder dem.

I tillegg brukes radioaktivitet i stoffbehandling, før en behandling som gjør rynker motstandsdyktig.

Kjøkkenutstyr med antiatrerende egenskaper blir behandlet med radioaktivitet for å forhindre at mat fester seg til den metalliske overflaten. Radioaktive sporere brukes til å bestemme effektiviteten til motoroljer i bilsylindere.

Radioaktivitet brukes i eliminering av giftige gasser, for eksempel svoveldioksid og miljømitrogenoksider. Det radioaktive materialet brukes til å måle tykkelsen på eggeskall, og også for å fjerne skjøre egg før du fortsetter til beholderen.

Polyetylenmaterialet som brukes som innpakning er også gjenstand for radioaktivitet. Radioaktiv behandling gjør at polyetylen kan varmes opp og får den festet ordentlig til maten den dekker.

I tillegg brukes radioaktivitet for å bestemme væskenivåer i olje- og kjemiske tanker, samt fuktigheten og tettheten av jordsmonn og materialer på byggeplasser. Det brukes også til å bestemme ufullkommenheter i metallfundamenter og sveiser.

Atomreaktorer

De er en installasjon som er i stand til produksjon av langvarige kjedereaksjoner. De brukes til: varmeproduksjon som brukes i generering av strøm til de forskjellige bruksområdene i befolkningen. De tjener også til fremstilling av materialer for maritim kjernefysisk fremdrift, kunstige satellitter og raketter.

Tillate transmutasjon av kjemiske elementer for å lage radioaktive isotoper; For eksempel Americio, brukt i røykvarslere og kobolt-60 medisinsk bruk. Og til slutt produserer disse reaktorene plutonium for kjernefysiske og drivstoffvåpen for andre reaktorer.

Referanser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kjemi. (8. utg.). Cengage Learning.
2. Helmestine, Anne Marie, PH.D. (11. februar 2020). Definisjon av radioaktivitet. Gjenopprettet fra: Thoughtco.com
3. John eller. Rasmussen & Ellis P. Steinberg. (2020). Radioaktivitet. Encyclopædia Britannica. Gjenopprettet fra: Britannica.com
4. Sidell Andrew. (2002). Naturlig og kunstig radioaktivitet. Hentet fra: CHM.Bris.Ac.Storbritannia
5. Kjemi librettexts. (18. mai 2020). Kunstig indusert radioaktivitet. Gjenopprettet fra: Chem.Librettexts.org
6. ELLER.S. NRC. (s.F.). Bruk av stråling. Gjenopprettet fra: NRC.Gov
7. Arpansa. (s.F.). Forstå stråling. Hentet fra: Arpansa.Gov.Au