Definitie van radioactiviteit

Dit is het internationale symbool voor radioactiviteit. Caspar Benson / Getty Images

Radioactiviteit is de spontane emissie van straling in de vorm van deeltjes of hoge energie fotonen als gevolg van een kernreactie. Het is ook bekend als radioactief verval, nucleair verval, nucleaire desintegratie of radioactieve desintegratie. Hoewel er vele vormen van electromagnetische straling , ze worden niet altijd geproduceerd door radioactiviteit. Een gloeilamp kan bijvoorbeeld straling uitzenden in de vorm van warmte en licht, maar is dat niet radioactief . Een stof die instabiele atoomkernen wordt als radioactief beschouwd.

Radioactief verval is een willekeurig of stochastisch proces dat plaatsvindt op het niveau van individuele atomen. Hoewel het onmogelijk is om precies te voorspellen wanneer een enkele onstabiele kern zal vervallen, kan de mate van verval van een groep atomen worden voorspeld op basis van vervalconstanten of halfwaardetijden. EEN halveringstijd is de tijd die nodig is voor de helft van het monster van de materie om radioactief verval te ondergaan.

Belangrijkste aandachtspunten: definitie van radioactiviteit

• Radioactiviteit is het proces waarbij een onstabiele atoomkern energie verliest door straling uit te zenden.
• Hoewel radioactiviteit leidt tot het vrijkomen van straling, wordt niet alle straling geproduceerd door radioactief materiaal.
• De SI-eenheid van radioactiviteit is de becquerel (Bq). Andere eenheden zijn de curie, grijs en sievert.
• Alfa-, bèta- en gamma-verval zijn drie veelvoorkomende processen waardoor radioactieve materialen energie verliezen.

Eenheden

Het Internationale Stelsel van Eenheden (SI) gebruikt de becquerel (Bq) als standaard eenheid van radioactiviteit . De eenheid is genoemd ter ere van de ontdekker van radioactiviteit, de Franse wetenschappers Henri Becquerel. Eén becquerel wordt gedefinieerd als één verval of desintegratie per seconde.

De curie (Ci) is een andere veel voorkomende eenheid van radioactiviteit. Het is gedefinieerd als 3,7 x 10¹⁰desintegraties per seconde. Eén curie is gelijk aan 3,7 x 10¹⁰bequerels.

Ioniserende straling wordt vaak uitgedrukt in grijswaarden (Gy) of sieverts (Sv). Een grijs is de absorptie van één joule stralingsenergie per kilogram massa. Een sievert is de hoeveelheid straling die gepaard gaat met een verandering van 5,5% van kanker die uiteindelijk ontstaat als gevolg van blootstelling.

Soorten radioactief verval

De eerste drie soorten radioactief verval die ontdekt werden, waren alfa, bèta en gamma-verval. Deze vormen van verval werden genoemd naar hun vermogen om materie binnen te dringen. Alfa verval doordringt de kortste afstand, terwijl gamma-verval dringt de grootste afstand door. Uiteindelijk werden de processen die betrokken zijn bij alfa-, bèta- en gamma-verval beter begrepen en werden er meer soorten verval ontdekt.

Vervalmodi omvatten ( A is atoommassa of aantal protonen plus neutronen, Z is atoomnummer of aantal protonen):

Alfa verval: Een alfadeeltje (A =4, Z=2) wordt uitgezonden vanuit de kern, wat resulteert in een dochterkern (A -4, Z - 2).proton emissie: De moederkern zendt een proton uit, wat resulteert in een dochterkern (A -1, Z - 1).Neutronenemissie: De moederkern stoot een neutron uit, wat resulteert in een dochterkern (A - 1, Z).Spontane splijting: Een onstabiele kern valt uiteen in twee of meer kleine kernen.Bèta min (b⁾verval: Een kern zendt een elektron uit en een elektron antineutrino om een ​​dochter op te leveren met A, Z + 1.Bèta plus (b⁺) verval: Een kern zendt een positron en een elektronneutrino uit om een ​​dochter op te leveren met A, Z - 1.elektronenvangst: Een kern vangt een elektron op en zendt een neutrino uit, wat resulteert in een dochter die onstabiel en opgewonden is.Isomere overgang(IT): Een aangeslagen kern geeft een gammastraling af, wat resulteert in een dochter met dezelfde atoommassa en atoomnummer (A, Z),

Gamma-verval treedt meestal op na een andere vorm van verval, zoals alfa- of bètaverval. Wanneer een kern in een aangeslagen toestand wordt gelaten, kan deze een gammastraalfoton afgeven zodat het atoom terugkeert naar een lagere en stabielere energietoestand.

bronnen

• L'Annunziata, Michael F. (2007). Radioactiviteit: inleiding en geschiedenis . Amsterdam, Nederland: Elsevier Wetenschap. ISBN 9780080548883.
• Loveland, W.; Morrissey, D.; Seaborg, GT (2006). Moderne nucleaire chemie . Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-11532-8.
• Martin, BR (2011). Kern- en deeltjesfysica: een inleiding (2e ed.). John Wiley & zonen. ISBN 978-1-1199-6511-4.
• Soddy, Frederick (1913). 'De radio-elementen en de periodieke wet.' Chem. Nieuws . Nr. 107, blz. 97-99.
• Stabin, Michael G. (2007). Stralingsbescherming en dosimetrie: een inleiding tot gezondheidsfysica . springer. doei: 10.1007/978-0-387-49983-3 ISBN 978-0-387-49982-6.