Radioaktivität

Was ist Radioaktivität?

Der Radioaktivität Es ist Eigentum bestimmter Materialien, um spontan Energie zu emittieren. Dies manifestiert sich als Korpuskeln oder subatomare Partikel oder in Form einer elektromagnetischen Strahlung. Es ist ein Phänomen, das auf die Instabilität der Kernenergie zurückzuführen ist. Das heißt, Atomkerne.

Der instabile Kern eines radioaktiven Elements erfährt Auflösungen und die Emission von Radioaktivität, bis er seine Energiestabilität erreicht hat. Radioaktive Emissionen haben einen hohen Energiegehalt, der eine hohe ionisierende Kraft verleiht, die Substanzen betrifft, die ihnen ausgesetzt sind.

Radioaktivität Geiger Buchhalter

Die Radioaktivität wurde 1896 von Antoine Becherel entdeckt, während er mit der Fluoreszenz von Uran experimentierte. Anschließend entdeckte Ernest Rutherford die Existenz von zwei Arten von Kernstrahlung, die er α und β und β nannte. Dieser experimentelle Befund wurde 1899 veröffentlicht.

Natürliche Radioaktivität ist das, was in der Natur ohne die Intervention des Menschen vorkommt. Während künstliche Radioaktivität die durch menschliche Intervention erzeugt ist. Der erste wird in natürlichen Radioisotopen und der zweite in künstlichen Radioisotopen und in den Supermatorelementen festgestellt.

Viele Radioisotope sind harmlos und werden in der Medizin verwendet. Andere, wie Carbon-14 und Kalium-40, sind nützlich für Dating-Objekte und Bodenschichten.

Während die Radioaktivität zahlreiche Anwendungen hat, die den Menschen zugute kommen, wie z. B. die Energieerzeugung. Zum Beispiel, wenn die Strahlungsdosis hoch ist, werden die Wahrscheinlichkeiten, dass unerwünschte Mutationen oder Krebs erzeugt werden.

Natürliche Strahlung

Hoch angereichertes Uran

Natürliche Radioaktivität besteht aus einer Reihe von Elementen mit instabilen Kernen, die in der Natur existieren und die spontan mit der Radioaktivitätsemission auflösen. Das heißt, die Intervention des Menschen ist nicht notwendig, damit er auftritt.

Es wird durch radioaktive Elemente des Erdkortex, der Atmosphäre und der aus dem kosmischen Raum dargestellt. Unter ihnen können wir erwähnen: Die Uranium-238, Uranium-235, Carbon-14, Uranium-235 und Radón-222.

Künstliche Strahlung

Künstliche Strahlung, die aus einer Gruppe radioaktiver Elemente bestand, die in Forschungslabors erstellt wurden. Als? Durch Bombardieren von nicht -radioaktiven Elementen mit Kernen, Heliumatomen oder anderen Strahlungsarten, um sie in radioaktive Isotope zu verwandeln.

Irene Joliet-Kurie und Frederic Joliot, Nobel Awards (1934), waren die ersten, die ein radioaktives Isotop erstellten. Sie bombardierten Al ²⁷Zum₁₃ (Aluminium) mit einer α -Strahlung, einem Heliumatom (⁴Er₂) und ein radioaktives Phosphoratom erzeugt (³⁰P_fünfzehn).

Er ³⁰P_fünfzehn Es ist ein radioaktives Atom, das spontan mit der Emission einer Strahlung vom Typ β auflöst und sich in Nickel verwandelt (³⁰Weder₁₄). Cobalt-60, ein radioaktives Isotop, das bei der Krebsbehandlung verwendet wird, ist ein künstliches radioaktives Element.

Es wird auch als Teil der künstlichen Radioaktivität gegenüber den in den Tiefen der Erdkruste enthaltenen radioaktiven Elementen betrachtet, die durch Bergbau und Ölgewinnung auf die Erdoberfläche gebracht wurden.

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Ebenso ist die künstliche Strahlung auf die supermassiven und synthetischen Elemente zurückzuführen, deren Kerne sofort abgebrochen werden, um andere Elemente zu stammen.

Radioaktivitätstypen

Radioaktiver Klee, Symbol zur Darstellung von Radioaktivität

- ALFA -Typ Strahlung (α)

Es ist ein Teilchen, das von einem instabilen Kern emittiert wird. Es besteht aus zwei Protonen und zwei Neutronen, und daher wird berücksichtigt, dass α -Strahlung ein Heliumatom ist (⁴Er₂) Nackt, ohne Elektronen. Aufgrund des Vorhandenseins von zwei Protonen ist das Alpha -Partikel mit positiver Belastung ausgestattet.

Die α -Strahlung ist wenig eindringlich und wird von einem Blatt Papier gestoppt, wobei wenig Reichweite in der Luft ist. Beispiele für Strahlungsemitter α das Uranium-238 und Radio-226.

Wenn ein Teilchen emittiert wird α, wird das erzeugte Atom in 2 Einheiten und sein Atomgewicht und sein Atomgewicht in 4 Einheiten reduziert, wie im folgenden Beispiel zu sehen ist:

²³⁸ODER₉₂  →  ⁴Er₂    +     ^{2. 3. 4}Th₉₀

Die α -Bestrahlung, obwohl sie die Haut nicht überquert, ist die schädlichste Art von radioaktivem Teilchen, da seine Größe eine große Ionisierungskraft gewährt.

- Beta -Typ -Strahlung (β)

Die Strahlung vom Typ β -Typ ist eine ionisierende Strahlung, die einen Bereich von ungefähr einem Meter in der Luft aufweist. Kann durch eine Folie aus Aluminiumfolie gestoppt werden. Während der radioaktiven Zerfallsphase tritt die Emission eines Elektrons oder eines Positrons auf.

Daher gibt es zwei Arten von radioaktiven Emissionen β: β^- und das β⁺.

Β -Strahlung^-

Diese Art von Strahlung ist auf die Emission eines Elektrons nuklearen Ursprungs und eines Neutrons zurückzuführen, das zu einem Proton wird. Das Atomgewicht variiert nicht, aber die Atomzahl nimmt in einer Einheit zu.

N → p +e^-        +  Antineutrino -Elektron

Beispiel:   ³²P_fünfzehn  →  ³²S₁₆     +      Und^-       +  Antineutrino -Elektron

Β -Strahlung⁺

Bei dieser Art von Strahlung tritt die Emission eines nuklearen Ursprungs mit positiver Belastung (Positron) auf. Der instabile Kern wird stabilisiert, indem ein Proton in ein Neutron umgewandelt wird, so dass das Atomgewicht nicht variiert, aber die Atomzahl in einer Einheit reduziert wird.

P → n +e⁺      +   1 Neutrino -Elektron

Beispiel: ²³Mg₁₂  →  ²³N / A_elf     +      Und⁺     +      1 Neutrino -Elektron

- Strahlung vom Typ Gamma (γ)

Diese Strahlung ist die elektromagnetische Natur, dh ein hoher Bereich und eine Penetrationswelle, die durch Bleiblöcke festgenommen wird. Diese hohe Strahlungsdurchdringung ermöglicht ihre Verwendung in Form von Cobalt-60 bei der Behandlung von Krebs an tiefen Körperstellen.

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- Neutronenemission

Es tritt auf, wenn Neutronen mit hoher Geschwindigkeit emittiert werden. Diese Strahlung ist nicht ionisieren und wird durch Wasser und Beton festgenommen. Die Bedeutung der Neutronenstrahlung ist, dass sie nicht -radioaktive Elemente in radioaktives Umwandlung verwandeln kann.

Radioaktive Aktivität

Es ist die Art und Weise, wie die Strahlungsmenge ausgedrückt wird. Es bezieht sich auf die Anzahl der Auflösungen pro Sekunde (DPS), die im vorliegenden radioaktiven Material auftreten. Die radioaktive Aktivitätseinheit des internationalen Einheitensystems (SI) ist der Becquerel, der 1 DPS entspricht.

Die älteste Einheit und die heutige, die noch verwendet wird, ist der Curie, der 3,7 · 10 entspricht¹⁰ DPS. Das heißt, ein Curie entspricht 3,7 · 10¹⁰ Becquerel.

Radioaktive Elemente

Radioaktive Barils

Radioaktive Elemente sind solche, die instabile Kerne haben, die ihren Stabilitätszustand durch Energieemission in Form von Radioaktivität erreichen.

Mehrere nicht -radioaktive Elemente haben radioaktive Isotope. Zum Beispiel hat das Kohlenstoffelement nicht radioaktive Atome und radioaktive Isotope wie Carbon-12 bzw. Carbon-14.

Dies ist eine Liste von Elementen, deren Isotope alle radioaktiv sind. Die Liste besteht aus dem Namen des Elements und seinem stabilsten radioaktiven 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

-Uran, U-236

-Americio, Am-243

-Curio, CM-247

-Californio, CF-251

-Nobeligkeit, Nr. 259

-Dubnium, DB-268

-Roentgenio, RG-281

-Moskau, MO-288

Gammastrahlungsemitter

Einige Radioisotope, die Gammastrahlung ausgeben, sind:

-Kobalt-60

-Bario-133

-Zinc-65

-Kalium-40

-Mangan-54

-Cesio-137

-Natrium-22

Beta -Strahlung emittiert

-Strontium-90

-Schwefel-35

-Carbon-14

-Tritio (³H₁)

Alpha -Strahlungsemitter

-Uranium-238

-Polonium-21

Radioaktivitätsanwendungen

Sphärische Kernreaktor, umgeben von Kühltürmen. Quelle: AVDA/CC BY-SA (https: // CreePecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0)

Medizinisch

In der Medizin werden radioaktive Isotope für diagnostische und therapeutische Zwecke verwendet. Einige radioaktive Isotope dienen als Tracer für die Diagnose der Krankheit, da sie die gleichen Eigenschaften wie die Atome von nicht -radioaktiven Elementen haben.

IODO-131 wird in der Medizin zur Bestimmung von Herzausgaben und Plasmavolumen verwendet. Die wichtigste Anwendung von Iodin-131 besteht jedoch darin, die Aktivität der Schilddrüse zu messen, da die Schilddrüsenhormone Jod transportieren.

Phosphor-32 wird zur Bestimmung des Vorhandenseins von malignen Tumoren verwendet, da Krebszellen dazu neigen, mehr Phosphat zu absorbieren als normale Zellen. Tecnecio-99 wird zur Bestimmung der anatomischen Struktur der Organe verwendet.

Cobalt-60 und Cesio-137 sind Gammastrahlungsemitter mit großer Penetration, die für die Zerstörung von Krebszellen verwendet werden, mit minimalen Schäden für benachbarte Zellen.

Wissenschaftliche und akademische Aktivitäten

Radioaktivität wird verwendet, um die Anforderungen von Pflanzen zu bestimmen, die von Böden geliefert werden müssen. Radioaktive Materialien werden auch verwendet, um durch die Verwendung von Gaschromatographie- und Rauchkomponenten zu bestimmen.

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In archäologischen Studien wird die Kohlenstoff-14-Aktivität verwendet, um das Alter bestimmter Fossilien zu bestimmen. Dieses Isotop tritt natürlich in der Atmosphäre auf und wird nur von Lebewesen einbezogen.

Die Bestrahlung von Pflanzen wird verwendet, um Mutationen in ihnen zu induzieren und sie widerstandsfähiger gegen Umweltbedingungen zu machen.

Industrie

Radioaktivität wird verwendet, um medizinische Materialien zu sterilisieren. Es wird auch zur Sterilisation von Lebensmitteln und den Behältern verwendet, die sie enthalten.

Darüber hinaus wird die Radioaktivität in der Gewebeverarbeitung vor einer Behandlung verwendet, die Falten resistent macht.

Küchenutensilien mit Antiatrationseigenschaften werden mit Radioaktivität behandelt, um zu verhindern, dass Lebensmittel an der metallischen Oberfläche haften. Radioaktive Tracer werden verwendet, um die Effizienz von Motorölen in Autozylinder zu bestimmen.

Radioaktivität wird zur Eliminierung toxischer Gase wie Schwefeldioxid und Umweltstickoxide verwendet. Das radioaktive Material wird verwendet, um die Dicke von Eierschalen zu messen und auch zerbrechliche Eier zu entfernen, bevor er zu ihrem Behälter geht.

Das als Wrapper verwendete Polyethylenmaterial unterliegt auch Radioaktivität. Die radioaktive Behandlung ermöglicht es, das Erhitzen von Polyethylen zu erhitzen und sie richtig an die Lebensmittel zu halten, die es abdeckt.

Darüber hinaus wird die Radioaktivität verwendet, um den Flüssigkeitsspiegel in Öl- und Chemie -Tanks sowie die Feuchtigkeit und Dichte von Böden und Materialien an Baustellen zu bestimmen. Es wird auch verwendet, um Unvollkommenheiten in Metallfundamenten und Schweißnähten zu bestimmen.

Kernreaktoren

Sie sind eine Installation, die zur Herstellung längerer Kettenreaktionen in der Lage ist. Sie werden für: Wärmeerzeugung verwendet. Sie dienen auch für die Herstellung von Materialien für den maritimen nuklearen Antrieb, künstliche Satelliten und Raketen.

Erlauben Sie die Transmutation chemischer Elemente zur Erstellung radioaktiver Isotope; Zum Beispiel das Americio, der in Rauchmeldern und Cobalt-60 des medizinischen Gebrauchs verwendet wird. Und schließlich produzieren diese Reaktoren Plutonium für Kern- und Kraftstoffwaffen für andere Reaktoren.

Verweise

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemie. (8. Aufl.). Cengage Lernen.
2. Helmestine, Anne Marie, ph.D. (11. Februar 2020). Definition der Radioaktivität. Erholt von: thoughtco.com
3. John oder. Rasmussen & Ellis P. Steinberg. (2020). Radioaktivität. Encyclopædia Britannica. Erholt von: Britannica.com
4. Sidell Andrew. (2002). Natürliche und künstliche Radioaktivität. Abgerufen von: CHM.Bris.AC.Vereinigtes Königreich
5. Chemistry Librettexts. (18. Mai 2020). Künstlich induzierte Radioaktivität. Erholt von: Chem.Librettexts.Org
6. ODER.S. NRC. (S.F.). Verwendung von Strahlung. Erholt von: NRC.Regierung
7. Arpansa. (S.F.). Strahlung verstehen. Abgerufen von: Arpansa.Regierung.Au