De tekst Eerste wet van radioactiviteit of Soddy's eerste wet toonde de eerste algemene wet die overeenkomt met wat er gebeurt als een atoom van een radioactief element alfa-verval ondergaat.
DE tweede wet van radioactiviteit of Soddy's tweede wet verwijst naar bètaverval. Kijk wat deze wet zegt:
“Wanneer een atoom een bètadeeltje uitzendt, neemt het atoomnummer (Z) met één eenheid toe en blijft het massagetal (A) hetzelfde.”
In het algemeen kunnen we deze wet weergeven door de volgende vergelijking:
ZDEX →-10β + Z+1DEY
Het atoomnummer (Z) is het aantal protonen in de atoomkern. Het massagetal (A) komt overeen met de som van de protonen en neutronen die in de kern voorkomen (A = p + n). Dit betekent dat het verkregen atoom een isobaar is van het oorspronkelijke atoom, dat wil zeggen dat ze hetzelfde massagetal hebben.
Hier is een voorbeeld: thorium-231 zendt een bètadeeltje uit en vormt protactin-231:
23190De → -10β + 23191Pan
Merk op dat er behoud is van het massagetal en het atoomnummer in de twee leden van de vergelijking:
EEN: 231 = 0 + 231;
Z: 90 = -1 + 91.
Met deze regel kun je dus achterhalen welk deeltje is uitgestoten of welk atoom is gevormd.
Zoals uitgelegd in de tekst Bèta-probleem (β), deze emissie is als een elektron omdat het een lading heeft van -1 en geen massa heeft. Maar waarom neemt het atoomnummer dan toe en blijft het massagetal constant?
Dit feit werd verklaard door een hypothese van de Italiaanse natuurkundige Enrico Fermi (1901-1954).
Een postzegel gedrukt omstreeks 2001 in de VS toont een afbeelding van Nobelprijswinnaar in de natuurkunde Enrico Fermi
Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)
Enrico Fermi stelde het volgende voor:
“De emissie van bètadeeltjes vindt plaats wanneer een onstabiel neutron in de atoomkern uiteenvalt en een proton vormt dat in de kern achterblijft. Tegelijkertijd vormt deze desintegratie het bètadeeltje (-10β), die vergelijkbaar is met het elektron en wordt uitgezonden door de kern samen met de gammastraling (γ - het is gewoon elektromagnetische straling, zonder elektrische lading en zonder massa) en een neutrino (00ν, ladingsdeeltje en nulmassa).”
D.w.z:
01n → 11p + -10β + 00 γ + 00ν
Neutronendesintegratie voor de emissie van bètadeeltjes
Het proton en het neutron hebben praktisch dezelfde massa. Daarom, wanneer een atoom een bètadeeltje uitzendt, is het aantal massa (A) blijft hetzelfde, dwz terwijl het neutron desintegreert, wordt het proton gevormd en vervangt het in de kern, dus zeggen. Omdat het proton wordt gevormd, neemt het atoomnummer met één toe.
Zie de volgende illustratie voor een ander voorbeeld van hoe deze wet daadwerkelijk van toepassing is in gevallen van bètaverval. Daarin zendt de isotoop 14 van het element koolstof een bètadeeltje uit, dat zichzelf omzet in stikstof-14:
Bètaverval van koolstof-14 dat stikstof-14. genereert
__________________
* Afbeelding auteursrechtelijk beschermd: catwalker / Shutterstock.com.
Door Jennifer Fogaça
Afgestudeerd in scheikunde
Wil je naar deze tekst verwijzen in een school- of academisch werk? Kijken:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Tweede Radioactiviteitswet of Second Soddy's Law"; Brazilië School. Beschikbaar in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/segunda-lei-radioatividade-ou-segunda-lei-soddy.htm. Betreden op 27 juni 2021.
