Promieniotwórczość
Promieniotwórczością nazywamy zjawisko przemiany jądra atomowego pierwiastka promieniotwórczego (czyli takiego, który nie ma trwałych izotopów) w inne. Towarzyszy temu emisja promieniowania. Promieniotwórcze izotopy wykorzystywane są w wielu dziedzinach życia, jak choćby w medycynie, badaniach naukowych i przyrządach pomiarowych. Mogą także stanowić źródło energii. W dużych dawkach obserwuje się jednakże również działania szkodliwe dla życia i zdrowia człowieka – nadmierna dawka promieniowania może prowadzić do rozwoju wielu chorób.
Do określenia trwałości pierwiastków promieniotwórczych można wykorzystać okres półtrwania (czas połowicznego zaniku, czas połowicznego rozpadu). Jest to taki czas, po którym aktywność promieniotwórcza oraz masa danego izotopu ulega zmniejszeniu o połowę. Czas ten jest zróżnicowany i charakterystyczny dla danego pierwiastka.
Promieniowanie to strumień fal lub cząstek emitowany przez dany obiekt. Wyróżniamy promieniowanie α, β oraz γ.
Przemiana α związana jest z emisją cząstki α, czyli jądra atomu helu. Schematycznie możemy to zapisać w następujący sposób:
Oznacza to, że w wyniku przemiany α powstaje pierwiastek, którego liczba masowa jest mniejsza o 4, natomiast liczba atomowa – o 2 w stosunku do pierwiastka ulegającego przemianie. Emitowana jest też cząstka α, czyli .
>> Chcesz dobrze zdać maturę z chemii? Zobacz ebook Chemia część 1.
Na skutek przemiany β– emitowany jest elektron (cząstka β–). W tym przypadku liczba atomowa powstającego pierwiastka zwiększa się o 1, natomiast liczba masowa pozostaje bez zmian.
W przemianie β+ z kolei emitowany jest pozyton, czyli cząstka β+. Tutaj liczba atomowa produktu reakcji jest większa o 1, podczas gdy liczba masowa nie ulega zmianie.
Promieniowanie γ natomiast to promieniowanie elektromagnetyczne o długim zasięgu.
Ważnym pojęciem związanym z promieniotwórczością są też szeregi promieniotwórcze, które stanowią sekwencję następujących po sobie przemian promieniotwórczych obejmujących 10-14 etapów. Jest to możliwe wówczas, gdy produktem przemiany jest pierwiastek, który także jest promieniotwórczy, dlatego on sam też może ulegać reakcji. Dzieje się tak do momentu powstania trwałego izotopu (zwykle bizmutu lub ołowiu). Wśród szeregów naturalnych wyróżnić można szereg uranowo-aktynowy, uranowo-radowy i torowy, natomiast szereg neptunowy to szereg sztuczny.
