17+ Příklady radioaktivního rozpadu: Podrobné vysvětlení

K radioaktivnímu rozpadu dochází, když nestabilní jádro uvolňuje energii prostřednictvím záření a stává se stabilním jádrem. Radioaktivní rozpad může být ve formě alfa částic, beta částic, gama záření, pozitronové emise, elektronového záchytu atd. Několik příkladů radioaktivního rozpadu je podrobně diskutováno v tomto článku.

  • Alfa rozpad jádra uranu-238
  • Beta rozpad jádra thoria-234
  • Alfa rozpad jádra Polonia-210
  • Beta rozpad jádra jódu-131
  • Gama rozpad jádra kobaltu-60
  • Pozitronová emise jádra kyslíku-15
  • Elektronový záchyt draslíku-40
  • Alfa rozpad jádra uranu-234
  • Alfa rozpad jádra thoria-230
  • Alfa rozpad radia-226
  • Alfa rozpad jádra Polonia-218
  • Alfa rozpad jádra Radonu-222
  • Beta rozpad olova-214
  • Beta rozpad vizmutu-214
  • Alfa rozpad Polonia-214
  • Beta rozpad olova-210
  • Beta rozpad vizmutu-210

Alfa rozpad jádra uranu-238

Uran-238, nejběžnější izotop uranu, podléhá alfa rozpadu a tvoří Thorium-234. Během této reakce ztratí nestabilní jádro uranu-238 2 protony a 2 neutrony za vzniku thoria-234. Částici alfa lze považovat za jádro helia. 

Alfa částice jsou méně pronikavé než jiné formy záření. Někdy je během procesu rozpadu emitováno také slabé gama záření. Ze všech procesů radioaktivního rozpadu je alfa rozpad nejméně nebezpečný.

Radioaktivní rozpad lze zobrazit jako

příklady radioaktivního rozpadu
Řetězec rozpadu uranu
Kredity obrázků: Wikimedia Commons

Beta rozpad jádra thoria-234

Nuklid thoria-234 podléhá beta rozpadu uvolněním elektronu a vzniká protaktinium-234. Tento druh beta rozpadu je znám jako beta minus rozpad, protože se uvolňuje energetický negativní elektron. 

Proces rozpadu lze znázornit následující vyváženou rovnicí:

Projekt

představuje anti-neutrino.

Jak již bylo zmíněno dříve, rozpad thoria-234 na protaktinium-234 je beta mínus rozpad. Základní proces spočívá v tom, že se neutron rozpadne na proton plus elektron; a elektron se uvolní z jádra, zatímco proton zůstane uvnitř jádra.

Alfa rozpad jádra Polonia-210

Polonium je jedním z přirozeně se vyskytujících radioaktivních prvků a vyskytuje se v relativně velmi nízkých koncentracích v zemské kůře.

Polonium-210, stabilní izotop polonia, se rozpadá na stabilní jádro olovo-206 vyzařováním částice alfa. Alfa částice emitované z polonia-210 jsou schopné ionizovat okolní vzduch, který zase neutralizuje statická elektřina na površích, které jsou v kontaktu se vzduchem.

Proces rozkladu lze znázornit takto:

Polonium-210 nachází uplatnění v mnoha statické eliminátory, které se v podstatě používají k eliminaci statické elektřiny v určitých zařízeních kvůli vlastnosti emitovaných alfa částic.

Beta rozpad jádra jódu-131

Jádro jódu-131 podléhá beta rozpadu a tvoří stabilní jádro xenonu-131. To je také beta-minus rozpad. 

Rozpadová reakce je uvedena níže:

Protože jsou emitovány jak částice beta, tak gama záření, je také známý jako beta-gama zářič. Díky tomu je užitečný v oblasti nukleární medicíny.

Beta rozpad
Kredity obrázků: Wikimedia Commons

Gama rozpad jádra kobaltu-60

Kobalt-60 je radioaktivní izotop kobaltu, který se však přirozeně nevyskytuje.

Vlastní reakce probíhá beta rozpadem kobaltu-60 za vzniku stabilního niklu-60 a toto jádro vyzařuje dva gama paprsky.

Reakce může být reprezentována jako:

Jako vysoce intenzivní gama zářič má Cobalt-60 několik aplikací, jako je zdroj záření pro radioterapii, ozařování potravin, sterilizace hmyzem a tak dále.

Pozitronová emise jádra kyslíku-15

Poměr neutronů k protonu je klíčovým faktorem, který určuje stabilitu jakéhokoli jádra. Ke stabilizaci jádra dochází k radioaktivním rozpadům.

V kyslíku-15 je počet neutronů 7, což je méně než počet protonů, tj. 8. Proto podléhá emisi pozitronů a vzniká dusík-15. Pozitronová emise je jinak známá jako beta plus rozpad.

Toto se děje při pozitronové emisi:

Reakci beta plus rozpad kyslíku-15 lze znázornit jako:

Elektronový záchyt draslíku-40

Draslík-40 je příkladem přirozeně se vyskytujícího radioaktivního izotopu draslíku, ale relativně ve velmi malém podílu, kolem 0.012 %.

Elektronový záchyt je proces radioaktivního rozpadu, kdy je v jádře kromě nedostatečné energie pro emisi pozitronů nadbytek protonů ve srovnání s neutrony.

Během záchytu elektronů jádro zachytí atomový elektron, a proto se proton přemění na neutron.

Elektronový záchyt draslíku-40 je

Elektronový záchyt
Kredity obrázků: Wikimedia Commons

Alfa rozpad jádra uranu-234

Uran-234 je nepřímým produktem rozpadu uranu-238 a je okamžitě přeměněn na thorium-230 rozpadem alfa.

Emitovaná alfa částice je poměrně méně penetrativní a tvoří se thorium-230.

Reakce rozkladu je:

Alfa rozpad jádra thoria-230

Thorium-230 je jedním z přirozeně se vyskytujících radioaktivních izotopů thoria.

Thorium-230 je součástí rozpadové řady uranu a radium-226 je produktem radioaktivního rozpadu tohoto jádra thoria. Alfa částice jsou emitovány během procesu.

Alfa rozpad lze zobrazit jako:

Thorium-230, které je produktem rozpadu uranu-238, se nachází v uranových ložiscích a v hlušině uranových mlýnů.

Alfa rozpad radia-226

Radium je zářič částic alfa, produkt rozpadu řady rozpadů uranu-238 a je přítomen v horninách a půdách v různých množstvích.

Radium-226 poskytuje radon-222, radioaktivní inertní plyn při emisi alfa částic.

Reakce rozkladu je:

Radium je vysoce radioaktivní, protože je asi milionkrát radioaktivnější než uran a produkt rozpadu, radon, se dnes používá k léčbě různých forem rakoviny.

Alfa rozpad radia-226
Kredity obrázků: Wikimedia Commons

Alfa rozpad jádra Polonia-218

Polonium-218 se rozpadá hlavně alfa rozpadem, i když bylo pozorováno, že beta emise v některých případech probíhá v menším množství.

Alfa rozpad polonia-218 může být reprezentován následující reakcí:

Alfa rozpad jádra Radonu-222

Radon-222, vysoce radioaktivní plynný prvek, je nejstabilnějším izotopem radonu. Radon-222 je jednou z hlavních příčin rakoviny plic, protože je to plyn a radioaktivní látka.

Radon-222 prochází alfa rozpadem a vzniká polonium-218.

Dezintegrační reakce je:

Radon je hlavní rakovinotvorný agens, protože může být vdechován a před jeho výdechem podléhá rozkladu, při kterém vznikají alfa částice a/nebo gama paprsky, které mohou poškodit naše buňky. Radon tedy může způsobit rakovinu plic.

Beta rozpad olova-214

Olovo-214 prochází beta emisí a tvoří vizmut-214. Typ beta rozpadu je beta mínus rozpad.

Radioaktivní proces lze zobrazit jako:

Beta rozpad vizmutu-214

Vizmut-214 podléhá beta rozpadu za vzniku nuklidu polonia-214. Proces rozpadu je beta mínus rozpad.

Základní reakce je:

Alfa rozpad Polonia-214

Alfa rozpad polonia-214 poskytuje olovo-210.

Reprezentace rozpadové reakce je:

Beta rozpad olova-210

Olovo-210 je přirozeně se vyskytující radioaktivní nuklid řady rozpadu uranu.

Beta mínus rozpad olova-210 poskytuje vizmut-210. Tento proces je doprovázen emisí energie prostřednictvím gama záření.

Reakce pro rozpad beta mínus může být znázorněna následujícím způsobem:

Beta rozpad vizmutu-210

Bismut-210 podléhá beta rozpadu a tvoří polonium-210.

Beta mínus rozpad lze znázornit následovně:

V přírodě se polonium nachází více koncentrované v tabáku. Jako alfa zářič při kouření tabáku se polonium vdechuje, což vede k poškození buněk v důsledku emitovaných alfa částic z polonia.

závěr

V tomto článku je několik radioaktivních rozpadů příklady byly podrobně probrány. I když je vystavení záření škodlivé v několika kontextech; některé procesy radioaktivního rozpadu nacházejí uplatnění v lékařské oblasti, zejména při léčbě rakoviny. Kromě lékařských aplikací využívá několik průmyslových procesů proces rozpadu v závislosti na potřebách.

Přejděte na začátek