Radioaktivitet: hvad er det, typer, eksempler, øvelser

Radioaktivitet er den egenskab, som nogle atomer kan lide uran og radio, skal udstede spontant energi i form af partikler og bølge, bliver kemiske grundstoffer mere stabil og lettere.

Typer

Radioaktivitet præsenterer sig for to måder forskellige stråling: partikel - alfa (α) og beta (β); og elektromagnetisk bølge - gammastråler (γ).

  • alfastråler: de er positive partikler, der består af to protoner og to neutroner og med lav penetrationskraft.

  • betastråler: er negative partikler, der ikke indeholder masse bestående af en elektron (ubetydelig masse), og deres gennemtrængningskraft er større end alfastråler, men mindre end gammastråler.

  • Gamma: de er elektromagnetiske bølger med høj energi, og da de ikke er partikler, har de heller ikke masse.

Læs også: Formler for radioaktivitet

Stop ikke nu... Der er mere efter reklamen;)

love

Den radioaktive emission af partikler følger visse opførsler, der forklares ved lovene i radioaktivitet (en for alfa-partiklen og en for beta-partiklen), som blev beskrevet af kemikeren engelsk Frederick Soddyog af den polske kemiker og fysiker Kazimierz Fajans.

  • Første lov om radioaktivitet

Ifølge denne lov, når et radioaktivt atom udsender alfa-type stråling, vil det give anledning til en nyt atom med kerne indeholdende to protoner og to neutroner mindre, i alt en masse fire enheder mindre. Vi kan repræsentere den første lov om radioaktivitet med følgende generiske ligning:

Generisk ligning af den første lov om radioaktivitet.

Generisk ligning af den første lov om radioaktivitet.

Lad os se på et eksempel:

Ligning, der repræsenterer α-partikelemission ved Plutonium-239.

Ligning, der repræsenterer α-partikelemission ved Plutonium-239.

Bemærk, at det nydannede atom, Uranium-235, når der udsendes en alfa-stråling, har et antal fire enheder mindre og atom nummer to enheder mindre - nøjagtigt de værdier, der svarer til α-partiklen, der udsendes af kernen i plutonium. For at lære mere om, gå til: Den første lov om radioaktivitet eller den første Soddys lov.

  • Anden lov om radioaktivitet

Den anden lov taler om beta-udgave. Når et atom udsender en beta-partikel, der består af en elektron og af ubetydelig masse, er dens atommasse forbliver uændret det er din atomnummer øger en enhed. Generelt repræsenterer vi som følger:

Generisk ligning af anden lov om radioaktivitet.

Generisk ligning af anden lov om radioaktivitet.

Se eksemplet:

Ligning, der repræsenterer β-partikelemissionen fra Carbon-14

Ligning, der repræsenterer β-partikelemissionen fra Carbon-14.

Det kan ses, at det dannede nitrogenatom har den samme masse som C-14-atomet, det vil sige de er isobarer, og dets atomnummer stiger med en enhed. Stigningen i Atom nummerblev forklaret af videnskabsmanden Henrico Fermi, der foreslog, at en af neutroner af kernen gennemgår en transmutation, ifølge den følgende ligning, der genererer -enelektron(den udsendte beta-partikel), -en neutrino(en subatomær partikel uden elektrisk ladning og uden masse) og -en proton(P).

Ligning, der repræsenterer neutrontransmutationen, ifølge Fermis hypotese.

Ligning, der repræsenterer neutrontransmutationen, ifølge Fermis hypotese.

O elektron Det er neutrino udstedes til ud af kernen, resterende kun protonen, hvilket forklarer stigningen i atomnummeret For at lære mere om det, gå til: Anden lov om radioaktivitet eller anden lov om Soddy.

Læs også: Forskel mellem radioaktiv forurening og bestråling

applikationer

på trods af negativ opfattelse det depositum på radioaktivitet, det har det vigtige applikationer i vores daglige liv, for eksempel i produktion af elektriciteti atomkraftværker igennem fissionaf radioaktive atomer.

I øjeblikket bruger Brasilien ikke Atomenergi som den vigtigste energikilde, men den har kernekraftværker (Angra 1 og 2), der arbejder på at levere elektricitet til landet. Vi kan også nævne materiale dating fundet af arkæologer ved hjælp af kulstof-14.

Rio de Janeiro atomkraftværk, Brasilien

Rio de Janeiro atomkraftværk, Brasilien

En anden grundlæggende rolle, som radioaktivitet spiller, er relateret til det medicinske område, såsom i Røntgenog i CT-scanningerog også i nogle typer kræftbehandling.

Læs også: Vigtigste risici ved kernekraftproduktion for miljøet

naturlig radioaktivitet

dagligt er vi udsat Det små mængder af stråling, hvad enten det er kunstigt eller naturligt. Naturlig radioaktivitet forekommer spontant i naturen. En del af denne stråling, som vi modtager, kommer fra den mad, der indtages dagligt, såsom Radon-226 og Kalium-40, som præsenteres i meget lave niveauer og de lægger ikke risici på vores helbred eller skader næringsværdierne hos fødevarer.

Denne proces med at udsætte fødevarer for radioaktive emissioner er beregnet til opbevar mad og fremme en plantevækst. Nogle eksempler på fødevarer, der udsender stråling, er: brasilianske nødder, banan, bønner, rødt kød, blandt andre.

Opdagelse

Undersøgelsen af ​​radioaktivitet begyndte med forskning fra den tyske fysiker Wilhelm Röentgen, i 1895, da han undersøgte effekten afluminescens. En anden vigtig videnskabsmand for udviklingen af ​​radioaktivitet var den franske fysiker Antoine-Henri Becquerel, der i 1896 bemærkede markeringer på fotografisk film med en prøve af uransalt.

Det var dog den Curie par der brugte udtrykket radioaktivitet for første gang. I 1898, polsk Marie Curie fortsatte undersøgelser af radioaktivitet og foretog værdifulde opdagelser for området, såsom opdagelsen af ​​to nye radioaktive grundstoffer: polonium (Po) og radium (Ra).

Bagud, Ernest Rutherford opdagede alfa-type stråling (α) og beta (β), som tillod bedre forklaringer på sin atommodel, såvel som forskningen i forbindelse med radioaktivitet.

Læs også:Marie Curie: biografi, bidrag og arv

Typer af stråling og deres gennemtrængningskræfter.

Typer af stråling og deres gennemtrængningskræfter.

henfald

O Radioaktivt henfald (eller transmutation) er naturlig proces hvor en ustabil kerne udsender stråling, successivt, for at sænk din energi og blive stabil.

Dette sker normalt med atomnummeratomer. større end 84, som er atomer med høj ustabilitet nuklear på grund af mængden af ​​positiv ladning (protoner) akkumuleret i kernen. I denne proces er neutroner er ikke nok for at stabilisere alle protoner grupperet i kernen, og derefter begynder kernen at gennemgå radioaktivt henfald, indtil dets atomnummer er mindre end 84.

I nogle tilfælde kan det ske, at atomer med et atomnummer mindre end 84 har ustabile kerner og også gå gennem henfaldsprocessen, men til det skal de have et antal protoner langt over antallet af neutroner.

Radioaktivt henfald er beregnet efter halveringstid (eller periode med semidisintegration, P) af radioisotop, hvilket er den tid, det kræves for halvdelen af ​​massen af ​​den indledende radioaktive prøve at gå i opløsning, det vil sige at blive stabil. Grafisk set er begrebet halveringstid repræsenteret nedenfor. Fordi det er en kontinuerlig proces, kurven har en tendens til at nå nul.

Graf, der repræsenterer halveringstid.

Graf, der repræsenterer halveringstid.

Beregninger, der involverer radioaktivt henfald, følger følgende formler:

  • Formel til beregning af den resterende masse efter halveringstiden:

mf - endelig masse

mO - indledende masse

x - forløbne halveringstider

  • Formel til beregning af opløsning af en radioaktiv prøve:

t - opløsningstid

P - halveringstid

x - forløbne halveringstider

radioaktive elementer

Der er to typer radioaktive elementer: dig naturlig og kunstig. De naturlige har elementer, der findes i naturen, allerede med deres ustabile kerner, som f.eks uran, O aktinium Det er radio. Kunstige produceres ved processer, der destabiliserer atomets kerne. I dette tilfælde kan vi nævne astatine Det er francium.

De vigtigste radioaktive elementer er: uran-235, cobalt-60, strontium-90, radium-224 og iod-131. På grund af dets brede anvendelse i atomkraftværker og kræftbehandlinger har disse elementer en tendens til at forekomme oftere i vores daglige liv. For at lære mere om dette emne, gå til: radioaktive elementer.

Radioaktivt affald

Radioaktivt affald eller atomaffald Det er rest af industrier der bruger radioaktivt materiale i deres processer, der ikke længere har praktisk anvendelse. Dette affald kommer hovedsageligt fra atomkraftværker den er fra medicinske applikationer.

Den store produktion af radioaktivt affald har været en miljøproblemer for hele verden på grund af det knappe og utilstrækkelige bortskaffelsesforhold og opbevaring.

Disse haler er forbundet med forurening af jord, vandveje og luft, hvilket resulterer i ødelæggelse af miljøet lidt efter lidt. Derudover udgør de også risici for menneskers sundhed, såsom infektioner, Kræft og i mere alvorlige tilfælde af forurening kan de føre til død.

løste øvelser

(PUC-Camp-SP) Atombomben, også kaldet atombombe, har uran-235-atomer som sin fissile bestanddel,, alfapartikelemittere . Hvert atom i U-235 transformeres, når det udsender en alfapartikel, til et andet element, hvis atomnummer er lig med

a) 231.

b) 233.

c) 234.

d) 88.

e) 90.

Skabelon: Når et atom udsender en alfapartikel, er der et fald på to enheder i atomnummeret i henhold til den første lov om radioaktivitet. Derfor: 92-2 = 90. Bogstav e.

(PUC-Camp-SP) Jod-125, en radioaktiv række jod med medicinske applikationer, har en halveringstid på 60 dage. Hvor mange gram jod-125 forbliver efter seks måneder, baseret på en prøve, der indeholder 2,00 g radioisotop?

a) 1,50

b) 0,75

c) 0,66

d) 0,25

e) 0,10

Skabelon: For det første beregnes antallet af forløbne halveringstider i løbet af de 180 dage:

t = P. x

180 = 60. x

x = 3

Når antallet af forløbne halveringstider er fundet, beregnes den masse, der forbliver i slutningen af ​​de 180 dage:

Derfor forbliver 0,25 g af radioisotopen af ​​jod-135 i slutningen af ​​de seks måneder. Bogstav D.

Af Victor Felix
Uddannet i kemi

Cis-trans isomerer og vision. Betydningen af ​​isomerisme for vision

Cis-trans isomerer og vision. Betydningen af ​​isomerisme for vision

Visionsevne er tæt knyttet til geometrisk rumlig isomerisme cis-trans. Men hvordan sker dette?God...

read more
Balsam. Kemien i hårbalsam

Balsam. Kemien i hårbalsam

Hårbalsam, uanset mærke, har altid som hovedblanding a kationisk overfladeaktivt middel.Surfaktan...

read more
Cis-trans geometriske isomerer i cykliske forbindelser

Cis-trans geometriske isomerer i cykliske forbindelser

Geometrisk isomerisme eller cis-trans det forekommer i alifatiske forbindelser og i cykliske for...

read more
instagram viewer