Radioaktivitetsdefinition i videnskab

Radioaktivitet er den spontane emission af stråling i form af partikler eller høj energi fotoner som følge af en nuklear reaktion. Det er også kendt som radioaktivt henfald, nukleart henfald, nuklear nedbrydning eller radioaktiv opbrydning. Mens der er mange former for elektromagnetisk stråling, produceres de ikke altid ved radioaktivitet. For eksempel kan en pære udsende stråling i form af varme og lys, men det er den ikke radioaktiv. Et stof, der indeholder ustabilt atomkerner betragtes som radioaktiv.

Radioaktivt henfald er en tilfældig eller stokastisk proces, der finder sted på niveauet for individuelle atomer. Selvom det er umuligt at forudsige nøjagtigt, hvornår en enkelt ustabil kerne vil henfalde, kan forfaldshastigheden for en gruppe atomer forudsiges baseret på forfaldskonstanter eller halveringstider. EN halvt liv er den tid, der kræves for halvdelen af ​​prøven af ​​stof til at gennemgå radioaktivt henfald.

Key takeaways: Definition af radioaktivitet

Det internationale system af enheder (SI) bruger becquerel (Bq) som standard enhed af radioaktivitet. Enheden er navngivet til ære for opdageren af ​​radioaktivitet, de franske forskere Henri Becquerel. Ét becquerel defineres som et forfald eller opløsning pr. Sekund.

Curie (Ci) er en anden fælles radioaktivitetsenhed. Det er defineret som 3,7 x 10¹⁰ opløsning pr. sekund. Én curie er lig med 3,7 x 10¹⁰ Becquerel.

Ioniserende stråling udtrykkes ofte i enheder af gråt (Gy) eller sieverts (Sv). En grå er absorptionen af ​​en joule strålingsenergi pr. Kg masse. A sievert er mængde stråling i forbindelse med en 5,5% ændring af kræft, der til sidst udvikler sig som et resultat af udsættelse.

De første tre typer af radioaktivt forfald, der blev opdaget, var alfa, betaog gamma forfald. Disse henfaldsmåder blev navngivet efter deres evne til at trænge ind i materien. Alfafald trænger ind i den korteste afstand, mens gamma forfald trænger ind i den største afstand. Til sidst blev processerne involveret i alfa-, beta- og gamma-forfald bedre forstået, og yderligere typer af henfald blev opdaget.

Nedbrydningstilstande inkluderer (A er atommasse eller antal protoner plus neutroner, Z er atomnummer eller antal protoner):

• Alfafald: En alfapartikel (A = 4, Z = 2) udsendes fra kernen, hvilket resulterer i en datterkerne (A -4, Z - 2).
• Protonemission: Forældrekernen udsender en proton, hvilket resulterer i en datterkerne (A -1, Z - 1).
• Neutronemission: Forældrekernen udsætter et neutron, hvilket resulterer i en datterkerne (A - 1, Z).
• Spontan fission: En ustabil kerne går i opløsning i to eller flere små kerner.
• Beta minus (β⁻⁾ henfald: En kerne udsender en elektron og et elektronantineutrino for at give en datter med A, Z + 1.
• Beta plus (β⁺) henfald: En kerne udsender en positron og elektronneutrino for at give en datter med A, Z - 1.
• Elektronoptagelse: En kerne fanger et elektron og udsender en neutrino, hvilket resulterer i en datter, der er ustabil og ophidset.
• Isomer overgang (IT): En ophidset kerne frigiver en gammastråle, hvilket resulterer i en datter med samme atommasse og atomnummer (A, Z),

Gamma-forfald forekommer typisk efter en anden form for henfald, såsom alfa- eller beta-henfald. Når en kerne forlades i en ophidset tilstand, kan den frigive en gammastrålefoton for at atomet vender tilbage til en lavere og mere stabil energitilstand.

• L'Annunziata, Michael F. (2007). Radioaktivitet: Introduktion og historie. Amsterdam, Holland: Elsevier Science. ISBN 9780080548883.
• Loveland, W.; Morrissey, D.; Seaborg, G.T. (2006). Moderne nuklear kemi. Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-11532-8.
• Martin, B.R. (2011). Nuclear and Particle Physics: En introduktion (2. udgave). John Wiley & Sons. ISBN 978-1-1199-6511-4.
• Soddy, Frederick (1913). "Radioelementerne og den periodiske lov." Chem. Nyheder. Nr. 107, pp. 97–99.
• Stabin, Michael G. (2007). Strålingsbeskyttelse og dosimetri: En introduktion til sundhedsfysik. Springer. doi:10.1007/978-0-387-49983-3 ISBN 978-0-387-49982-6.