Wat is radioactiviteit?
wat veroorzaakt radioactiviteit?
zoals de naam al aangeeft, is radioactiviteit de handeling van het gelijktijdig uitzenden van straling. Dit wordt gedaan door een atoomkern die om de een of andere reden niet stabiel is; het “wil” wat energie opgeven om over te schakelen naar een stabielere configuratie. Tijdens de eerste helft van de twintigste eeuw werd veel van de moderne fysica gewijd aan het onderzoeken waarom dit gebeurt, met het resultaat dat nucleardecay vrij goed werd begrepen in 1960. Te veel neutronen in een kern leiden ertoe een negatief bètadeeltje uit te zenden, dat een van de neutronen in een proton verandert. Te veel protonen in een kern leiden tot het uitzenden van een positron( positief geladen elektron), het veranderen van een proton in een neutron. Te veel energie zorgt ervoor dat een kern een gammastraal uitstraalt, die grote energie weggooit zonder de deeltjes in de kern te veranderen. Te veel massa zorgt ervoor dat anucleus een alfadeeltje uitzendt, waarbij vier zware deeltjes (tweeprotonen en twee neutronen) worden verwijderd.
Hoe wordt radioactiviteit gemeten?
radioactiviteit is een fysisch, geen biologisch fenomeen.Simpel gezegd, de radioactiviteit van een monster kan worden gemeten door te tellen hoe veel atomen spontaan elke seconde vergaan. Dit kan worden gedaan met instrumenten die zijn ontworpen om het specifieke type straling te detecteren dat bij elk “verval” of desintegratie wordt uitgestraald. Het werkelijke aantal desintegraties vervolgde kan vrij groot zijn. Wetenschappers zijn overeengekomen gemeenschappelijke eenheden te gebruiken als een vorm van steno. Zo is een curie (afgekort “Ci” en vernoemd naarpierre en Marie Curie, de ontdekkers van radium) gewoon een steno manier van schrijven”37.000.000.000 desintegraties per seconde”, De snelheid van desintegratie die optreedt in 1 gram radium. De modernere eenheid van het internationale systeem van metingen( SI) voor hetzelfde type meting is de becquerel (afgekort “Bq” en vernoemd naar Henri Becquerel, de ontdekker vanradioactiviteit), die gewoon een afkorting is voor “1 desintegration persecond.”
Wat is radioactieve halfwaardetijd?
onstabiel zijn leidt er niet toe dat een atoomkern onmiddellijk straling uitzendt.In plaats daarvan is de kans dat een atoom desintegreert constant, alsof onstabiele celkernen continu deelnemen aan een soort loterij, met willekeurige tekeningen om te beslissen welk atoom vervolgens straling zal uitzenden en desintegreren tot een stabielere staat. De tijd die nodig is voor de helft van de atomen in een bepaalde massa om “delottery te winnen”-dat wil zeggen, straling uit te zenden en te veranderen naar een stabielere staat-wordt de halfwaardetijd genoemd. Halfwaardetijden variëren sterk tussen soorten atomen, van minder dan een seconde tot miljarden jaren. Het zal bijvoorbeeld ongeveer 4,5 miljard jaar duren voordat de helft van de atomen in een massa uranium 238 spontaan zal verdwijnen, maar slechts 24.000 jaar voordat de helft van de atomen in een massa plutonium 239 spontaan zal uiteenvallen. Jodium 131, algemeen gebruikt in de geneeskunde, heeft een halfwaardetijd van slechts acht dagen.
Wat is een radioactieve vervalketen?
stabiliteit kan worden bereikt in een enkele verval, of een kern kan vervallen door een reeks van toestanden voordat het een echt stabiele configuratie bereikt, een beetje zoals aSlinky speelgoed dat van een trap stapt. Elke toestand of stap zal zijn eigen unieke kenmerken hebben van de halfwaardetijd en het type straling dat moet worden uitgezonden naarmate de overgang naar de volgende toestand plaatsvindt. Er is veel wetenschappelijk werk verricht om deze vervalketens te ontwikkelen, niet alleen om een basiskennis van de natuur te verkrijgen, maar ook om kernwapens en kernreactoren te ontwerpen. Het onbruikbaar ingewikkelde verval van uranium 238, bijvoorbeeld–de primaire bron van natuurlijke radioactiviteit op aarde — verloopt als volgt:
U-238 geeft een alpha
Thorium 234 zendt een beta
Protactinium 234 zendt een beta
Uranium 234 geeft een alpha
Thorium 230 zendt een alpha
Radium 226 zendt een alpha
Radon-222 zendt een alpha
Polonium 218 zendt een alpha
Lead 214 geeft een beta
Bismuth 214 geeft een beta
Polonium 214 geeft een alpha
Lead 210 geeft een beta
Bismuth 210 geeft een beta
Polonium 210 geeft een alpha
Lood-206, die is stabiel
Hoe kan radioactiviteit worden veroorzaakt kunstmatig?
radioactiviteit kan zowel van nature als door menselijk ingrijpen optreden. Een voorbeeld van kunstmatig geïnduceerde radioactiviteit is neutronenactivering. Aneutron afgevuurd in een kern kan kernsplijting veroorzaken (de splitsing van atomen). Dit is het basisconcept achter de atoombom. Neutronenactivatieis ook het onderliggende principe van borium-neutronenvangsttherapie voor bepaalde hersenkanker. Een oplossing die borium bevat, wordt in een patiënt geïnjecteerd en wordt meer door de kanker geabsorbeerd dan door andere cellen. Neutronen die op het gebied van de hersenkanker worden afgevuurd, worden gemakkelijk geabsorbeerd (opgevangen) door de boorkernen. Deze celkernen worden dan onstabiel en zenden straling uit die de kankercellen aanvalt.Eenvoudig in zijn basisfysica, de behandeling is complex en controversiëlein de praktijk en na een halve eeuw wordt nog steeds beschouwd als highlyexperimental.