Wat is radioactiviteit? Wat is straling?

Snel overzicht van radioactiviteit

Yagi Studio/Getty Images

Instabiele atoomkernen zullen spontaan ontleden om te vormen kernen met een hogere stabiliteit. Het ontbindingsproces heet radioactiviteit . De energie en deeltjes die vrijkomen bij het ontbindingsproces worden straling genoemd. Wanneer onstabiele kernen in de natuur ontleden, wordt dit proces natuurlijke radioactiviteit genoemd. Wanneer de onstabiele kernen in het laboratorium worden geprepareerd, wordt de ontleding geïnduceerde radioactiviteit genoemd.

Er zijn drie belangrijke soorten natuurlijke radioactiviteit:

Alfastraling

Alfastraling bestaat uit een stroom positief geladen deeltjes, alfadeeltjes genaamd, die een atoom massa van 4 en een lading van +2 (een heliumkern). Wanneer een alfadeeltje uit een kern wordt uitgestoten, neemt het massagetal van de kern af met vier eenheden en de atoomnummer met twee eenheden afnemen. Bijvoorbeeld:

²³⁸₉₂In →⁴_tweehij +^{2. 3. 4}₉₀E

De heliumkern is het alfadeeltje.

Bètastraling

Bètastraling is een stroom van elektronen, genaamd bètadeeltjes . Wanneer een bètadeeltje wordt uitgestoten, wordt een neutron in de kern omgezet in een proton, dus het massagetal van de kern is onveranderd, maar de atoomnummer neemt met één toe eenheid. Bijvoorbeeld:

^{2. 3. 4}₉₀→⁰_-1en +^{2. 3. 4}₉₁We zullen

Het elektron is het bètadeeltje.

Gammastraling

Gammastralen zijn hoogenergetische fotonen met een zeer korte golflengte (0,0005 tot 0,1 nm). De emissie van gammastraling is het gevolg van een energieverandering in de atoomkern. Gamma-emissie verandert noch het atoomnummer, noch de atoom massa . Alfa- en bèta-emissie gaan vaak gepaard met gamma-emissie, omdat een aangeslagen kern naar een lagere en stabielere energietoestand zakt.

Alfa, bèta en gammastraling gaan ook gepaard met geïnduceerde radioactiviteit. Radioactieve isotopen worden in het laboratorium bereid met behulp van bombardementsreacties om een ​​stabiele kern om te zetten in een radioactieve kern. Positron (een deeltje met dezelfde massa als een elektron, maar een lading van +1 in plaats van -1) emissie wordt niet waargenomen in natuurlijke radioactiviteit , maar het is een veel voorkomende manier van verval in geïnduceerde radioactiviteit. Bombardementsreacties kunnen worden gebruikt om zeer zware elementen te produceren, waaronder veel die niet in de natuur voorkomen.