Promieniotwórczość jest to samorzutny rozpad (rozszczepienie) jąder atomów niektórych pierwiastków, które nazywamy pierwiastkami promieniotwórczymi.
Izotopy niektórych pierwiastków nie są trwałe i ich jądra same rozpadają się na mniejsze części. Uwalnia się wtedy energia w postaci niewidzialnego promieniowania alfa (α), beta (β), gamma (γ).
Czynnikiem podstawowym decydującym o trwałości jądra atomowego jest stosunek liczby neutronów do liczby zawartych w nim protonów. Nietrwałe jądra mają wszystkie pierwiastki, których liczby atomowe są większe od 83. Pierwiastki te są źródłem promieniotwórczości naturalnej. Powodem promieniotwórczości naturalnej jest dążność jądra atomu do uzyskania trwałej struktury.
Promieniowanie alfa (α) - jeżeli w wyniku „rozpadu” jądra danego izotopu zostają wyrzucone cząstki o ładunku dodatnim (mają dwa protony i dwa neutrony tak jak jądro helu), to powstają wtedy jądra dwóch innych pierwiastków.
Promieniowanie beta (β) - jeżeli w wyniku przemian zachodzących w jądrach z izotopu zostają wyrzucone elektrony, to w jądrach takich zwiększa się liczba protonów, powstaje więc pierwiastek następny w kolejności w układzie okresowym.
Promieniowanie gamma (γ) - jądra niektórych izotopów wychwytują pojedyncze elektrony ze swoich orbit elektronowych. Wychwycony elektron zobojętnia jeden proton. W takich jądrach liczba protonów zmniejsza się o jeden. Powstaje pierwiastek, który leży w układzie okresowym o jedno miejsce wcześniej.
Z wnętrza jądra atomowego wyrzucane są fotony (porcje) światła tworzące falę elektromagnetyczną, które nazywamy promieniowaniem gamma.
Aby lepiej zrozumieć zachodzące przemiany, wyobraź sobie, że neutron to połączenie protonu z elektronem. Kiedy gość łączy się z pracownikiem obsługi, to staje się pracownikiem recepcji. Gość pracuje za darmo, więc hotel ma zysk, są nim wyrzucane fotony światła.
Tabela przedstawia właściwości promieniowania naturalnego.
Rodzaj promieniowania | Charakterystyka promieniowania | Zasięg w powietrzu | Przenikalność |
---|---|---|---|
α | Dodatnio naładowane cząstki | Kilka centymetrów | Mała (zatrzyma je kartka papieru) |
β | Ujemnie naładowane cząstki | Kilkadziesiąt centymetrów | Większa (zatrzyma je 3-4 milimetrowa blacha aluminiowa) |
γ | Fala elektromagnetyczna o bardzo wysokiej częstotliwości o naturze podobnej do światła | Bardzo duży zasięg, teoretycznie nieograniczony | Największa (zatrzyma je dopiero gruby mur lub 15-centymetrowa warstwa ołowiu) |
Izotopy pierwiastków o nietrwałych jądrach występują w skorupie ziemskiej dzięki temu, że powstają na skutek rozpadu innych nietrwałych jąder. Każdy izotop rozpada się z określoną szybkością.
Czas, po którym mniej więcej połowa atomów danego pierwiastka ulegnie rozpadowi, nazywamy okresem połowicznego rozpadu.
Zjawisko promieniotwórczości odkrył francuski uczony Henri Becquerel w 1896 roku.
Promieniotwórczością zajmowała się nasza rodaczka Maria Skłodowska-Curie, która odkryła nowe pierwiastki - polon i rad. Za swój wkład w rozwój nauki otrzymała dwukrotnie Nagrodę Nobla (w 1903 i w 1911 roku).
Obecnie naukowcy celowo pobudzają jądra atomów do emitowania cząstek, czyli do uzyskiwania sztucznej promieniotwórczości. Kontrolowana reakcja rozszczepienia jest prowadzona w reaktorach jądrowych.
Każdy rodzaj promieniowania może być szkodliwy dla organizmu. Skutki promieniowania zależą od ilości substancji promieniotwórczej oraz od odległości i czasu przebywania w jej pobliżu.
W miejscach oznaczonych znakiem informującym o zagrożeniu promieniowaniem radioaktywnym należy bezwzględnie przestrzegać zasad bezpieczeństwa i zachowywać wyjątkową ostrożność.
W organizmach żywych promieniowanie jądrowe wywołuje trudne do odwrócenia zmiany:
- Może wywoływać jonizację - wnikając do wnętrza jakiejś substancji powoduje jej zmiany, w wyniku których powstają jony, czyli cząstki obdarzone ładunkiem. Może to powodować śmierć komórek lub ich niekontrolowany wzrost, czyli zmiany nowotworowe (np. białaczkę), wady genetyczne, mutacje.
- Może powodować przemianę pierwiastków, które wchodzą w skład związków chemicznych w inne pierwiastki, a przez to groźną zmianę właściwości tych związków.
- Może porozrywać na mniejsze części cząstki związków chemicznych, które są ważne dla prawidłowego funkcjonowania organizmów.
- w medycynie - do diagnozowania chorób i leczenia chorób nowotworowych,
- stanowi ogromne i niewyczerpalne źródło energii.
Teksty dostarczyło Wydawnictwo GREG. © Copyright by Wydawnictwo GREG
Autorzy opracowań: B. Wojnar, B. Włodarczyk, A Sabak, D. Stopka, A Szostak, D. Pietrzyk, A. Popławska, E. Seweryn, M. Zagnińska, J. Paciorek, E. Lis, M. D. Wyrwińska, A Jaszczuk, A Barszcz, A. Żmuda, K. Stypinska, A Radek, J. Fuerst, C. Hadam, I. Kubowia-Bień, M. Dubiel, J. Pabian, M. Lewcun, B. Matoga, A. Nawrot, S. Jaszczuk, A Krzyżek, J. Zastawny, K. Surówka, E. Nowak, P. Czerwiński, G. Matachowska, B. Więsek, Z. Daszczyńska, R. Całka
Zgodnie z regulaminem serwisu www.opracowania.pl, rozpowszechnianie niniejszego materiału w wersji oryginalnej albo w postaci opracowania, utrwalanie lub kopiowanie materiału w celu rozpowszechnienia w szczególności zamieszczanie na innym serwerze, przekazywanie drogą elektroniczną i wykorzystywanie materiału w inny sposób niż dla celów własnej edukacji bez zgody autora jest niedozwolone.
Ciekawostki (0)
Zabłyśnij i pokaż wszystkim, że znasz interesujący szczegół, ciekawy fakt dotyczący tego tematu.