Radioaktiivisuus: mikä se on, tyypit, esimerkit, harjoitukset

Radioaktiivisuus on ominaisuus, jota jotkut atomit pitävät uraani ja radio, on annettava spontaanisti energiaa muodossa hiukkasia ja Aalto, tulossa kemialliset alkuaineet vakaampi ja kevyempi.

Tyypit

Radioaktiivisuus on kaksi tapaa eri säteilyt: hiukkanen - alfa (α) ja beeta (β); ja sähkömagneettinen aalto - gammasäteet (γ).

  • alfasäteet: ne ovat positiivisia hiukkasia, jotka koostuvat kahdesta protonista ja kahdesta neutronista ja joilla on alhainen tunkeutumisteho.

  • beetasäteetovat negatiivisia hiukkasia, jotka eivät sisällä elektronista koostuvaa massaa (merkityksetön massa), ja niiden tunkeutumisvoima on suurempi kuin alfasäteillä, mutta pienempi kuin gammasäteillä.

  • Gamma: ne ovat suurenergisiä sähkömagneettisia aaltoja, ja koska ne eivät ole hiukkasia, niillä ei myöskään ole massaa.

Lue myös: Radioaktiivisuuden kaavat

Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)

lait

Hiukkasten radioaktiivinen emissio noudattaa tiettyä käyttäytymistä, joka selitetään radioaktiivisuus (yksi alfa-hiukkaselle ja yksi beeta-hiukkaselle), jotka kemisti kuvasi Englanti

Frederick Soddyja puolalainen kemisti ja fyysikko Kazimierz Fajans.

  • Ensimmäinen radioaktiivisuuden laki

Tämän lain mukaan, kun radioaktiivinen atomi lähettää alfa-tyyppistä säteilyä, se aiheuttaa a uusi atomi ytimen kanssa kaksi protonia ja kaksi neutronia vähemmän, massa yhteensä neljä yksikköä pienempi. Voimme edustaa ensimmäistä radioaktiivisuuden lakia seuraavalla yleisyhtälöllä:

Ensimmäisen radioaktiivisuuden lain yleinen yhtälö.

Ensimmäisen radioaktiivisuuden lain yleinen yhtälö.

Katsotaanpa esimerkkiä:

Plutonium-239: n a-hiukkaspäästöjä edustava yhtälö.

Plutonium-239: n a-hiukkaspäästöjä edustava yhtälö.

Huomaa, että alfa-säteilyä päästettäessä vasta muodostuneen atomin, Uranium-235, massa on neljä yksikköä pienempi ja atomin numero kaksi yksikköä pienempi - täsmälleen ne arvot, jotka vastaavat α-hiukkasia, jonka ydin lähettää plutoniumia. Lisätietoja: Ensimmäinen radioaktiivisuuden laki tai ensimmäinen Soddyn laki.

  • Toinen radioaktiivisuuden laki

Toinen laki puhuu beeta-ongelma. Kun atomi lähettää beetahiukkasen, joka koostuu elektronista ja mitättömästä massasta, sen atomimassa jäännökset muuttumattomana se on sinun atomiluku kasvaa yhden yksikön. Edustamme yleensä seuraavaa:

Radioaktiivisuuden toisen lain yleinen yhtälö.

Radioaktiivisuuden toisen lain yleinen yhtälö.

Katso esimerkki:

Yhtälö, joka edustaa hiili-14: n β-hiukkaspäästöjä

Yhtälö, joka edustaa hiili-14: n β-hiukkaspäästöjä.

Voidaan nähdä, että muodostuneella typpiatomilla on sama massa kuin C-14-atomilla, eli ne ovat isobaritja sen atomiluku kasvaa yhdellä yksiköllä. Kasvu atomilukututkija selitti Henrico Fermi, joka ehdotti, että yksi neutronit ytimen transmutaatio tapahtuu seuraavan yhtälön mukaisesti, mikä tuottaa aelektroni(emittoitunut beeta-partikkeli), a neutrino(subatominen hiukkanen, jossa ei ole sähkövarausta eikä massaa) ja a protoni(P).

Neutronitransmutaatiota edustava yhtälö Fermin hypoteesin mukaan.

Neutronitransmutaatiota edustava yhtälö Fermin hypoteesin mukaan.

O elektroni se on neutrino myönnetään ytimestä, jäljelle jäänyt vain protoni, joka selittää atomiluvun kasvun. Jos haluat lisätietoja siitä, siirry osoitteeseen Toinen radioaktiivisuuden laki tai Soddyn toinen laki.

Lue myös: Ero radioaktiivisen kontaminaation ja säteilytyksen välillä

sovellukset

huolimatta negatiivinen näkemys että radioaktiivisuuden kertymä on tärkeitä sovelluksia esimerkiksi jokapäiväisessä elämässämme tuottama sähköäsisään ydinvoimalat kautta fissioradioaktiivisten atomien

Tällä hetkellä Brasilia ei käytä ydinenergia tärkeimpänä energianlähteenään, mutta sillä on ydinvoimaloita (Angra 1 ja 2), jotka toimivat sähkön toimittamiseksi maahan. Voimme myös mainita aineellinen treffaus arkeologit löysivät hiili-14.

Rio de Janeiron ydinvoimala, Brasilia

Rio de Janeiron ydinvoimala, Brasilia

Toinen keskeinen rooli, jolla radioaktiivisuudella on, liittyy lääketieteen alueeseen, kuten Röntgenja TT-skannauksetja myös tietyntyyppisissä Syövänhoito.

Lue myös: Tärkeimmät ydinvoiman tuotannon ympäristöriskit

luonnollinen radioaktiivisuus

päivittäin olemme alttiina pieniä määriä keinotekoinen tai luonnollinen säteily. Luonnollinen radioaktiivisuus tapahtuu luonnossa spontaanisti. Osa tästä saamastamme säteilystä tulee päivittäin kulutetusta ruoasta, kuten Radon-226 ja Kalium-40, jotka esitetään erittäin alhaiset eivätkä ne aiheuta riskejä terveydellemme tai vahingoita elintarvikkeiden ravintoarvoja.

Tämä prosessi altistaa elintarvikkeet radioaktiivisille päästöille on tarkoitettu säilytä ruokaa ja mainostaa a kasvin kasvu. Joitakin esimerkkejä säteilyä päästävistä elintarvikkeista ovat: brasilialaiset pähkinät, banaani, pavut, punainen liha, mm.

Löytö

Radioaktiivisuuden tutkimus alkoi saksalaisen fyysikon tutkimuksella Wilhelm Röentgen, vuonna 1895, kun hän tutki vaikutusluminesenssi. Toinen tärkeä tutkija radioaktiivisuuden kehittymisessä oli ranskalainen fyysikko Antoine-Henri Becquerel, joka huomasi vuonna 1896 merkinnät valokuva-elokuvalle uraanisuolanäytteellä.

Se oli kuitenkin Curie-pari joka käytti termiä radioaktiivisuus ensimmäistä kertaa. Sisään 1898, puola Marie Curie jatkoi tutkimuksia radioaktiivisuudesta ja teki arvokkaita löytöjä alueelle, kuten kahden uuden radioaktiivisen elementin löytäminen: polonium (Po) ja radium (Ra).

Takana, Ernest Rutherford löysi alfa-tyyppisen säteilyn (α) ja beeta (β), joka mahdollisti paremman selityksen atomimallilleen sekä radioaktiivisuuteen liittyvän tutkimuksen edistämisen.

Lue myös:Marie Curie: elämäkerta, panokset ja perintö

Säteilytyypit ja niiden tunkeutumisvoimat.

Säteilytyypit ja niiden tunkeutumisvoimat.

rappeutuminen

O radioaktiivinen hajoaminen (tai transmutaatio) on luonnollinen prosessi missä yksi epävakaa ydin säteilee, peräkkäin, jotta laske energiaasi ja vakiintua.

Tämä tapahtuu normaalisti atomilukuatomien kanssa. suurempi kuin 84, jotka ovat atomeja korkea epävakaus ydin johtuen ytimeen kertyneen positiivisen varauksen (protonien) määrästä. Tässä prosessissa neutronit eivät riitä vakauttamaan kaikki ytimessä klusteroituneet protonit ja sitten ydin alkaa läpikäydä radioaktiivisen hajoamisen, kunnes sen atomiluku on alle 84.

Joissakin tapauksissa voi tapahtua, että atomeilla, joiden atomiluku on alle 84, on myös epävakaita ytimiä käydä läpi hajoamisprosessin, mutta sitä varten heillä on oltava useita protoneja selvästi yli niiden määrän neutronit.

Radioaktiivinen hajoaminen on laskettu puoliintumisaika (tai puolihajoamisjakso, P) radioisotooppi, joka on aika, joka vaaditaan puoleen alkuperäisen radioaktiivisen näytteen massasta hajoamiseen, ts. vakautumiseen. Graafisesti ottaen puoliintumisajan käsite on esitetty alla. Koska se on jatkuva prosessi, käyrä pyrkii saavuttamaan nolla.

Puoliintumisaikaa kuvaava kaavio.

Puoliintumisaikaa kuvaava kaavio.

Radioaktiivista hajoamista koskevat laskelmat noudattavat seuraavia kaavoja:

  • Kaava jäljellä olevan massan laskemiseksi puoliintumisajan jälkeen:

mf - lopullinen massa

mO - alkumassa

x - kulunut puoliintumisaika

  • Kaava radioaktiivisen näytteen hajoamisajan laskemiseksi:

t - hajoamisaika

P - puoliintumisaika

x - kulunut puoliintumisaika

radioaktiiviset elementit

On olemassa kahdenlaisia radioaktiiviset elementit: sinä luonnollinen ja keinotekoinen. Luonnollisilla on luonnossa esiintyviä elementtejä jo epävakaiden ytimiensä kanssa, kuten uraani, O aktinium se on radio. Keinotekoisia niistä syntyy prosesseja, jotka horjuttaa atomin ydintä. Tässä tapauksessa voimme mainita astatiini se on francium.

Tärkeimmät radioaktiiviset alkuaineet ovat: uraani-235, koboltti-60, strontium-90, radium-224 ja jodi-131. Koska näitä elementtejä käytetään laajasti ydinvoimaloissa ja syöpähoidoissa, ne esiintyvät yleensä useammin jokapäiväisessä elämässämme. Jos haluat lisätietoja tästä aiheesta, siirry osoitteeseen radioaktiiviset elementit.

Radioaktiivinen roskakori

Radioaktiivinen jäte tai ydinjäte se on jäännös n teollisuudelle jotka käyttävät prosesseissaan radioaktiivista ainetta, jolla ei ole enää käytännön sovellusta. Tämä roska tulee pääasiassa ydinvoimalat se on lähtöisin lääketieteelliset sovellukset.

Radioaktiivisen jätteen suuri tuotanto on ollut a ympäristöongelma koko maailmalle niukan ja riittämättömän vuoksi hävittämisolosuhteet ja varastointi.

Nämä jätteet liittyvät maaperän, vesistöjen ja ilman saastumiseen, mikä johtaa ympäristön tuhoaminen vähitellen. Lisäksi ne aiheuttavat myös riskejä ihmisten terveydelle, kuten infektiot, syöpä ja vakavammissa kontaminaatiotapauksissa ne voivat johtaa kuolema.

ratkaisi harjoituksia

(PUC-Camp-SP) Atomipommilla, jota kutsutaan myös ydinpommiksi, on uraani-235 atomia halkeamiskomponenttina,, alfa-hiukkasten lähettäjät . Jokainen U-235-atomi, kun se lähettää alfa-hiukkasia, muuttuu toiseksi elementiksi, jonka atomiluku on yhtä suuri kuin

a) 231.

b) 233.

c) 234.

d) 88.

e) 90.

Sapluuna: Kun atomi lähettää alfa-hiukkasia, atomiluvussa vähenee kaksi yksikköä ensimmäisen radioaktiivisuuden lain mukaan. Siksi: 92-2 = 90. Kirjain e.

(PUC-Camp-SP) Jodi-125: n, radioaktiivisen jodilajikkeen ja lääkesovellusten, puoliintumisaika on 60 päivää. Kuinka monta grammaa jodi-125: a on jäljellä kuuden kuukauden kuluttua näytteen perusteella, joka sisältää 2,00 g radioisotooppia?

a) 1,50

b) 0,75

c) 0,66

d) 0,25

e) 0,10

Sapluuna: Ensinnäkin lasketaan 180 päivän aikana kuluneiden puoliintumisajat:

t = P. x

180 = 60. x

x = 3

Kun kuluneen puoliintumisajan määrä on löydetty, lasketaan massa, joka jää jäljelle 180 päivän kuluttua:

Siksi 0,25 g jodi-135: n radioisotooppia on jäljellä kuuden kuukauden lopussa. Kirjain D.

Kirjailija: Victor Felix
Valmistunut kemian alalta

Oksidit ja ympäristö

Tämän yhdisteluokan ympäristöön aiheuttama suuri huolenaihe liittyy hiilidioksidiksi kutsuttuun o...

read more
Molaliteetti. Kemiallisten liuosten molaarisuuden laskeminen

Molaliteetti. Kemiallisten liuosten molaarisuuden laskeminen

Molaalisuus on liuenneen aineen määrän suhde (moolina - n1) liuottimen massa kilogrammoina (m2).M...

read more
Jaksollisen järjestelmän siirtymäelementit

Jaksollisen järjestelmän siirtymäelementit

Siirtymäelementit tunnetaan myös nimellä Siirtymämetallit. Nimi on sopiva, koska näiden elementti...

read more