Vypracovala: Mgr. Zuzana Szocsová
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 prvýkrát pozoroval francúzsky fyzik Henry Becquerel v roku 1986. Becqurel týmto objavom výrazne prispel k spoznaniu vnútornej štruktúry atómu. 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.
α žiarenie (alfa), β žiarenie (beta), γ žiarenie (gama)
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). Prechádza vzduchovou vrstvou, ktorá môže byť hrubá niekoľko centimetrov alebo tenkou kovovou fóliou a pohybuje sa pomerne pomaly.
V elektrickom poli sa α žiarenie vychyľuje smerom k záporne nabitej elektróde. Vo vákuu sa alfa častice šíria rýchlosťou 0,05 – 0,07 c – teda 5 až 7% rýchlosti svetla. V atmosfére je dolet alfa častíc cca 11 – 12 cm od zdroja žiarenia, pretože pri narážaní alfa častíc o molekuly, z ktorých je zložený vzduch sa rýchlosť alfa častíc výrazne zmenšuje.
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. Prechádza napríklad papierom. Beta žiarenie možno zastaviť vrstvou hliníka.
V elektrickom poli sa beta žiarenie vychyľuje smerom ku kladne nabitej elektróde. Elektróny beta žiarenia sú z rádioaktívneho zdroja emitované rýchlosťou 0,4 až 0,99 c.
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. Účinkom elektrického poľa sa nevychyľuje z pôvodného smeru. Emisia gama žiarenia súvisí s prechodom atómového jadra zo vzbudeného – excitovaného stavu do základného stavu pri rádioaktívnych premenách.
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 prvýkrát vytvorený nielen umelý rádioaktívny prvok, ale bol po prvýkrát vyprodukovaný pozitrón v laboratórnych podmienkach.
2713Al + 42α → 3015P + 10n
10n - pozitrón
3015P – rádioaktívny fosfor
Význam a využívanie rádioaktivity
Rádionuklidy – prirodzené aj umelé majú dôležité a rozsiahle využitie.
Využívajú sa vo výskume a v rôznych oblastiach praxe. 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 elektrárňach (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.
Významný je napríklad nuklid 235 92U – 0,71% zastúpenie. Používa sa ako jadrové palivo.
Umelé rádionuklidy sa používajú napríklad ako zdroje žiarenia, v defektoskopii ako indikačné látky, pri sledovaní rôznych procesov 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 prvýkrát použitá pri útoku na Hirošimu a Nagasaki v roku 1945). Nukleárnymi zbraňami disponujú USA, Veľká Británia, Rusko i Čína.
Použitá literatúra:
Zmaturuj z chémia
Všeobecná a anorganická chémia, Krätsmár – Šmorgovič a kolektív, OSVETA, 1994, ISBN 80-217-0532-9
http://testy.nanic.cz/testy/chemie/radioaktivita/