Radioaktiivisuus

Mikä on radioaktiivisuus?

Se Radioaktiivisuus Tiettyjen materiaalien ominaisuus lähettää energiaa spontaanisti. Tämä ilmenee ruumiita tai subatomisia hiukkasia tai sähkömagneettisen säteilyn muodossa. Se on ilmiö, joka johtuu ydinenergian epävakaudesta; eli atomi -ytimet.

Radioaktiivisen elementin epävakaa ydin kokee hajoamisia ja radioaktiivisuuden päästöjä, kunnes sen energian stabiilisuus saavuttaa. Radioaktiiviset päästöt ovat korkean energian pitoisuuksia, mikä antaa korkean ionisoivan voiman, joka vaikuttaa heille alttiihin aineisiin.

Radioaktiivisuus Geiger -kirjanpitäjä

Antoine Becquerel löysi radioaktiivisuuden vuonna 1896 kokeilemalla uraanin fluoresenssia. Myöhemmin Ernest Rutherford löysi kahden tyyppisen ydinsäteilyn olemassaolon, jota hän kutsui a ja β ja β. Tämä kokeellinen havainto julkaistiin vuonna 1899.

Luonnollinen radioaktiivisuus löytyy luonnosta ilman ihmisen puuttumista; Vaikka keinotekoinen radioaktiivisuus on ihmisen intervention tuottama. Ensimmäinen havaitaan luonnollisissa radioisotoopeissa ja toinen keinotekoisissa radioisotopeissa ja supermassiivisissa elementeissä.

Monet radioisotoopit ovat vaarattomia ja niitä käytetään lääketieteessä. Muut, kuten hiili-14 ja kalium-40, ovat hyödyllisiä esineiden ja maaperän kerroksille.

Radioaktiivisuudella on lukuisia sovelluksia, joista hyötyy ihmistä, kuten energiantuotanto, se aiheuttaa myös haitallisia vaikutuksia, jotka johtavat hänen kuolemaansa. Esimerkiksi, jos säteilyannos on suuri, epätodennäköisyydet, joita ei -toivotut mutaatiot tai syöpä syntyvät, lisääntyvät suhteettomasti.

Luonnollinen säteily

Erittäin rikastettu uraani

Luonnollinen radioaktiivisuus koostuu joukosta elementtejä, joilla on epävakaita ytimiä, jotka ovat luonteeltaan ja jotka hajoavat spontaanisti radioaktiivisuuspäästöjen kanssa. Eli ihmisen puuttuminen ei ole välttämätöntä, jotta se tapahtuu.

Sitä edustavat maan aivokuoren radioaktiiviset elementit, ilmakehän ja kosmisen avaruuden yksi. Niistä voimme mainita: Uranium-238, uraani-235, Carbon-14, uraani-235 ja Radón-222.

Keinotekoinen säteily

Tutkimuslaboratorioissa luotujen radioaktiivisten elementtien ryhmä muodostaa keinotekoinen säteily. Kuten? Pommistamalla ei -radioaktiivisia elementtejä ytimillä, helium -atomilla tai muun tyyppisillä säteilyillä, niiden muuttamiseksi radioaktiivisiksi isotoopiksi.

Irene Joliet-Curie ja Frederic Joliot, Nobel Awards (1934), loivat ensimmäisenä radioaktiivisen isotooppin. He pommittivat Al ²⁷Siihen₁₃ (alumiini) a -säteilyllä, heliumiatomilla (⁴Hän₂), ja tuotti radioaktiivisen fosforiatomin (³⁰P_viisitoista-A.

Hän ³⁰P_viisitoista Se on radioaktiivinen atomi, joka hajoaa spontaanisti β -tyyppisen säteilyn säteilyn kanssa, muuttuen nikkeliksi (³⁰Ei kumpikaan₁₄-A. COBLT-60, radioaktiivinen isotooppi, jota käytetään syöpähoidossa, on keinotekoinen radioaktiivinen elementti.

Sitä pidetään myös osana keinotekoista radioaktiivisuutta radioaktiivisiin elementteihin, joita löytyy maankuoren syvyyksistä, ja jotka on viety maan pintaan kaivos- ja öljyn uuttamalla.

Voi palvella sinua: Ensisijainen alkoholi: rakenne, ominaisuudet, nimikkeistö, esimerkit

Samoin keinotekoinen säteily johtuu supermassiivisista ja synteettisistä elementeistä, joiden ytimet ovat välittömästi jaoteltuja muiden elementtien perustamiseksi.

Radioaktiivisuustyypit

Radioaktiivinen apila, radioaktiivisuuden edustamiseen käytetty symboli

- Alfa -tyyppinen säteily (α)

Se on epävakaan ytimen lähettämä hiukkas. Se muodostuu kahdella protonilla ja kahdella neutronilla, ja siksi katsotaan, että α -säteily on helium -atomi (⁴Hän₂) Alaston, ilman elektroneja. Kahden protonin läsnäolon vuoksi alfahiukkaselle on annettu positiivinen kuormitus.

Α -säteily on vähän tunkeutuvaa ja se pysäytetään paperiarkilla, jolla on vähän etäisyyttä ilmassa. Esimerkkejä säteilypäästöistä α uraani-238 ja radio-226.

Kun hiukkaset säteilee α, tuotettu atomi vähentää sen atomilukua kahdessa yksikössä ja sen atomipaino ja sen atomipaino 4 yksikössä, kuten seuraavassa esimerkissä voidaan nähdä:

²³⁸TAI₉₂  →  ⁴Hän₂    +     ^{2. 3. 4}Th₉₀

Α -tyyppinen säteily, vaikka se ei ylitä ihoa, nautittuna on haitallisin radioaktiivisen hiukkastyyppi, koska sen koko antaa suuren ionisaatiovoiman.

- Beetatyyppinen säteily (β)

Β -tyypin säteily on ionisoiva säteily, jonka ilmassa on noin metriä. Voidaan pysäyttää alumiinifolion foliolla. Radioaktiivisen rappeutumisvaiheen aikana elektronin tai positronin päästöt ovat molemmat ydinperäisiä.

Siksi radioaktiivisia päästöjä β on kahta tyyppiä^- ja β⁺.

Β -säteily^-

Tämän tyyppinen säteily johtuu ydinperäisen elektronin ja protoniksi tulevan neutronin päästöstä. Atomipaino ei vaihtele, mutta atomiluku kasvaa yksikössä.

N → p +e^-        +  Antineutrino -elektroni

Esimerkki:   ³²P_viisitoista  →  ³²S₁₆     +      ja^-       +  Antineutrino -elektroni

Β -säteily⁺

Tämän tyyppisissä säteilyssä ydinperäisen säteily on positiivinen kuormitus (positron). Epävakaa ydin stabiloidaan muuttamalla protoni neutroniksi, joten atomipaino ei vaihtele, mutta atomiluku vähenee yksikössä.

P → n +e⁺      +   1 neutriinoelektroni

Esimerkki: ²³Mg₁₂  →  ²³Naa_yksitoista     +      ja⁺     +      1 neutriinoelektroni

- Gammatyyppinen säteily (γ)

Tämä säteily on sähkömagneettinen luonne, toisin sanoen se on korkea alue ja tunkeutumisaallo, joka pidätetään lyijylohkoissa. Tämä korkean säteilyn tunkeutuminen mahdollistaa sen käytön koboltti-60: n muodossa syövän hoidossa syvän kehon kohteissa.

Se voi palvella sinua: 4 kemian jaksoa: esihistoriasta tähän päivään asti

- Neutronipäästö

Se tapahtuu, kun neutroneja pääsee suurella nopeudella. Tämä säteily ei ole ionisoiva, ja se pidätetään vedellä ja betonilla. Neutronisäteilyn merkitys on, että se voi muuttaa ei -radioaktiiviset elementit radioaktiivisiksi.

Radioaktiivinen toiminta

Se on tapa, jolla säteilyn määrä ilmaistaan. Se liittyy nykyisen radioaktiivisen aineen kokemaan hajoamisen määrään sekunnissa (DPS). Kansainvälisen yksikköjärjestelmän radioaktiivinen toimintayksikkö (SI) on becquerel, joka vastaa 1 dps.

Vanhin yksikkö ja se, jota edelleen käytetään nykyään, on kuitenkin Curie, joka vastaa 3,7 · 10¹⁰ DPS. Eli curie on yhtä suuri kuin 3,7,7,10¹⁰ Becquerel.

Radioaktiiviset elementit

Radioaktiiviset barilit

Radioaktiiviset elementit ovat niitä, joilla on epävakaita ytimiä, jotka saavuttavat stabiilisuusolosuhteensa energian säteilyssä radioaktiivisuuden muodossa.

Useilla ei -radioaktiivisilla elementeillä on radioaktiiviset isotoopit. Esimerkiksi, hiilielementillä on ei-radioaktiivisia atomeja ja radioaktiivisia isotooppeja, kuten Carbon-12 ja Carbon-14, vastaavasti.

Tämä on luettelo elementeistä, joiden isotoopit ovat kaikki radioaktiivisia. Luettelo koostuu elementin nimestä ja sen vakaimmasta radioaktiivisesta isotoopista.

-Tecnecio, TC-91

-Prometio, PM-145

-Polonio, PO-209

-Astato, AT-21

-Francio, FR-223

-Radio, RA-226

-Actinio, AC-227

-Torio, TH-229

-Uraani, U-236

-Americio, AM-243

-Curio, CM-247

-Californio, CF-251

-Nobelness, no-259

-Dubnium, DB-268

-RoentGenio, RG-281

-Moskova, MO-288

Gammasäteilypäästöt

Jotkut radioisotoopit, jotka säteilevät gammasäteilyä, ovat:

-Koboltti-60

-Bario-133

-Sinkki-65

-Kalium-40

-Mangaani-54

-Cesio-137

-Natrium-22

Beetasäteilypäästöt

-Strontium-90

-Rikki-35

-Hiili-14

-Tritio (³H₁-A

Alfa -säteilypäästöt

-Uraani-238

-Polonium-21

Radioaktiivisuussovellukset

Pallomainen ydinreaktori, jota ympäröivät jäähdytystornit. Lähde: AVDA/CC BY-SA (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0)

Lääketieteellinen

Radioaktiivisia isotooppeja käytetään lääketieteessä diagnostisiin ja terapeuttisiin tarkoituksiin. Jotkut radioaktiiviset isotoopit toimivat tautien diagnoosin merkkiaineena, koska niillä on samat ominaisuudet kuin ei -radioaktiivisten elementtien atomilla.

IODO-131: tä käytetään lääketieteessä sydämen menojen ja plasman määrän määrittämiseen. Mutta jodi-131: n tärkein käyttö on kilpirauhanen aktiivisuuden mittaaminen, koska kilpirauhashormonit kuljetusjodi.

Fosfori-32: ta käytetään pahanlaatuisten kasvainten läsnäolon määrittämisessä, koska syöpäsolut imevät yleensä enemmän fosfaattia kuin normaalit solut. Tecnecio-99: tä käytetään elinten anatomisen rakenteen määrittämiseen.

Kobolt-60 ja cesio-137 ovat suuren tunkeutumisen gammasäteilypäästöjä, joita käytetään syöpäsolujen tuhoamiseen, ja naapurisolujen vähimmäisvauriot.

Tieteellinen ja akateeminen toiminta

Radioaktiivisuutta käytetään kasvien vaatimusten määrittämiseen, jotka on toimitettava maaperän avulla. Radioaktiivisia aineita käytetään myös määrittämään kaasukromatografian, öljyn ja savukomponenttien avulla.

Voi palvella sinua: arseeni: historia, rakenne, ominaisuudet, käyttötarkoitukset

Arkeologisissa tutkimuksissa hiili-14-aktiivisuutta käytetään tiettyjen fossiilien iän määrittämiseen. Tämä isotooppi esiintyy luonnollisesti ilmakehässä, ja siihen vain elävät olennot sisältävät sen.

Kasvien säteilytystä käytetään mutaatioiden indusoimiseen ja ympäristöolosuhteiden kestävyyden tekemiseen.

Ala

Radioaktiivisuutta käytetään lääketieteellisten materiaalien sterilointiin. Sitä käytetään myös ruoan steriloinnissa ja niitä sisältävissä astioissa.

Lisäksi radioaktiivisuutta käytetään kankaankäsittelyssä ennen hoitoa, joka tekee ryppyjä kestävyydestä.

Keittiötarvikkeet, joilla on antiarvoisia ominaisuuksia. Radioaktiivisia merkkejä käytetään moottoriöljyjen tehokkuuden määrittämiseen autosylintereissä.

Radioaktiivisuutta käytetään myrkyllisten kaasujen, kuten rikkidioksidin ja ympäristötyppioksidien, eliminoinnissa. Radioaktiivista materiaalia käytetään munankuorten paksuuden mittaamiseen ja myös herkkien munien poistamiseen ennen niiden säiliöön siirtymistä.

Käärinä käytetty polyeteenimateriaali on myös radioaktiivisuuden alainen. Radioaktiivinen käsittely mahdollistaa polyeteenin lämmittämisen ja saada se tarttumaan kunnolla sen peittämiin ruokiin.

Lisäksi radioaktiivisuutta käytetään öljyn ja kemiallisten säiliöiden nestetasojen määrittämiseen sekä maaperän ja materiaalien kosteuden ja tiheyden määrittämiseen rakennuspaikoissa. Sitä käytetään myös metallin perustusten ja hitsien epätäydellisyyksien määrittämiseen.

Ydinreaktorit

Ne ovat asennus, joka pystyy tuottamaan pitkittyneitä ketjureaktioita. Niitä käytetään: lämmöntuotanto, jota käytetään sähköntuotannossa väestön eri käyttötarkoitukseen. Ne palvelevat myös materiaalien valmistamista merenkulkuvoiman, keinotekoisten satelliittien ja rakettien valmistamiseksi.

Salli kemiallisten elementtien transmutaatio radioaktiivisten isotooppien luomiseksi; Esimerkiksi Americio, jota käytetään savunilmaisimissa ja lääketieteellisen käytön koboltissa-60. Ja lopuksi, nämä reaktorit tuottavat plutoniumia ydin- ja polttoaineisiin muille reaktoreille.

Viitteet

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemia. (8. ed.-A. Cengage -oppiminen.
2. Helmestine, Anne Marie, PH.D -d. (11. helmikuuta 2020). Radioaktiivisuuden määritelmä. Toipunut: Admingco.com
3. John tai. Rasmussen & Ellis P. Steinberg. (2020). Radioaktiivisuus. Encyclopædia britannica. Toipunut: Britannica.com
4. Sidell Andrew. (2002). Luonnollinen ja keinotekoinen radioaktiivisuus. Haettu osoitteesta: CHM.Bris.Ac.Yhdistynyt kuningaskunta
5. Kemian librettexts. (18. toukokuuta 2020). Keinotekoisesti indusoitu radioaktiivisuus. Palautettu: Chem.Librettexts.org
6. TAI.S. NRC. (S.F.-A. Säteilyn käyttö. Palautettu: NRC.Hallitus
7. Arpansa. (S.F.-A. Säteilyn ymmärtäminen. Haettu: Arpansasta.Hallitus.Au