T.1.7 Promieniotwórczość naturalna
advertisement
Promieniotwórczość naturalna 1. Istota promieniotwórczości naturalnej Zjawisko promieniotwórczości naturalnej polega na samorzutnym rozpadzie jąder atomowych, w wyniku czego powstają atomy lżejsze, a procesowi towarzyszy emisja cząstek alfa, beta i promieniowania gamma, Cząstki alfa to jądra helu, składające się z 2 protonów i 2 neutronów, masie atomowej 4u, 4 ładunku +2 ( 2 He ), poruszające się z prędkością 20 000km/s Cd Cząstki beta stanowią strumień bardzo szybkich elektronów wysyłanych przez jądra atomowe pierwiastków promieniotwórczych, są one bardziej przenikliwe niż cząstki alfa, Promieniowanie gamma jest to promieniowanie elektromagnetyczne o bardzo dużej energii, podobnie jak promieniowanie rentgenowskie 2. Włściwości promieniowania Promienio- Ładunek Masa spowanie elektryczny czynkowa alfa beta gamma +2 4u -1 1/1840 u 0 0 Uwagi Jądra atomu He (2p+2n), poruszające się z prędkością 20tys km/s, mało przenikliwie Strumień szybkich e- o prędkości 90 000 – 297000 km/s, bardziej przenikliwe niż cząstki alfa Promieniowanie elektromagnetyczne, fotony o bardzo dużej enrgii i przenikliwości 3. Odkrycie promieniotwórczości A. H. Becquerel w 1896r badając świecenie różnych substancji, zauważył, że wszystkie związki uranu wysyłają promieniowanie przenikające przez czarny papier i inne osłony oraz powodujące naświetlenie błony fotograficznej, W 1898 M. Curie-Skłodowska i P. Curie, wykazali, że atomy uranu są źródłem obserwowanego promieniowania, w późniejszym czasie wyodrębnili nieznane pierwiastki promieniotwórcze – polon i rad 4. Reguła przesunięć Sodd`yFajansa Jądra pierwiastków promieniotwórczych, ulegając rozpadowi, zmieniają swoją liczbę masową i liczbę atomową w zależności od rodzaju emitowanego promieniowania, Przemiany te podlegają tzw. regule przesunięć Sodd`y-Fajansa: * Każdej przemianie alfa toawarzyszy zmniejszenie liczby masowej A o 4 jednostki i zmniejszenie liczby atomowej Z o 2 jednostki Cd Przykład – 1 rozpad alfa 226Ra (cofnięcie się o dwa miejsca w lewo u.o.p.chem). 226 88 Ra Ru He 222 86 4 2 Cd Każda przemiana beta powoduje podwyższenie liczby atomowej Z o jeden, przy niezmiennej liczbie masowej A, (przesunięcie o 1 miejsce w prawo w u.o.p.chem., n → p + e Przykład: jednej przemianej beta 227 89 Ac Th e 227 90 0 1 5. Szeregi promieniotwórcze Produktem rozpadu promieniotwórczego może być jądro izotopu, również promieniotwórczego, które w dalej może ulec przemianom aż do powstania izotopu trwałego, którym z reguły jest ołów lub bizmut, Sekwencja takich przemian obejmująca od 10 do 14 reakcji, nosi nazwę szeregu promieniotwórczego, a przemiany zachodzące w jądrach pierwiastków to reakcje jądrowe. 5a) szreregi promieniotwórcze naturalne Uranowo – aktynowy, Uranowo – radowy, Torowy, 5b) szeregi promieniotwórcze sztuczne Neptunowy, wywodzący się od plutonu – izotopu cięższego od uranu, nie występującego w przyrodzie, otrzymanego sztucznie metodami fizyki jądrowej.
