Tento článek pojednává o typech radioaktivního rozpadu. Víme, že atomy drží pohromadě síla nazývaná meziatomová síla nebo jaderná síla.
Když chce nestabilní atom dosáhnout stabilního stavu, činí tak vyzařováním velkého množství energie prostřednictvím záření. Tato extra energie, která je důvodem nestability tohoto atomu, je rozdrcena atomem samotným. Tento jev se nazývá radioaktivita. Více o radioaktivitě se dočteme v tomto článku.
Co je to radioaktivita?
Jak bylo diskutováno ve výše uvedené části, jde o jev, při kterém nestabilní atom ztrácí své energie k dosažení stability.
Uvolněná energie se nazývá jaderná nebo atomová energie jak je odvozeno od jádra atomu. Více o radioaktivitě a jejích typech budeme studovat v dalších částech tohoto článku.
Typy radioaktivních rozpadů
Existuje mnoho způsobů, jakými lze jadernou energii uvolňovat. Různé typy radioaktivního rozpadu jsou uvedeny níže -
Alfa rozpad
Alfa částice jsou částice, které se skládají ze dvou protonů a dvou neutronů (jako atom He). Když jádro v reakci emituje částice alfa, nazývá se to rozpad alfa.
Kredity obrázku: Wikipedia
Beta rozpad
Stejně jako při rozpadu alfa jsou při rozpadu beta emitovány částice beta. Beta částice jsou ty částice, které mají pár sestávající z pozitronu a neutrina nebo elektronu a anti neutrina. Když jsou emitovány pozitrony a neutrina, označuje se to jako beta plus rozpad a podobně, když jsou emitovány elektron a anti neutrino, je to označováno jako rozpad beta mínus.
Gama rozpad
Gama rozpad probíhá ve dvou krocích. První jádro emituje částice Alfa nebo Beta a opustí jádro v excitovaném stavu. Aby se dosáhlo stabilního stavu, jádro emituje fotony gama záření. Toto se nazývá gama rozpad.
Emise neutronů
V některých případech se v důsledku nadměrného rozpadu alfa nebo beta rozpadu zbývající jádra stanou bohatými na neutrony. Tyto neutrony jsou vylučovány procesem emise neutronů. To má za následek tvorbu izotopů různých částic.
Elektronový záchyt
Někdy může Nucleus zachytit obíhající elektron. Tím zůstane proton sám, díky čemuž se přemění na neutron. Během tohoto procesu jsou emitovány neutrinové a gama paprsky.
Rozpad klastrů
Při rozpadu Clusteru je emitováno jádro těžší než částice Alfa.
Příklad série radioaktivního rozpadu
Nestabilní atom prochází řadou radioaktivních rozpadů nebo přeměn, aby dosáhl stabilního stavu. Tato série transformací se nazývá série radioaktivního rozpadu.
Série radioaktivního rozpadu se také nazývá radioaktivní kaskáda, atom se přímo nepřevádí do stabilního stavu. Spíše prochází mnoha transformacemi, aby dosáhl stabilního stavu. Příklady radioaktivního rozpadu série je uvedena níže -
- Série Thorium– V řadě Thorium jsou přítomny následující prvky – Actnium, Bismut Olovo, Polonium, Radon, Radium a Thallium. Celková energie uvolněná z thoria-232 do olova-208 je 42.6 MeV.
- Řada Neptunium– V sérii Neptunium jsou zahrnuty pouze dva izotopy, a to Bismut-209 a Thallium-205. Celková energie uvolněná z Kalifornia-249 do Thalia-205 je 66.8 MeV.
- Uranová řada– Uranová řada obsahuje následující prvky – Astat, Bismut, Olovo, Polonium, Protaktinium, Radium a Radon, Thallium a Thorium. Celková energie uvolněná z uranu-238 do olova-206 je 51.7 MeV.
- Série Actinium– Řada Actinium se skládá z – Actinium, Astatin, Bismut, Francium, Olovo, Polonium, Protaktinium, Radium, Thallium, Thorium a Radon. Celková energie uvolněná z uranu-235 a olova-207 je 46.4 MeV.
Vlastnosti radioaktivního rozpadu
Ve výše uvedených částech jsme diskutovali, že radioaktivita je jev, při kterém atom snižuje svou energii, aby dosáhl stabilního stavu. Energie uvolněná těmito atomy je dostatečně vysoká na to, aby vytvořila atomovou bombu.
Proces radioaktivního rozpadu je velmi náhodný, nelze jednoduše říci, který atom se rozpadne na který atom. Celý proces uvolňování energie je spontánní. Teorie transformace nevypovídá o konkrétní příčině uvnitř atomu, která je zodpovědná za emisi této energie navíc.
Použití radioaktivního rozpadu
I když, lidé mají nebezpečnou hrozbu jaderného záření. Mírné vystavení záření může způsobit onemocnění, popáleniny a vážná onemocnění, která mohou vést ke smrti. Nadměrné množství může způsobit okamžitou smrt.
Ale dá se to využít lépe, když se energie využije správným způsobem. Podívejme se na některá použití radioaktivity –
- Medicína– Kobalt-60 se široce používá k zachycení rakovinných buněk. Jde o zásadní průlom v boji proti rakovině.
- Výroba elektřiny– Uran-235 je běžně používané palivo v jaderných elektrárnách. I malé množství uranu-235 lze použít k výrobě megawattů elektřiny.
- Zacházení– Jód-131 se používá při léčbě hypertyreózy. Nějaký radioaktivní izotopy se používají pro diagnostické účely i pro výzkum.
- Měření tloušťky-Síla prostupů, pokud tyto radioaktivní prvky lze použít k přesnému měření tloušťky plastů a kovů v průmyslu.
- Rentgenové paprsky-Rentgenové záření a CT vyšetření využívají radioaktivní prvky, které pronikají lidskou kůží a poskytují luminiscenční pohled na lidské tělo zevnitř.
Radioaktivní nebezpečí
Pokud není používáno správným způsobem, může expozice záření způsobit nenapravitelné škody na lidském těle i na dalším životě na Zemi.
Níže je uveden seznam několika nebezpečí, která jsou způsobena vystavením radioaktivitě
- Popálení kůže– Dlouhodobé vystavení slunci může způsobit popáleniny pokožky. To lze pozorovat opalováním, které ztmavuje pokožku. Pokud je kůže vystavena slunečnímu záření po velmi dlouhou dobu, pak může dojít k jejímu trvalému poškození a někdy i ke vzniku rakoviny kůže.
- Radiační popáleniny - Při přímém kontaktu s radioaktivním materiálem může v závislosti na míře expozice tomuto záření utrpět radiační popáleniny. Kůže se spálí kvůli vysoké penetrační síle radioaktivních prvků.
- Akutní radiační syndrom - Jedná se o onemocnění způsobené příjmem velkého množství záření ve velmi krátkém čase.
- Rakovina– Záření může v našem těle způsobit rakovinu.
- Kardiovaskulární choroby– Nadměrné záření způsobuje kardiovaskulární onemocnění, která mohou existovat po celý život a mohou se přenášet geneticky.
- Radiační mrak– Atomové výbuchy zanechávají v atmosféře obrovský radiační mrak a znečišťují atmosféru radioaktivními prvky. Tyto radioaktivní mraky se pak stahují dolů ve formě deště.
- Ztráta života na Zemi– Kvůli radiaci umírají nevinné rostliny a zvířata, protože si neuvědomují hrozby způsobené radiací v jejich tělech.
- Dlouhý poločas rozpadu radioaktivních materiálů– Jakmile dojde v oblasti k úniku radioaktivních látek, musí být na tisíce let zcela uzavřena, protože poločas rozpadu radioaktivních prvků je mnohem delší než lidské životy. Aby se omezil účinek radiace, musí se přestěhovat celá populace a oblast musí být utěsněna.
Ahoj… Jmenuji se Abhishek Khambhata a vystudoval jsem B. Tech ve strojírenství. Během čtyř let mého inženýrství jsem navrhoval a řídil bezpilotní letouny. Mojí silnou stránkou je mechanika tekutin a tepelné inženýrství. Můj čtvrtý projekt byl založen na zvyšování výkonu bezpilotních vzdušných prostředků pomocí solární technologie. Rád bych se spojil s podobně smýšlejícími lidmi.