Radioaktivitet

Vad är radioaktivitet?

De Radioaktivitet Det är egenskapen hos vissa material att avge energi spontant. Detta manifesteras som korphus eller subatomära partiklar, eller i form av elektromagnetisk strålning. Det är ett fenomen som beror på kärnkraftsinstabilitet; det vill säga atomkärnor.

Den instabila kärnan i ett radioaktivt element upplever upplösningar och utsläpp av radioaktivitet tills den når sin energystabilitet. Radioaktiva utsläpp är av högt energiinnehåll, som ger en hög joniserande kraft som påverkar ämnen som utsätts för dem.

Radioaktivitet geiger revisor

Radioaktivitet upptäcktes av Antoine Becquerel 1896 medan han experimenterade med fluorescensen av uran. Därefter upptäckte Ernest Rutherford förekomsten av två typer av kärnkraft, som han kallade α och ß och ß. Detta experimentella fynd publicerades 1899.

Naturlig radioaktivitet är det som finns i naturen utan människans ingripande; Medan konstgjord radioaktivitet är den som produceras av mänsklig intervention. Den första upptäcks i naturliga radioisotoper, och den andra i konstgjorda radioisotoper och i de supermasiva elementen.

Många radioisotoper är ofarliga och används i medicin. Andra, såsom kol-14 och kalium-40, är ​​användbara för att dejta föremål och jordlager.

Medan radioaktivitet har många tillämpningar som gynnar människan, till exempel energiproduktion, presenterar det också skadliga effekter som leder till hans död. Till exempel, om strålningsdosen är hög, genereras sannolikheten för att oönskade mutationer eller cancer genereras oproportionerligt.

Naturlig strålning

Mycket berikat uran

Naturlig radioaktivitet består av en uppsättning element med instabila kärnor som finns i naturen och som spontant sönderdelas med radioaktivitetsutsläpp. Det vill säga att människans ingripande inte är nödvändigt för att det ska inträffa.

Det representeras av radioaktiva element i jordens cortex, atmosfären och den från det kosmiska rymden. Bland dem kan vi nämna: Uranium-238, Uranium-235, Carbon-14, Uranium-235 och Radón-222.

Konstgjorda strålning

Konstgjord strålning som utgörs av en grupp radioaktiva element skapade i forskningslaboratorier. Som? Genom att bomba icke -radioaktiva element med kärnor, heliumatomer eller andra typer av strålning, för att förvandla dem till radioaktiva isotoper.

Irene Joliet-Curie och Frederic Joliot, Nobel Awards (1934), var de första som skapade en radioaktiv isotop. De bombarderade Al ²⁷Till₁₃ (aluminium) med en a -strålning, en heliumatom (⁴han₂) och genererade en radioaktiv fosforatom (³⁰P_femton).

han ³⁰P_femton Det är en radioaktiv atom som sönderdelas spontant med utsläpp av en strålning av p -typ och förvandlas till nickel (³⁰Varken₁₄). Cobalt-60, en radioaktiv isotop som används vid cancerbehandling, är ett konstgjort radioaktivt element.

Det betraktas också som en del av konstgjord radioaktivitet för de radioaktiva elementen som finns i djupet av jordskorpan, och som har tagits till jordens yta genom gruvdrift och oljeutvinning.

Kan tjäna dig: primär alkohol: struktur, egenskaper, nomenklatur, exempel

På samma sätt beror konstgjord strålning på de supermassiva och syntetiska elementen, vars kärnor omedelbart bryts ned för att komma från andra element.

Radioaktivitetstyper

Radioaktiv klöver, symbol som används för att representera radioaktivitet

- Alfa -typstrålning (α)

Det är en partikel som släpps ut av en instabil kärna. Det består av två protoner och två neutroner, och därför anses det att a -strålning är en heliumatom (⁴han₂) Naken, utan elektroner. På grund av närvaron av två protoner är alfapartikeln med positiv belastning.

A -strålningen är lite penetrerande och stoppas av ett pappersark, med lite räckvidd i luften. Exempel på strålningssändare a Uranium-238 och Radio-226.

När en partikel släpps ut α reduceras atomen med atomantalet i 2 enheter och dess atomvikt och dess atomvikt i 4 enheter, vilket kan ses i följande exempel:

²³⁸ELLER₉₂  →  ⁴han₂    +     ^{2. 3. 4}Th₉₀

Strålningen av a -typ, även om den inte korsar huden, när det intas är den mest skadliga typen av radioaktiv partikel, eftersom dess storlek ger stor joniseringskraft.

- Betatyp strålning (ß)

P -typ strålning är en joniserande strålning som har en räckvidd på ungefär en meter i luften. Kan stoppas av en folie av aluminiumfolie. Under den radioaktiva förfallsfasen inträffar utsläppet av en elektron eller en positron, båda av kärnkrafts ursprung.

Därför finns det två typer av radioaktiva utsläpp ß: ß^- och p⁺.

Ss -strålning^-

Denna typ av strålning beror på utsläpp av en elektron av kärnkraft och en neutron som blir en proton. Atomvikten varierar inte, men atomantalet ökar i en enhet.

N → p +e^-        +  Antineutrinelektron

Exempel:   ³²P_femton  →  ³²S₁₆     +      och^-       +  Antineutrinelektron

Ss -strålning⁺

I denna typ av strålning inträffar utsläppet av ett kärnkraft med positiv belastning (positron). Den instabila kärnan stabiliseras genom att omvandla en proton till en neutron, så atomvikten varierar inte, men atomantalet reduceras i en enhet.

P → n +e⁺      +   1 Neutrinoelektron

Exempel: ²³Mg₁₂  →  ²³Na_elva     +      och⁺     +      1 Neutrinoelektron

- Gamma typ strålning (y)

Denna strålning är elektromagnetisk natur, det vill säga det är en hög räckvidd och penetrationsvåg, som arresteras av blyblock. Denna höga strålningspenetration tillåter dess användning i form av kobolt-60 vid behandling av cancer på djupa kroppsplatser.

Det kan tjäna dig: 4 perioder med kemi: från förhistorien fram till idag

- Neutronutsläpp

Det inträffar när neutroner släpps ut med hög hastighet. Denna strålning är inte joniserande och arresteras av vatten och betong. Vikten av neutronstrålning är att den kan förvandla icke -radioaktiva element till radioaktivt.

Radioaktiv aktivitet

Det är hur mängden strålning uttrycks. Det är relaterat till antalet upplösningar per sekund (DPS) som upplevs av det nuvarande radioaktiva materialet. Den radioaktiva aktivitetsenheten i det internationella systemet med enheter (SI) är Becquerel, vilket motsvarar 1 DPS.

Men den äldsta enheten, och den som fortfarande används idag, är Curie, som motsvarar 3,7 · 10¹⁰ DPS. Det vill säga en curie är lika med 3,7 · 10¹⁰ Becquerel.

Radioaktiva element

Radioaktiva barilor

Radioaktiva element är de som har instabila kärnor som når sitt stabilitetstillstånd genom energiutsläpp i form av radioaktivitet.

Flera icke -radioaktiva element har radioaktiva isotoper. Till exempel har kolelementet icke-radioaktiva atomer och radioaktiva isotoper, såsom kol-12 respektive kol-14.

Detta är en lista över element vars isotoper är alla radioaktiva. Listan består av elementets namn och dess mest stabila radioaktiva isotop.

-Tecnecio, TC-91

-Prometio, PM-145

-Polonio, PO-209

-Astato, AT-21

-Francio, FR-223

-Radio, RA-226

-Actinio, AC-227

-Torio, TH-229

-Uranium, U-236

-Americio, AM-243

-Curio, CM-247

-Californio, CF-251

-Nobeliness, no-259

-Dubnium, DB-268

-Roentgenio, RG-281

-Moskva, MO-288

Gammastrålning

Vissa radioisotoper som avger gammastrålning är:

-Kobolt-60

-Bario-133

-Zink-65

-Kalium-40

-Mangan-54

-Cesio-137

-Natrium-22

Beta -strålning

-Strontium-90

-Svavel-35

-Kol-14

-Tritio (³H₁)

Alfastrålning

-Uran-238

-Polonium-21

Radioaktivitetsapplikationer

Sfärisk kärnreaktor omgiven av kyltorn. Källa: AVDA/CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)

Medicinsk

Radioaktiva isotoper används i medicin för diagnostiska och terapeutiska ändamål. Vissa radioaktiva isotoper fungerar som spårare för sjukdomsdiagnos, eftersom de har samma egenskaper som atomerna i icke -radioaktiva element.

JODO-131 används i medicin för att bestämma hjärtutgifter och plasmavolym. Men den viktigaste tillämpningen av jod-131 är att mäta aktiviteten i sköldkörteln, eftersom sköldkörtelhormoner transporterar jodjod.

Fosfor-32 används för att bestämma närvaron av maligna tumörer, eftersom cancerceller tenderar att absorbera mer fosfat än normala celler. TecNecio-99 används för att bestämma organens anatomiska struktur.

Kobolt-60 och CESIO-137 är gammastrålningssändare av stor penetration som används för förstörelse av cancerceller, med minimal skada för angränsande celler.

Vetenskapliga och akademiska aktiviteter

Radioaktivitet används för att bestämma kraven för växter som måste tillhandahållas av jordar. Radioaktiva material används också för att bestämma, genom användning av gaskromatografi, olja och rökkomponenter.

Kan tjäna dig: arsenik: historia, struktur, egenskaper, användningar

I arkeologiska studier används kol-14-aktivitet för att bestämma åldern för vissa fossiler. Denna isotop förekommer naturligt i atmosfären och integreras bara av levande varelser.

Bestrålningen av växter används för att inducera mutationer i dem och göra dem mer motståndskraftiga mot miljöförhållanden.

Industri

Radioaktivitet används för att sterilisera medicinska material. Det används också vid sterilisering av mat och behållarna som innehåller dem.

Dessutom används radioaktivitet vid tygbehandling, före en behandling som gör rynkor motståndskraftig.

Köksredskap med antiatrerande egenskaper behandlas med radioaktivitet för att förhindra att mat följer den metalliska ytan. Radioaktiva spårare används för att bestämma effektiviteten hos motoroljor i bilcylindrar.

Radioaktivitet används vid eliminering av toxiska gaser, såsom svaveldioxid och miljödväveoxider. Det radioaktiva materialet används för att mäta tjockleken på äggskal och också för att ta bort bräckliga ägg innan de fortsätter till deras behållare.

Det polyetenmaterial som används som en omslag är också föremål för radioaktivitet. Radioaktiv behandling gör att polyeten kan värmas och få den korrekt vid maten den täcker.

Dessutom används radioaktivitet för att bestämma vätskenivåer i olje- och kemiska tankar, såväl som fukt och densitet av jord och material på byggplatser. Det används också för att bestämma brister i metallfundament och svetsar.

Kärnreaktorer

De är en installation som kan produktion av långvariga kedjereaktioner. De används för: Värmeproduktion som används vid produktion av el för befolkningens olika användningar. De tjänar också för tillverkning av material för maritim kärnkraftsdrivning, konstgjorda satelliter och raketer.

Tillåt transmutation av kemiska element för skapandet av radioaktiva isotoper; Till exempel Americio, som används i rökdetektorer och kobolt-60 av medicinskt bruk. Och slutligen producerar dessa reaktorer plutonium för kärnvapen och bränslevapen för andra reaktorer.

Referenser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi. (8: e upplagan.). Cengage Learning.
2. Helmestine, Anne Marie, PH.D. (11 februari 2020). Definition av radioaktivitet. Återhämtat sig från: tankco.com
3. John eller. Rasmussen & Ellis P. Steinberg. (2020). Radioaktivitet. Encyclopædia Britannica. Återhämtat sig från: Britannica.com
4. Sidell Andrew. (2002). Naturlig och konstgjord radioaktivitet. Hämtad från: CHM.Bris.Växelström.Storbritannien
5. Kemi librettexts. (18 maj 2020). Konstgjorda radioaktiviteter. Återhämtad från: kem.Librettexts.org
6. ELLER.S. Nrc. (s.F.). Strålning. Återhämtat sig från: NRC.Gov
7. Arpansa. (s.F.). Förståelse av strålning. Hämtad från: Arpansa.Gov.Au