Vad är radioaktivitet?
Vad orsakar radioaktivitet?
som namnet antyder är radioaktivitet handlingen att avge strålningspontant. Detta görs av en atomkärna som av någon anledning ärinstabil; den ”vill” ge upp lite energi för att övergå till en mer stabilkonfiguration. Under första hälften av det tjugonde århundradet, mycket av modernfysik ägnades åt att utforska varför detta händer, med resultatet att nukleardecay var ganska väl förstått av 1960. För många neutroner i en kärna lederdet att avge en negativ betapartikel, som ändrar en av neutronernai en proton. För många protoner i en kärna leder den till att avge en positron(positivt laddad elektron), vilket förändrar en proton till en neutron. För mycketenergi leder en kärna att avge en gammastråle, som kasserar stor energiutan att ändra någon av partiklarna i kärnan. För mycket massa leder anukleus att avge en alfapartikel och kasserar fyra tunga partiklar (tvåproteoner och två neutroner).
hur mäts radioaktiviteten?
radioaktivitet är ett fysiskt, inte ett biologiskt fenomen.Enkelt uttryckt kan radioaktiviteten hos ett prov mätas genom att räkna hurmånga atomer försvinner spontant varje sekund. Detta kan göras medinstrument som är utformade för att detektera den speciella typen av strålning som utsändsmed varje ”sönderfall” eller sönderdelning. Det faktiska antalet sönderfall förfölja kan vara ganska stor. Forskare har kommit överens om gemensamma enheter tillanvänd som en form av stenografi. Således är en curie (förkortad ”Ci” och uppkallad efterpierre och Marie Curie, upptäckarna av radium) helt enkelt ett stenografi sätt att skriva”37.000.000.000 sönderfall per sekund”, sönderdelningshastighetenförekommer i 1 gram radium. Det mer moderna internationella systemet förmätningar( SI) enhet för samma typ av mätning är becquerel (förkortad ”Bq” och uppkallad efter Henri Becquerel, upptäckaren avradioaktivitet), som helt enkelt är en stenografi för ”1 disintegration persecond.”
vad är radioaktiv halveringstid?
att vara instabil leder inte till att en atomkärna avger strålning omedelbart.Istället är sannolikheten för att en atom sönderfaller konstant, som om instabilkärnor kontinuerligt deltar i ett slags lotteri, med slumpmässiga ritningar för att bestämma vilken atom som nästa kommer att avge strålning och sönderfalla till ett mer stabilt tillstånd. Den tid det tar för hälften av atomerna i en given massa att ”vinna thelottery”-det vill säga avge strålning och byta till ett mer stabilt tillstånd-kallashalveringstiden. Halveringstiden varierar mycket mellan typer av atomer, från mindreän en sekund till miljarder år. Till exempel kommer det att ta cirka 4,5 miljarder år för hälften av atomerna i en massa uran 238 att spontant desintegreras, men bara 24 000 år för hälften av atomerna i en massa avplutonium 239 att spontant sönderfalla. Jod 131, som vanligtvis används imedicin, har en halveringstid på endast åtta dagar.
vad är en radioaktiv sönderfallskedja?
stabilitet kan uppnås i ett enda förfall, eller en kärna kan sönderfalla genom aserier av tillstånd innan den når en verkligt stabil konfiguration, lite som aSlinky toy som går nerför en trappa. Varje stat eller steg kommer att ha sin egenunika egenskaper för halveringstid och typ av strålning som ska emitteras närflytta görs till nästa tillstånd. Mycket vetenskaplig ansträngning har ägnats åt attupptäcka dessa sönderfallskedjor, inte bara för att uppnå en grundläggande förståelse förnaturen, men också för att utforma kärnvapen och kärnreaktorer. Den unusuallycomplicated sönderfall av uran 238, till exempel-den primära källan till naturalradioaktivitet på jorden-fortsätter enligt följande:
U-238 avger en alfa
Thorium 234 avger en beta
Protactinium 234 avger en beta
uran 234 avger en alfa
Thorium 230 avger en alfa
Radium 226 avger en alfa
Radon 222 avger en alfa
Polonium 218 avger en alfa
bly 214 avger en beta
vismut 214 avger en beta
polonium 214 avger en alfa
bly 210 avger en beta
vismut 210 avger en beta
polonium 210 avger en alfa
bly 206, som är stabil
hur kan radioaktivitet orsakas konstgjort?
radioaktivitet kan förekomma både naturligt och genom mänsklig intervention. Ett exempel på artificiellt inducerad radioaktivitet är neutronaktivering. Aneutron avfyrade i en kärna kan orsaka kärnklyvning (splittring avatomer). Detta är det grundläggande konceptet bakom atombomben. Neutronaktiveringär också den underliggande principen för bor-neutronfångstterapi för vissahjärncancer. En lösning innehållande bor injiceras i en patient och isabsorberas mer av cancer än av andra celler. Neutroner avfyrade på området avhjärncancer absorberas lätt (fångas) av borkärnorna. Dessa kärnor blir då instabila och avger strålning som attackerar cancercellerna.Enkel i sin grundläggande fysik har behandlingen varit komplex och kontroversielli praktiken och efter ett halvt sekel betraktas fortfarande som högtexperimentell.