Radioaktivnost

Kaj je radioaktivnost?

The Radioaktivnost Lastnost nekaterih materialov je spontano oddajati energijo. To se kaže kot truplo ali subatomski delci ali v obliki elektromagnetnega sevanja. Gre za pojav, ki je posledica nestabilnosti jedrske energije; to je atomska jedra.

Nestabilno jedro radioaktivnih elementov doživlja razpad in emisije radioaktivnosti, dokler ne doseže svoje energetske stabilnosti. Radioaktivne emisije so visoko vsebnosti energije, ki daje visoko ionizirajočo moč, ki prizadene snovi, ki so jim izpostavljene.

Radioaktivnost Geiger računovodja

Antoine Becquerel je leta 1896 odkril radioaktivnost, medtem ko je eksperimentiral s fluorescenco urana. Kasneje je Ernest Rutherford odkril obstoj dveh vrst jedrskega sevanja, ki jih je imenoval α in β in β. Ta eksperimentalna ugotovitev je bila objavljena leta 1899.

Naravna radioaktivnost je tisto, kar najdemo v naravi brez posredovanja človeka; Medtem ko je umetna radioaktivnost tista, ki jo proizvaja človeška intervencija. Prvo je odkrito v naravnih radioizotopih, drugi pa v umetnih radioizotopih in v supermazivnih elementih.

Številni radioizotopi so neškodljivi in ​​se uporabljajo v medicini. Drugi, na primer ogljik-14 in kalij-40, so koristni za zmenke in sloje tal.

Medtem ko ima radioaktivnost številne aplikacije, ki koristijo človeku, kot je proizvodnja energije, predstavlja tudi škodljive učinke, ki vodijo do njegove smrti. Na primer, če je odmerek sevanja visok, verjetnosti, da se neželene mutacije ali rak ustvarijo.

Naravno sevanje

Zelo obogaten uran

Naravna radioaktivnost je sestavljena iz niza elementov z nestabilnimi jedri, ki obstajajo v naravi, in ki se spontano razpadajo z emisijo radioaktivnosti. To pomeni, da posredovanje človeka ni potrebno.

Predstavljamo ga radioaktivni elementi Zemljine skorje, atmosfero in tisti iz kozmičnega prostora. Med njimi lahko omenimo: Uran-238, Uran-235, Carbon-14, Uran-235 in Radón-222.

Umetno sevanje

Umetno sevanje, ki ga sestavlja skupina radioaktivnih elementov, ustvarjenih v raziskovalnih laboratorijih. Kot? Z bombardiranjem ne -lidioaktivnih elementov z jedri, helijevimi atomi ali drugimi vrstami sevanja, da bi jih spremenili v radioaktivne izotope.

Irene Joliet-Curie in Frederic Joliot, Nobel Awards (1934), sta bila prva, ki je ustvarila radioaktivni izotop. Bombardirali so Al ²⁷Do₁₃ (aluminij) z α sevanjem, atom helija (⁴On₂) in ustvaril radioaktivni atom fosforja (³⁰Str_petnajst).

On ³⁰Str_petnajst To je radioaktivni atom, ki se spontano razgradi z oddajanjem sevanja β -tipa, ki se spremeni v nikelj (³⁰Niti₁₄). Cobalt-60, radioaktivni izotop, ki se uporablja pri zdravljenju raka, je umetni radioaktivni element.

Šteje se tudi za del umetne radioaktivnosti na radioaktivne elemente, ki jih najdemo v globinah Zemljine skorje in ki so jih z rudarjenjem in pridobivanjem olja odpeljali na zemeljsko površino.

Vam lahko služi: primarni alkohol: struktura, lastnosti, nomenklatura, primeri

Prav tako je umetno sevanje posledica supermasivnih in sintetičnih elementov, katerih jedra so takoj razčlenjena, da nastanejo drugi elementi.

Vrste radioaktivnosti

Radioaktivna detelja, simbol, ki se uporablja za predstavljanje radioaktivnosti

- Sevanje tipa ALFA (α)

To je delček, ki ga oddaja nestabilno jedro. Sestavljata ga dva protona in dva nevtrona, zato velja, da je α sevanje helijev atom (⁴On₂) Gola, brez elektronov. Zaradi prisotnosti dveh protonov je alfa delček obdarjen s pozitivno obremenitvijo.

Sevanje α je malo prodirajoče in ga ustavi list papirja, ki ima v zraku malo dosega. Primeri sevalnih oddajnikov α Uran-238 in Radio-226.

Ko se delček oddaja α α, se proizvedeni atom zmanjša njeno atomsko število v 2 enotah in atomsko težo ter atomsko težo v 4 enotah, kot je razvidno iz naslednjega primera:

²³⁸Ali₉₂  →  ⁴On₂    +     ^{2. 3. 4}Th₉₀

Sevanje tipa α, čeprav kože ne prečka, je pri zaužitju najbolj škodljiva vrsta radioaktivnih delcev, ker njegova velikost daje veliko ionizacijsko moč.

- Sevanje beta tipa (β)

Sevanje β -tipa je ionizirajoče sevanje, ki ima približno en meter v zraku. Lahko ustavi folijo aluminijaste folije. Med fazo radioaktivnega razpadanja se pojavi emisija elektrona ali pozitrona, oba jedrskega izvora.

Zato obstajata dve vrsti radioaktivnih emisij β: β^- in β⁺.

Β sevanje^-

Ta vrsta sevanja je posledica emisije elektrona jedrskega izvora in nevtrona, ki postane proton. Atomska teža se ne razlikuje, vendar se atomsko število poveča v enoti.

N → p +e^-        +  Antineutrino elektron

Primer:   ³²Str_petnajst  →  ³²S₁₆     +      in^-       +  Antineutrino elektron

Β sevanje⁺

Pri tej vrsti sevanja pride do emisije jedrskega izvora s pozitivno obremenitvijo (pozitronom). Nestabilno jedro se stabilizira s preoblikovanjem protona v nevtron, tako da se atomska teža ne razlikuje, vendar se atomsko število zmanjša v enoti.

P → n +e⁺      +   1 nevtrino elektron

Primer: ²³Mg₁₂  →  ²³Na_enajst     +      in⁺     +      1 nevtrino elektron

- Gama tipa sevanje (γ)

To sevanje je elektromagnetna narava, to je visok domet in penetracijski val, ki ga aretirajo svinčeni bloki. Ta visoka prodor sevanja omogoča njegovo uporabo v obliki kobalta-60 pri zdravljenju raka na globokih telesnih mestih.

Lahko vam služi: 4 ​​obdobja kemije: od prazgodovine do danes

- Emisija nevtronov

Pojavi se, ko se nevtroni oddajajo z veliko hitrostjo. To sevanje ni ioniziralo in ga aretirajo z vodo in beton. Pomembnost nevtronskega sevanja je, da lahko ne -lidioaktivne elemente spremeni v radioaktivno.

Radioaktivna aktivnost

To je način izražanja količine sevanja. Povezana je s številom razpada na sekundo (DPS), ki ga doživlja sedanji radioaktivni material. Enota radioaktivne aktivnosti mednarodnega sistema enot (SI) je Becquerel, ki je enakovredna 1 dps.

Vendar je najstarejša enota in tista, ki se še danes uporablja, Curie, ki je enakovredna 3,7 · 10¹⁰ Dps. To pomeni, da je curie enak 3,7 · 10¹⁰ Becquerel.

Radioaktivni elementi

Radioaktivni barili

Radioaktivni elementi so tisti, ki imajo nestabilna jedra, ki dosegajo stanje stabilnosti z emisijo energije v obliki radioaktivnosti.

Več nedeoaktivnih elementov ima radioaktivne izotope. Na primer, ogljikov element ima neradioaktivne atome in radioaktivne izotope, kot sta ogljik-12 in ogljik-14.

To je seznam elementov, katerih izotopi so vsi radioaktivni. Seznam je sestavljen iz imena elementa in njegovega najbolj stabilnega radioaktivnega izotopa.

-Tecnecio, TC-91

-Prostetio, PM-145

-Polonio, PO-209

-Astato, AT-21

-Francio, FR-223

-Radio, RA-226

-Actinio, AC-227

-Torio, TH-229

-Uran, U-236

-Ameriški, AM-243

-Curio, CM-247

-Kalifornio, CF-251

-Nobeliness, no-259

-Dubnium, DB-268

-Roentgenio, RG-281

-Moskva, MO-288

Oddajniki gama sevanja

Nekateri radioizotopi, ki oddajajo gama sevanje, so:

-Kobalt-60

-Bario-133

-Cink-65

-Kalij-40

-Mangan-54

-Cesio-137

-Natrij-22

Beta sevalni oddajniki

-Stroncij-90

-Žveplo-35

-Ogljik-14

-Tritio (³H₁)

Oddajniki alfa sevanja

-Uran-238

-Polonium-21

Aplikacije za radioaktivnost

Sferični jedrski reaktor, obdan s hladilnimi stolpi. Vir: AVDA/CC by-SA (https: // createCommons.Org/licence/by-sa/3.0

Zdravilno

Radioaktivni izotopi se uporabljajo v medicini za diagnostične in terapevtske namene. Nekateri radioaktivni izotopi služijo kot sledilci za diagnozo bolezni, saj imajo enake značilnosti kot atomi ne -lidioaktivnih elementov.

Jodo-131 se uporablja v medicini za določanje srčne porabe in volumna v plazmi. Toda najpomembnejša uporaba joda-131 je merjenje aktivnosti ščitnice, saj ščitnični hormoni prenašajo jod.

Fosfor-32 se uporablja pri določanju prisotnosti malignih tumorjev, saj rakave celice absorbirajo več fosfata kot običajne celice. Tecnecio-99 se uporablja pri določanju anatomske strukture organov.

Cobalt-60 in Cesio-137 sta gama sevalni oddajniki velikega penetracije, ki se uporabljajo za uničenje rakavih celic, z minimalno škodo za sosednje celice.

Znanstvene in akademske dejavnosti

Radioaktivnost se uporablja za določitev zahtev rastlin, ki jih morajo dovajati tla. Radioaktivni materiali se uporabljajo tudi za določitev plinske kromatografije, olja in dimnih komponent.

Vam lahko služi: arzen: zgodovina, struktura, lastnosti, uporabe

V arheoloških študijah se za določitev starosti nekaterih fosilov uporablja aktivnost ogljika-14. Ta izotop se naravno pojavlja v ozračju in ga vključujejo le živa bitja.

Obsevanje rastlin se uporablja za induciranje mutacij v njih in jih naredi bolj odporne na okoljske razmere.

Industrija

Radioaktivnost se uporablja za sterilizacijo medicinskih materialov. Uporablja se tudi pri sterilizaciji hrane in posode, ki jih vsebujejo.

Poleg tega se radioaktivnost uporablja pri obdelavi tkanin, pred obdelavo, zaradi katere so gube odporni.

Kuhinjski pripomočki z antiatralnimi lastnostmi se zdravijo z radioaktivnostjo, da preprečijo, da bi hrana oprijela kovinsko površino. Radioaktivni sledilci se uporabljajo za določitev učinkovitosti motornih olj v avtomobilskih jeklenkah.

Radioaktivnost se uporablja pri izločanju strupenih plinov, kot sta žveplov dioksid in okoljski dušikovi oksidi. Radioaktivni material se uporablja za merjenje debeline jajčnih lupin in tudi za odstranjevanje krhkih jajc, preden nadaljujete do njihove posode.

Polietilenski material, ki se uporablja kot ovoj. Radioaktivno zdravljenje omogoča segrevanje polietilena in ga pravilno prilepiti na hrano, ki jo pokriva.

Poleg tega se radioaktivnost uporablja za določanje ravni tekočine v oljnih in kemičnih rezervoarjih, pa tudi vlage in gostote tal in materialov na gradbenih mestih. Uporablja se tudi za določanje nepopolnosti v kovinskih temeljih in zvarah.

Jedrski reaktorji

So instalacija, ki lahko proizvaja dolgotrajne verižne reakcije. Uporabljajo se za: proizvodnja toplote, ki se uporablja pri proizvodnji električne energije za različne uporabe prebivalstva. Služijo tudi za izdelavo materialov za pomorski jedrski pogon, umetne satelite in rakete.

Omogočite transmutacijo kemičnih elementov za ustvarjanje radioaktivnih izotopov; Na primer, Ameriki, ki se uporablja v detektorjih dima in kobaltu-60 medicinske uporabe. In končno ti reaktorji proizvajajo plutonij za jedrsko in gorivno orožje za druge reaktorje.

Reference

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemija. (8. izd.). Cengage učenje.
2. Čelada, Anne Marie, ph.D. (11. februar 2020). Opredelitev radioaktivnosti. Okreval od: Thoughtco.com
3. Janez oz. Rasmussen & Ellis P. Steinberg. (2020). Radioaktivnost. Encyclopædia Britannica. Okrevano od: Britannica.com
4. Sidell Andrew. (2002). Naravna in umetna radioaktivnost. Pridobljeno iz: chm.Bris.AC.Združeno kraljestvo
5. Kemija librettexts. (18. maja 2020). Umetno povzročena radioaktivnost. Okrevano od: kem.Librettexts.org
6. Ali.S. Nrc. (s.F.). Uporaba sevanja. Okrevano od: NRC.Gov
7. Arpansa. (s.F.). Razumevanje sevanja. Pridobljeno iz: arpansa.Gov.Au