Promieniotwórczość.doc

Promieniotwórczość naturalna (radioaktywność) – samorzutny rozpad jąder niektórych pierwiastków na nowe jądro i cząstkę a lub b. Towarzyszy mu zwykle emisja promieni g.

Substancja promieniotwórcza – substancja zawierająca nuklidy ulegające samorzutnej przemianie jądrowej.

Pod koniec XIX wieku Thomson i Rutherford zajmowali się badaniem zjawiska jonizacji gazów naświetlanych promieniami odkrytymi przez Becquerela. W czasie doświadczenia Rutherford odkrył, że istnieją w zasadzie dwa rodzaje tego promieniowania: jedno, nazwane alfa, było łatwo absorbowane nawet przez kartki papieru; drugie, nazwane beta, mogło przenikać nawet przez grube blachy metalowe (na przykład przez 0,25 centymetrów aluminium). Wkrótce wykryto również trzeci rodzaj promieniowania. Jest ono wyjątkowo przenikliwe - może przenikać nawet przez kilkucentymetrowe warstwy ołowiu. Nadano mu nazwę gamma.

Istnieją trzy podstawowe rodzaje promieniowania - alfa, beta i gamma.

·         Promieniowanie alfa to jądra helu (cząsteczki alfa).

·         Promieniowanie beta to elektrony.

·         Promieniowanie gamma to fotony o dużej energii.
 

Rozpad a (przemiana a) - polega na emisji z jądra cząstki zbudowanej z dwóch protonów i dwóch neutronów, czyli jądra helu – 4, zwanego cząstką a.

  np.    

Rozpad b (przemiana b) – wysyłanie przez jądro atomowe cząstek b- (elektronów) lub
b+ (pozytonów). W wyniku przemiany powstaje jądro atomowe o tej samej liczbie masowej i liczbie atomowej o 1 większej (b-) lub o 1 mniejszej (b+).

Elektron powstaje w jądrze z neutronu podczas przemiany:  

np.

Reakcja jądrowa – zderzenie cząstki lub niewielkiego jądra z innym jądrem, które przekształca się w nowe jądro, wyrzucając jedną lub kilka cząstek.

Wykorzystywana do wytwarzania nuklidów nie występujących w przyrodzie.

np.

Rozszczepienie jądrowe – zderzenie cząstki z ciężkim jądrem, które rozpada się na dwa podobne jądra średniej wielkości z równoczesnym uwolnieniem kilku cząstek.

Znalazło zastosowanie w energetyce jądrowej i produkcji bomb atomowych.

np.

Fuzja jądrowa – zderzenie dwóch jąder lekkich i utworzenie nowego jądra, najczęściej z wyrzuceniem cząstki.

Zachodzi we wnętrzu gwiazd i podczas wybuchu bomb wodorowych

np.

Szereg promieniotwórczy – szereg powiązanych radionuklidów, z których każdy z wyjątkiem pierwszego powstaje w wyniku rozpadu poprzedniego. Znane są trzy szeregi naturalne

np.

Odkrycia:

1895

Wilhelm Conrad Roentgen odkrył promieniowanie elektromagnetyczne „X”.

(nagroda Nobla w 1901 r.)

1896

Odkrycie promieniotwórczości naturalnej (Uranu) przez francuskiego fizyka Henri’ego Becquerel’a. (nagroda Nobla w 1903 r.)

1887

Odkrycie elektronu przez Anglika Josepha Thomsona

1898

Odkrycie dwóch nowych pierwiastków promieniotwórczych (radu i polonu) przez małżeństwo Marię Skłodowską Curie i Piotra Curie. (nagroda Nobla w 1903 r. / fizyka) (Druga nagroda Nobla dla Marii Skłodowskiej Curie w 1911 r. / chemia)

1934

Odkrycie zjawiska promieniotwórczości sztucznej przez małżeństwo Irenę Curie – Joliot i Frederica Joliot. (nagroda Nobla w 1935 r.)

Okres półtrwania (czas połowicznego rozpadu) – czas w którym połowa początkowej liczby jąder atomowych ulega rozpadowi.

l - stała rozpadu; wyrażająca prawdopodobieństwo rozpadu jądra substancji promieniotwórczej w jednostce czasu; jest wielkością charakterystyczną dla danej substancji.