Rádioaktivita

Čo je rádioaktivita?

Ten Rádioaktivita Je to vlastnosť určitých materiálov na spontánne emitovanie energie. Toto sa prejavuje ako mŕtvych alebo subatomických častíc alebo vo forme elektromagnetického žiarenia. Je to jav, ktorý je spôsobený nestabilitou jadrovej energie; to znamená atómové jadrá.

Nestabilné jadro rádioaktívneho prvku prežíva rozpady a emisie rádioaktivity, až kým nedosiahne svoju energetickú stabilitu. Rádioaktívne emisie majú vysoký energetický obsah, ktorý poskytuje vysokú ionizačnú silu, ktorá ovplyvňuje látky, ktoré sú im vystavené.

Účtovník rádioaktivity Geiger

Rádioaktivitu objavil Antoine Becquerel v roku 1896, keď experimentoval s fluorescenciou uránu. Následne Ernest Rutherford objavil existenciu dvoch typov jadrového žiarenia, ktoré nazval a a β a p. Toto experimentálne zistenie bolo uverejnené v roku 1899.

Prírodná rádioaktivita sa nachádza v prírode bez zásahu človeka; Zatiaľ čo umelá rádioaktivita je taká, ktorá sa vytvára ľudským zásahom. Prvý je detegovaný v prírodných rádioizotope a druhý v umelých rádioizotope a v supermasívnych prvkoch.

Mnoho rádioizotopov je neškodných a používa sa v medicíne. Iné, ako napríklad uhlík-14 a draslík-40, sú užitočné pre datovanie predmetov a vrstvy pôdy.

Zatiaľ čo rádioaktivita má početné aplikácie, z ktorých prospieva človeku, napríklad výrobu energie, predstavuje tiež škodlivé účinky, ktoré vedú k jeho smrti. Napríklad, ak je dávka žiarenia vysoká, pravdepodobnosti, ktoré nežiaduce mutácie alebo rakovina, sa vytvárajú zvýšené neúmerne.

Prirodzené žiarenie

Vysoko obohatený urán

Prírodná rádioaktivita sa skladá zo súboru prvkov s nestabilnými jadrami, ktoré existujú v prírode a ktoré sa spontánne rozpadajú s emisiou rádioaktivity. To znamená, že zásah človeka nie je potrebný na to, aby sa vyskytol.

Predstavujú ho rádioaktívne prvky Zeme Cortex, atmosféra a tá z kozmického priestoru. Medzi nimi môžeme spomenúť: urán-238, urán-235, uhlík-14, urán-235 a Radón-222.

Umelé žiarenie

Umelé žiarenie tvorené skupinou rádioaktívnych prvkov vytvorených vo výskumných laboratóriách. Ako? Bombardovaním ne -rradioaktívnych prvkov s jadrami, atómami hélia alebo inými typmi žiarenia, aby sa zmenili na rádioaktívne izotopy.

Irene Joliet-Curie a Frederic Joliot, Nobel Awards (1934), boli prvými, ktorí vytvorili rádioaktívny izotop. Bombardovali Al ²⁷Do₁₃ (hliník) s a žiarením, atómom hélia (⁴On₂) a vytvoril rádioaktívny atóm fosforu (³⁰P_pätnásť).

On ³⁰P_pätnásť Je to rádioaktívny atóm, ktorý sa spontánne rozpadá s emisiou žiarenia typu β a transformuje sa na nikel (³⁰Ani₁₄). Cobalt-60, rádioaktívny izotop používaný pri liečbe rakoviny, je umelý rádioaktívny prvok.

Považuje sa tiež za súčasť umelej rádioaktivity na rádioaktívne prvky, ktoré sa nachádzajú v hĺbke zemskej kôry a ktoré boli odvedené na zemský povrch ťažbou a extrakciou oleja.

Môže vám slúžiť: primárny alkohol: štruktúra, vlastnosti, nomenklatúra, príklady

Podobne je umelé žiarenie spôsobené supermasívnymi a syntetickými prvkami, ktorých jadrá sú okamžite rozdelené, aby vznikli ďalšie prvky.

Typy rádioaktivity

Rádioaktívny ďatelina, symbol používaný na reprezentáciu rádioaktivity

- Žiarenie typu ALFA (a)

Je to častica emitovaná nestabilným jadrom. Je tvorený dvoma protónmi a dvoma neutrónmi, a preto sa považuje za to, že ažiet atómu hélia je atóm hélia (⁴On₂) Nahý, bez elektrónov. V dôsledku prítomnosti dvoch protónov je alfa častica obdarená kladnou záťažou.

A žiarenie je malé prenikanie a zastavuje sa listom papiera, ktorý má malý dosah vo vzduchu. Príklady žiaričiek ožarovania a urán-238 a rádio-226.

Keď sa emituje častica a produkovaný atóm sa zníži jeho atómové číslo v 2 jednotkách a jeho atómovú hmotnosť a jeho atómovú hmotnosť v 4 jednotkách, ako je vidieť v nasledujúcom príklade:

²³⁸Alebo₉₂  →  ⁴On₂    +     ^{2. 3. 4}Th₉₀

Žiarenie typu α, hoci neprechádza pokožkou, pri požití je najškodlivejším typom rádioaktívnych častíc, pretože jej veľkosť poskytuje veľkú ionizačnú silu.

- Žiarenie typu beta (p)

Žiarenie β -typu je ionizujúce žiarenie, ktoré má vo vzduchu rozsah približne jeden meter. Môže byť zastavený fóliou hliníkovej fólie. Počas fázy rádioaktívneho rozkladu dochádza k emisii elektrónu alebo pozitrónu, obidva jadrový pôvod.

Preto existujú dva typy rádioaktívnych emisií β: β^- a p⁺.

Β žiarenie^-

Tento typ žiarenia je spôsobený emisiou elektrónu jadrového pôvodu a neutrón, ktorý sa stáva protónom. Atómová hmotnosť sa nemení, ale atómové číslo sa v jednotke zvyšuje.

N → p +e^-        +  Antineutrino elektrón

Príklad:   ³²P_pätnásť  →  ³²Siež₁₆     +      a^-       +  Antineutrino elektrón

Β žiarenie⁺

Pri tomto type žiarenia dochádza k emisii jadrového pôvodu s pozitívnym zaťažením (pozitrón). Nestabilné jadro je stabilizované transformáciou protónu na neutrón, takže atómová hmotnosť sa nemení, ale atómové číslo sa v jednotke zníži.

P → N +E⁺      +   1 neutrínový elektrón

Príklad: ²³Mg₁₂  →  ²³Nat_jedenásť     +      a⁺     +      1 neutrínový elektrón

- Žiarenie typu gama (γ)

Toto žiarenie je elektromagnetická povaha, to znamená, že je to vlna s vysokým rozsahom a penetráciou, ktorá je zatknutá olovenými blokmi. Táto vysoká penetrácia žiarenia umožňuje jeho použitie vo forme kobalt-60 pri liečbe rakoviny v hlbokých miestach tela.

Môže vám slúžiť: 4 obdobia chémie: Od praveku až do dnešného dňa

- Neutrónová emisia

Vyskytuje sa, keď sa neutróny emitujú pri vysokej rýchlosti. Toto žiarenie nie je ionizujúce a je zatknuté vodou a betónom. Dôležitosť neutrónového žiarenia spočíva v tom, že môže transformovať ne -rradioaktívne prvky na rádioaktívne.

Rádioaktívna aktivita

Je to spôsob, ako sa vyjadruje množstvo žiarenia. Súvisí s počtom dezintegrácií za sekundu (DPS), ktorý zažíva súčasný rádioaktívny materiál. Jednotka rádioaktívnej aktivity Medzinárodného systému jednotiek (SI) je Becquerel, ktorý zodpovedá 1 dps.

Najstaršou jednotkou a jednotkou, ktorá sa dodnes používa, je Curie, ktorá je rovnocenná s 3,7 · 10¹⁰ DPS. To znamená, že kurie sa rovná 3,7,0¹⁰ Búda.

Rádioaktívne prvky

Rádioaktívne barily

Rádioaktívne prvky sú tie, ktoré majú nestabilné jadrá, ktoré dosahujú svoj stav stability emisiou energie vo forme rádioaktivity.

Niekoľko ne -rradioaktívnych prvkov má rádioaktívne izotopy. Napríklad uhlíkový prvok má neradioaktívne atómy a rádioaktívne izotopy, ako napríklad uhlík-12 a uhlík-14.

Toto je zoznam prvkov, ktorých izotopy sú rádioaktívne. Zoznam sa skladá z názvu prvku a jeho najstabilnejšieho rádioaktívneho izotopu.

-Tecnocio, TC-91

-Prometio, PM-145

-Polonio, PO-209

-Astato, AT-21

-Francio, FR-223

-Rádio, RA-226

-Actinio, AC-227

-Torio, TH-229

-Urán, U-236

-Americia, AM-243

-Curio, CM-247

-California, CF-251

-Nobeliness, No-259

-Dubnium, DB-268

-Roentgenio, RG-281

-Moskva, MO-288

Žiarič gama žiarenia

Niektoré rádioizotopy, ktoré emitujú gama žiarenie, sú:

-Kobalt-60

-Bario-133

-Zinok-65

-Draslík-40

-Mangán-54

-CESIO-137

-Sodík-22

Vyjadrenie beta ožarovanie

-Strontium-90

-Síra-35

-Uhlík-14

-Tritio (³H₁)

Žiariče alfa

-Urán-238

-Polonium-21

Aplikácie rádioaktivity

Sférický jadrový reaktor obklopený chladiacimi vežami. Zdroj: avda/cc By-SA (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)

Liečivý

Rádioaktívne izotopy sa používajú v medicíne na diagnostické a terapeutické účely. Niektoré rádioaktívne izotopy slúžia ako indikátory na diagnostiku ochorenia, pretože majú rovnaké vlastnosti ako atómy ne -rradioaktívnych prvkov.

JODO-131 sa používa v medicíne na stanovenie srdcových výdavkov a objemu plazmy. Ale najdôležitejšou aplikáciou jód-131 je meranie aktivity štítnej žľazy, pretože hormóny štítnej žľazy prepravujú jód.

Fosfor-32 sa používa pri určovaní prítomnosti malígnych nádorov, pretože rakovinové bunky majú tendenciu absorbovať viac fosfátu ako normálne bunky. Tecnocio-99 sa používa pri určovaní anatomickej štruktúry orgánov.

Cobalt-60 a CESIO-137 sú žiariče gama žiarenia veľkej penetrácie, ktoré sa používajú na deštrukciu rakovinových buniek, s minimálnym poškodením susedných buniek.

Vedecké a akademické aktivity

Rádioaktivita sa používa na určenie požiadaviek rastlín, ktoré musia byť dodávané pôdami. Rádioaktívne materiály sa tiež používajú na určenie použitia plynovej chromatografie, komponentov oleja a dymu.

Môže vám slúžiť: arzén: História, štruktúra, vlastnosti, použitia

V archeologických štúdiách sa aktivita uhlíka-14 používa na určenie veku určitých fosílií. Tento izotop sa vyskytuje prirodzene v atmosfére a je začlenený iba živými bytosťami.

Ožarovanie rastlín sa používa na vyvolanie mutácií v nich a na zvýšenie odolnejších voči podmienkam prostredia.

Priemysel

Rádioaktivita sa používa na sterilizáciu zdravotných materiálov. Používa sa tiež na sterilizáciu potravín a nádob, ktoré ich obsahujú.

Okrem toho sa rádioaktivita používa pri spracovaní textílií pred ošetrením, vďaka ktorému je vrásky odolné voči.

Kuchynské náradie s antiatračnými vlastnosťami sú ošetrené rádioaktivitou, aby sa zabránilo tomu, aby sa jedlo priľnali k kovovému povrchu. Rádioaktívne indikátory sa používajú na určenie účinnosti motorových olejov v automobilových valcoch.

Rádioaktivita sa používa pri eliminácii toxických plynov, ako je oxid oxidu siričitého a oxidy dusíka v prostredí. Rádioaktívny materiál sa používa na meranie hrúbky vaječných škrupín a tiež na odstránenie krehkých vajíčok pred pokračovaním do ich nádoby.

Polyetylénový materiál používaný ako obal je tiež vystavený rádioaktivite. Rádioaktívne ošetrenie umožňuje zahrievanie polyetylénu a správne ho prilepiť na jedlo, ktoré pokrýva.

Okrem toho sa rádioaktivita používa na stanovenie hladín tekutín v olejových a chemických nádržiach, ako aj vlhkosti a hustote pôdy a materiálov v stavebných miestach. Používa sa tiež na určenie nedokonalostí v kovových základoch a zvaroch.

Jadrová reaktory

Sú inštaláciou schopná produkovať predĺžené reťazové reakcie. Používajú sa na: výrobu tepla použitá na výrobu elektriny na rôzne využitie populácie. Slúžia tiež na výrobu materiálov pre námorný jadrový pohon, umelé satelity a rakety.

Umožnite transmutáciu chemických prvkov na vytvorenie rádioaktívnych izotopov; Napríklad America, používané v detektoroch dymu a kobalt-60 lekárskeho použitia. A nakoniec, tieto reaktory produkujú plutónia pre jadrové a palivové zbrane pre ďalšie reaktory.

Odkazy

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chémia. (8. vydanie.). Učenie sa.
2. HelMestine, Anne Marie, PH.D. (11. februára 2020). Definícia rádioaktivity. Zotavené z: Thoughtco.com
3. John alebo. Rasmussen a Ellis P. Steinberg. (2020). Rádioaktivita. Encyclopædia Britannica. Získané z: Britannica.com
4. Sidell Andrew. (2002). Prírodná a umelá rádioaktivita. Zdroj: CHM.Štrbina.Ac.Uk
5. Chémia librettexts. (18. mája 2020). Umelo vyvolaná rádioaktivita. Získané z: Chem.Librettexts.orgán
6. Alebo.Siež. NRC. (s.F.). Použitie žiarenia. Získané z: NRC.Vláda
7. Arpansa. (s.F.). Porozumenie žiarenia. Zdroj: Arpansa.Vláda.Au