Rádioaktivita,SŠ,1.ročník
Rádioaktivita je proces, pri ktorom dochádza k rozpadu nestabilných atómových jadier. Pri tomto rozpade nestabilné atómové jadrá strácajú svoju energiu, ktorá sa uvoľňuje vo forme žiarenia, ktoré nazývame rádioaktívne ( jadrové ) žiarenie. Rádioaktívne žiarenie môže mať formu častíc alebo elektromagnetického vlnenia. Pri rozpade atómu dochádza k premene pôvodného atómu ( rodičovského nuklidu) na iný atóm ( detský nuklid).
Rádioaktivitu prvý krát pozoroval francúzsky fyzik Henry Becquerel v roku 1986. Podľa neho je nazvaná aj jednotka rádioaktívneho rozpadu ( becquerel - Bq). Definuje sa ako jeden rozpad za jednu sekundu.
Prirodzenú rádioaktivitu pozorujeme pri prvkoch s vyšším protónovým číslom ako 81. Pri rozpade vzniká z jedného atómového jadra niekoľko iných s menším protónovým číslom.
U prirodzených rádionuklidov sa pri ich rozpade uvoľňujú 4 typy žiarenia :
α žiarenie ( alfa)
β žiarenie ( beta)
Rádioaktívvne žiarenie
γ žiarenie (gama)
neutrónové žiarenie
α žiarenie ( alfa)
Žiarenie alfa je prúd kladne nabitých α-častíc. α-častice sú kladne nabité jadrá hélia 42He. Kladne nabité jadrá hélia majú 2 protóny ( nabité kladne) a 2 neutróny ( neutrálne častice). Prechadza vzduchovou vrstvou , ktora môže byť hruba niekoľko centimetrov alebo tenkou kovovou fóliou a pohybuje sa pomerne pomaly.
β žiarenie ( beta)
Žiarenie beta je prúd záporne nabitých častíc - prúd elektrónov, ktoré sa pohybujú rýchlo. Beta žiarenie môžu tvoriť aj pozitróny – kladne nabité elektróny. Elektróny letia rýchlosťou svetla a beta žiarenie v porovnaní so žiarením alfa je 100 krát prenikavejšie. Prechadza napríklad papierom. Beta žiarenie možno zastaviť vrstvou hliníka.
γ žiarenie (gama)
Je zo všetkých žiarení najprenikavejšie. Je to elektromagnetické vlnenie ( podobne ako napríklad svetlo) s vysokou frekvenciou, ktoré obvykle sprevádza beta žiarenie. Nenesie žiadny náboj. Zastavuje ho olovená platňa.
Neutrónové žiarenie
Je žiarenie bez náboja, pretože je tvorené prúdom neutrónov.
Umelá rádioaktivita
Jej objaviteľmi sú manželia Irena a F.Joliot-Curie (1934). Ožarovali nerádioaktívny hliník alfa časticami, pričom im vznikol rádioaktívny fosfor. Rádioaktívny fosfor sa cca za 3 minúty mení na kremík pričom sa uvoľňujú pozitróny. Týmto experimentom bol po prvý krát vytvorený nie len umelý rádioaktívny prvok, ale bol po prvý krát vyprodukovaný pozitrón v laboratórnych podmienkach.
2713Al + 42 α → 3015P + 10n
10n - pozitrón
3015P – rádioaktívny fosfor
Využívanie rádioaktivity
Rádionuklidy – prirodzené aj umelé majú dôležité a rozsiahle využitie. Napríklad v technických oblastiach, v medicíne sa používa rádioaktívne žiarenie pri liečení onkologických chorôb, alebo pri vyšetrovaní, pri sledovaní látkovej výmeny či sledovaní krvných procesov. Vystavovanie sa pôsobeniu rádioaktívneho žiarenia je veľmi nebezpečné, môže spôsobiť mutáciu tkanív a buniek, preto sa pri používaní tohto žiarenia musia dodržiavať prísne opatrenia.
Rádioaktivita sa využíva aj pri výrobe elektrickej energie v jadrových elektrárniach
( Mochovce, Jaslovské Bohunice), v priemysle má mnohostranné využitie napríklad pri určovaní hustoty a koncentrácie látok, pri určovaní hrúbky materiálov, pri dezinfekcii odpadových vôd.
Dôležité je aj využívanie pri stanovovaní veku organických nálezov, sledovanie priebehu chemických reakcií a podobne.
Na vojnové účely sa používajú atómové zbrane, založené na princípe štiepenia jadier. Pri ich použití vzniká výbuch, tlaková vlna a intenzívne rádioaktívne vyžarovanie ( žiarenie gama) , ktoré ničí všetko živé a kontaminuje okolie. ( Jadrová bomba bola po prvý krát použitá pri útoku na Hirošimu a Nagasaki v roku 1945) Nukleárnymi zbraňami disponujú USA, Veľká Británia, Rusko i Čína.
Zopakujte si!!!
1. Definujte rádioaktívne žiarenie.
Je to energia , ktorá sa uvoľňuje vo forme žiarenia, ktoré nazývame rádioaktívne ( jadrové ) žiarenie, pri rozpade jadier.
2. Vymenuj druhy rádioaktívneho žiarenia.
α žiarenie ( alfa)
β žiarenie ( beta)
γ žiarenie (gama)
neutrónové žiarenie
3. Charakterizuj α žiarenie ( alfa).
Žiarenie alfa je prúd kladne nabitých α-častíc. α-častice sú kladne nabité jadrá hélia 42He. Kladne nabité jadrá hélia majú 2 protóny ( nabité kladne) a 2 neutróny ( neutrálne častice). Prechadza vzduchovou vrstvou , ktora môže byť hruba niekoľko centimetrov alebo tenkou kovovou fóliou a pohybuje sa pomerne pomaly.
Vypracovala: Mgr. Zuzana Szocsová
Použitá literatúra: Chémia pre 1. ročník gymnáziií, Kolektív autorov, SNP, 2003
www.wikipedia.sk
www.javys.sk