रेडियोधर्मिता: यह क्या है, प्रकार, उदाहरण, अभ्यास

रेडियोधर्मिता गुण है कि कुछ परमाणु, जैसे यूरेनियम तथा रेडियो, अनायास जारी करना होगा ऊर्जा की हालत में कणों तथा लहर, बनने रासायनिक तत्व अधिक स्थिर और हल्का।

प्रकार

रेडियोधर्मिता स्वयं को प्रस्तुत करती है दो रास्ते विभिन्न विकिरण: कण - अल्फा (α) और बीटा (β); और विद्युत चुम्बकीय तरंग - गामा किरणें (γ).

अल्फा किरणें: वे सकारात्मक कण होते हैं जो दो प्रोटॉन और दो न्यूट्रॉन से बने होते हैं और कम प्रवेश शक्ति वाले होते हैं।
बीटा किरणें: नकारात्मक कण होते हैं जिनमें इलेक्ट्रॉन (नगण्य द्रव्यमान) से युक्त द्रव्यमान नहीं होता है, और उनकी प्रवेश शक्ति अल्फा किरणों की तुलना में अधिक होती है, लेकिन गामा किरणों की तुलना में कम होती है।
गामा: वे उच्च ऊर्जा विद्युत चुम्बकीय तरंगें हैं और चूंकि वे कण नहीं हैं, इसलिए उनका द्रव्यमान भी नहीं है।

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कानून

कणों का रेडियोधर्मी उत्सर्जन कुछ ऐसे व्यवहारों का अनुसरण करता है जिन्हें के नियमों द्वारा समझाया गया है रेडियोधर्मिता (एक अल्फा कण के लिए और एक बीटा कण के लिए), जिसे रसायनज्ञ द्वारा वर्णित किया गया था अंग्रेज़ी

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फ्रेडरिक सोड्डीऔर पोलिश रसायनज्ञ और भौतिक विज्ञानी द्वारा काज़िमिर्ज़ फ़जानसो.

रेडियोधर्मिता का पहला नियम

इस नियम के अनुसार, जब एक रेडियोधर्मी परमाणु अल्फा-प्रकार के विकिरण का उत्सर्जन करता है, तो यह a. को जन्म देगा नया परमाणु कोर युक्त दो प्रोटॉन तथा दो न्यूट्रॉन कम, कुल द्रव्यमान चार इकाइयाँ छोटी. हम निम्नलिखित सामान्य समीकरण के साथ रेडियोधर्मिता के पहले नियम का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं:

रेडियोधर्मिता के पहले नियम का सामान्य समीकरण।

आइए एक उदाहरण देखें:

प्लूटोनियम-239 द्वारा α-कण उत्सर्जन का प्रतिनिधित्व करने वाला समीकरण।

ध्यान दें कि, अल्फा विकिरण उत्सर्जित करते समय, नवगठित परमाणु, यूरेनियम -235, की द्रव्यमान संख्या चार इकाई छोटी होती है और परमाणु क्रमांक दो इकाइयाँ छोटी - ठीक उसी के मान जो α के नाभिक द्वारा उत्सर्जित α कण के अनुरूप होते हैं प्लूटोनियम इसके बारे में और जानने के लिए, यहां जाएं: रेडियोधर्मिता का पहला नियम या पहला सोडी का नियम.

रेडियोधर्मिता का दूसरा नियम

दूसरा कानून के बारे में बात करता है बीटा मुद्दा. जब एक परमाणु एक इलेक्ट्रॉन और नगण्य द्रव्यमान से मिलकर एक बीटा कण का उत्सर्जन करता है, तो इसका परमाणु भार बाकी है स्थिर यह तुम्हारा है परमाणु संख्या एक इकाई बढ़ जाती है. आम तौर पर, हम निम्नानुसार प्रतिनिधित्व करते हैं:

रेडियोधर्मिता के दूसरे नियम का सामान्य समीकरण।

उदाहरण देखें:

कार्बन-14 द्वारा β-कण उत्सर्जन का प्रतिनिधित्व करने वाला समीकरण।

यह देखा जा सकता है कि गठित नाइट्रोजन परमाणु का द्रव्यमान C-14 परमाणु के समान है, अर्थात वे हैं आइसोबार्स, और इसकी परमाणु संख्या एक इकाई बढ़ जाती है। में वृद्धि परमाणु क्रमांकवैज्ञानिक द्वारा समझाया गया था हेनरिको फर्मिक, जिन्होंने प्रस्तावित किया कि इनमें से एक न्यूट्रॉन निम्नलिखित समीकरण के अनुसार, नाभिक का रूपांतरण होता है, उत्पन्न करता है एइलेक्ट्रॉन(उत्सर्जित बीटा कण), ए न्युट्रीनो(एक उप-परमाणु कण जिसमें कोई विद्युत आवेश और कोई द्रव्यमान नहीं है, ) तथा ए प्रोटोन(पी)।

फर्मी की परिकल्पना के अनुसार, न्यूट्रॉन रूपांतरण का प्रतिनिधित्व करने वाला समीकरण।

हे इलेक्ट्रॉन यह है न्युट्रीनो को जारी किया जाता है मूल से बाहर, बचा हुआ केवल प्रोटोन, जो परमाणु क्रमांक में वृद्धि की व्याख्या करता है इसके बारे में अधिक जानने के लिए, यहां जाएं: रेडियोधर्मिता का दूसरा नियम या सोडी का दूसरा नियम.

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अनुप्रयोग

के बावजूद नकारात्मक दृश्य जो रेडियोधर्मिता पर जमा है, उसके पास है महत्वपूर्ण अनुप्रयोग हमारे दैनिक जीवन में, उदाहरण के लिए, में प्रोडक्शन बिजलीमें परमाणु ऊर्जा संयंत्र के माध्यम से विखंडनरेडियोधर्मी परमाणुओं की।

वर्तमान में, ब्राज़ील इसका उपयोग नहीं करता है परमाणु ऊर्जा ऊर्जा के मुख्य स्रोत के रूप में, लेकिन इसके पास परमाणु ऊर्जा संयंत्र (अंगरा 1 और 2) हैं जो देश को बिजली की आपूर्ति करने के लिए काम कर रहे हैं। हम का भी उल्लेख कर सकते हैं सामग्री डेटिंग पुरातत्वविदों द्वारा पाया गया कार्बन-14.

रियो डी जनेरियो परमाणु ऊर्जा संयंत्र, ब्राजील

रेडियोधर्मिता की एक और मौलिक भूमिका दवा के क्षेत्र से संबंधित है, जैसे कि की परीक्षाओं में एक्स रेऔर इसमें सीटी स्कैन, और कुछ प्रकार के. में भी कैंसर का उपचार.

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प्राकृतिक रेडियोधर्मिता

रोज़ हम उजागर थोड़ी मात्रा में विकिरण, चाहे कृत्रिम हो या प्राकृतिक। प्राकृतिक रेडियोधर्मिता प्रकृति में अनायास होती है। इस विकिरण का एक हिस्सा जो हमें प्राप्त होता है, वह दैनिक आधार पर खाए जाने वाले भोजन से आता है, जैसे कि रेडॉन-226 और पोटेशियम-40, जो निम्नलिखित में प्रस्तुत किए जाते हैं। बहुत निम्न स्तर और वे हमारे स्वास्थ्य पर जोखिम नहीं डालते हैं या खाद्य पदार्थों के पोषण मूल्यों को नुकसान नहीं पहुंचाते हैं।

भोजन को रेडियोधर्मी उत्सर्जन के संपर्क में लाने की इस प्रक्रिया का उद्देश्य है भोजन सुरक्षित रखें और बढ़ावा देना पौधों का विकास. विकिरण उत्सर्जित करने वाले खाद्य पदार्थों के कुछ उदाहरण हैं: ब्राजील सुपारी, केला, सेम, लाल मांस, दूसरों के बीच में।

खोज

रेडियोधर्मिता का अध्ययन जर्मन भौतिक विज्ञानी द्वारा शोध के साथ शुरू हुआ विल्हेम रोएंटजेन, १८९५ में, जब वे जांच कर रहे थे का प्रभावचमक. रेडियोधर्मिता के विकास के लिए एक अन्य महत्वपूर्ण वैज्ञानिक फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी थे एंटोनी-हेनरी बेकरेलquer, जिन्होंने देखा, १८९६ में, यूरेनियम नमक के एक नमूने द्वारा फोटोग्राफिक फिल्म पर बने निशान।

हालाँकि, यह था क्यूरी युगल जिन्होंने पहली बार रेडियोधर्मिता शब्द का प्रयोग किया था। में 1898, पोलिश मैरी क्यूरी रेडियोधर्मिता पर अध्ययन जारी रखा और क्षेत्र के लिए मूल्यवान खोज की, जैसे दो नए रेडियोधर्मी तत्वों की खोज: पोलोनियम (पीओ) और रेडियम (आरए)।

बाद में, अर्नेस्ट रदरफोर्ड अल्फा-प्रकार के विकिरण की खोज की (α) और बीटा (β), जिसने इसके परमाणु मॉडल के साथ-साथ रेडियोधर्मिता से संबंधित अनुसंधान की प्रगति के लिए बेहतर स्पष्टीकरण की अनुमति दी।

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विकिरण के प्रकार और उनकी प्रवेश शक्तियाँ।

क्षय

हे रेडियोधर्मी क्षय (या रूपांतरण) है प्राकृतिक प्रक्रिया जहां एक अस्थिर कोर विकिरण उत्सर्जित करता है, क्रमिक रूप से, के लिए अपनी ऊर्जा कम करें और स्थिर हो जाओ।

यह आमतौर पर परमाणु संख्या परमाणुओं के साथ होता है। 84. से अधिक, जो परमाणु हैं उच्च अस्थिरता नाभिक में संचित धन आवेश (प्रोटॉन) की मात्रा के कारण परमाणु। इस प्रक्रिया में, न्यूट्रॉन पर्याप्त नहीं हैं नाभिक में एकत्रित सभी प्रोटॉनों को स्थिर करने के लिए, और तब नाभिक रेडियोधर्मी क्षय से गुजरना शुरू कर देता है जब तक कि इसकी परमाणु संख्या 84 से कम न हो जाए।

कुछ मामलों में, ऐसा हो सकता है कि ८४ से कम परमाणु क्रमांक वाले परमाणुओं में अस्थिर नाभिक होते हैं और भी क्षय प्रक्रिया से गुजरते हैं, लेकिन इसके लिए उनके पास pro की संख्या से काफी अधिक प्रोटॉन होने चाहिए न्यूट्रॉन

रेडियोधर्मी क्षय है अर्ध-जीवन द्वारा परिकलित (या अर्ध-विघटन की अवधि, पी) का रेडियो आइसोटोप, जो प्रारंभिक रेडियोधर्मी नमूने के आधे द्रव्यमान के विघटित होने, यानी स्थिर होने के लिए आवश्यक समय है। ग्राफिक रूप से बोलते हुए, अर्ध-जीवन की अवधारणा को नीचे दर्शाया गया है। क्योंकि यह एक है सतत प्रक्रिया, वक्र तक पहुँचने के लिए जाता है शून्य.

अर्ध-आयु काल का प्रतिनिधित्व करने वाला ग्राफ़।

रेडियोधर्मी क्षय से जुड़े परिकलन निम्नलिखित सूत्रों का अनुसरण करते हैं:

अर्ध-आयु के बाद शेष द्रव्यमान की गणना के लिए सूत्र:

म_एफ- अंतिम द्रव्यमान

म_हे - प्रारंभिक द्रव्यमान

x - बीत चुके आधे जीवन की राशि

रेडियोधर्मी नमूने के विघटन समय की गणना के लिए सूत्र:

टी - विघटन समय

पी - आधा जीवन अवधि

x - बीत चुके आधे जीवन की राशि

रेडियोधर्मी तत्व

दो प्रकार के होते हैं रेडियोधर्मी तत्व: आप प्राकृतिक और यह कृत्रिम. प्राकृतिक तत्वों में प्रकृति में पाए जाने वाले तत्व होते हैं, पहले से ही उनके अस्थिर कोर के साथ, जैसे कि यूरेनियम, ओ जंगी यह है रेडियो. कृत्रिम पदार्थ उन प्रक्रियाओं द्वारा निर्मित होते हैं जो एक परमाणु के नाभिक को अस्थिर करते हैं। इस मामले में, हम उल्लेख कर सकते हैं: एस्टाटिन यह है फ्रैनशियम.

मुख्य रेडियोधर्मी तत्व हैं: यूरेनियम-235, कोबाल्ट-60, स्ट्रोंटियम-90, रेडियम-224 और आयोडीन-131। परमाणु ऊर्जा संयंत्रों और कैंसर उपचारों में इसके व्यापक उपयोग के कारण, ये तत्व हमारे दैनिक जीवन में अधिक बार प्रकट होते हैं। इस विषय के बारे में अधिक जानने के लिए यहां जाएं: रेडियोधर्मी तत्व.

रेडियोधर्मी कचरा

रेडियोधर्मी अपशिष्ट या परमाणु कचरा यह है अवशेष की उद्योगों जो अपनी प्रक्रियाओं में रेडियोधर्मी सामग्री का उपयोग करते हैं जिनका अब व्यावहारिक अनुप्रयोग नहीं है। यह कचरा मुख्य रूप से से आता है परमाणु ऊर्जा संयंत्र यह से है चिकित्सा अनुप्रयोग.

रेडियोधर्मी कचरे का बड़ा उत्पादन किया गया है a पर्यावरण संबंधी परेशानियाँ पूरे विश्व के लिए, दुर्लभ और अपर्याप्त के कारण निपटान की शर्तें और भंडारण।

ये अवशेष मिट्टी, जलमार्ग और वायु के दूषित होने से जुड़े हैं, जिसके परिणामस्वरूप पर्यावरण का विनाश आहिस्ता आहिस्ता। इसके अलावा, वे मानव स्वास्थ्य के लिए भी जोखिम पैदा करते हैं, जैसे कि संक्रमणों, कैंसर और, संदूषण के अधिक गंभीर मामलों में, वे निम्न को जन्म दे सकते हैं मौत.

हल किए गए अभ्यास

(पीयूसी-कैंप-एसपी) परमाणु बम, जिसे परमाणु बम भी कहा जाता है, में यूरेनियम -235 परमाणु इसके विखंडनीय घटक के रूप में होते हैं,, अल्फा कण उत्सर्जक . U-235 का प्रत्येक परमाणु, जब एक अल्फा कण उत्सर्जित करता है, तो दूसरे तत्व में परिवर्तित हो जाता है, जिसका परमाणु क्रमांक के बराबर होता है

ए) 231.

बी) 233।

ग) 234.

घ) 88.

ई) 90.

खाका: जब कोई परमाणु एक अल्फा कण उत्सर्जित करता है तो रेडियोधर्मिता के पहले नियम के अनुसार परमाणु क्रमांक में दो इकाई की कमी होती है। इसलिए: 92-2 = 90। पत्र ई.

(पीयूसी-कैंप-एसपी) आयोडीन-125, औषधीय अनुप्रयोगों के साथ आयोडीन की एक रेडियोधर्मी किस्म है, जिसका आधा जीवन 60 दिनों का होता है। रेडियोआइसोटोप के 2.00 ग्राम वाले नमूने के आधार पर छह महीने के बाद कितने ग्राम आयोडीन-125 रहेगा?

क) 1.50

बी) 0.75

ग) 0.66

घ) 0.25

ई) 0.10

खाका: सबसे पहले, 180 दिनों के दौरान बीत चुके आधे जीवन की गणना की जाती है:

टी = पी. एक्स

180 = 60. एक्स

एक्स = 3

एक बार बीत चुके आधे जीवन की संख्या मिल जाने के बाद, 180 दिनों के अंत में जो द्रव्यमान रहेगा उसकी गणना की जाती है: