Definitie van radioactiviteit

Radioactiviteit is de spontane emissie van bestraling in de vorm van deeltjes of fotonen met hoge energie als gevolg van een kernreactie. Het is ook bekend als radioactief verval, nucleair verval, nucleaire desintegratie of radioactieve desintegratie. Hoewel er vele vormen van elektromagnetische straling zijn, worden ze niet altijd geproduceerd door radioactiviteit. Een gloeilamp kan bijvoorbeeld straling uitzenden in de vorm van warmte en licht, maar dat is het niet radioactieve. Een stof die onstabiele atoomkernen bevat, wordt als radioactief beschouwd.

Radioactief verval is een willekeurig of stochastisch proces dat plaatsvindt op het niveau van individuele atomen. Hoewel het onmogelijk is om precies te voorspellen wanneer een enkele instabiele kern zal vervallen, kan de snelheid van verval van een groep atomen worden voorspeld op basis van vervalconstanten of halfwaardetijden. EEN halveringstijd is de tijd die nodig is om de helft van het monster stof radioactief verval te laten ondergaan.

Belangrijkste afhaalrestaurants: definitie van radioactiviteit

• Radioactiviteit is het proces waarbij een instabiele atoomkern energie verliest door straling uit te zenden.
• Terwijl radioactiviteit resulteert in de afgifte van straling, wordt niet alle straling geproduceerd door radioactief materiaal.
• De SI-eenheid voor radioactiviteit is de becquerel (Bq). Andere eenheden zijn de curie, grijs en sievert.
• Alfa, bèta en gamma-verval zijn drie veel voorkomende processen waardoor radioactieve materialen energie verliezen.

eenheden

Het International System of Units (SI) gebruikt de becquerel (Bq) als de standaardeenheid voor radioactiviteit. De eenheid is genoemd ter ere van de ontdekker van radioactiviteit, de Franse wetenschappers Henri Becquerel. Eén becquerel wordt gedefinieerd als één verval of desintegratie per seconde.

De curie (Ci) is een andere veel voorkomende eenheid van radioactiviteit. Het is gedefinieerd als 3,7 x 10¹⁰ desintegraties per seconde. Een curie is gelijk aan 3,7 x 10¹⁰ bequerel.

Ioniserende straling wordt vaak uitgedrukt in grijstonen (Gy) of sieverts (Sv). Een grijs is de absorptie van één joule stralingsenergie per kilogram massa Een sievert is de hoeveelheid straling geassocieerd met een verandering van 5,5% van kanker die zich uiteindelijk ontwikkelt als gevolg van blootstelling.

Soorten radioactief verval

De eerste drie soorten radioactief verval die werden ontdekt, waren alfa-, bèta- en gamma-verval. Deze vormen van verval werden genoemd door hun vermogen om materie binnen te dringen. Alfa-verval doordringt de kortste afstand, terwijl gamma-verval de grootste afstand doordringt. Uiteindelijk werden de processen die betrokken zijn bij alfa-, bèta- en gamma-verval beter begrepen en werden extra soorten verval ontdekt.

Vervalmodi omvatten (A is atoommassa of aantal protonen plus neutronen, Z is atoomnummer of aantal protonen):

• Alpha verval: Een alfadeeltje (A = 4, Z = 2) wordt uitgezonden door de kern, resulterend in een dochterkern (A -4, Z - 2).
• Protonenemissie: De moederkern zendt een proton uit, resulterend in een dochterkern (A -1, Z - 1).
• Neutronenemissie: De ouderkern werpt een neutron uit, wat resulteert in een dochterkern (A - 1, Z).
• Spontane splijting: Een onstabiele kern valt uiteen in twee of meer kleine kernen.
• Beta minus (β^-) verval: Een kern zendt een elektron en elektronenantineutrino uit om een ​​dochter met A, Z + 1 op te leveren.
• Beta plus (β⁺) verval: Een kern zendt een positron en elektronneutrino uit om een ​​dochter met A, Z - 1 op te leveren.
• Elektronen vangen: Een kern vangt een elektron op en stoot een neutrino uit, wat resulteert in een dochter die onstabiel en opgewonden is.
• Isomere overgang (IT): een opgewonden kern geeft een gammastraal af, resulterend in een dochter met dezelfde atoommassa en atoomnummer (A, Z),

Gamma-verval treedt meestal op na een andere vorm van verval, zoals alfa- of bèta-verval. Wanneer een kern in een opgewonden toestand wordt achtergelaten, kan deze een gammastraalfoton vrijgeven zodat het atoom terugkeert naar een lagere en stabielere energietoestand.

bronnen

• L'Annunziata, Michael F. (2007). Radioactiviteit: introductie en geschiedenis. Amsterdam, Nederland: Elsevier Science. ISBN 9780080548883.
• Loveland, W .; Morrissey, D .; Seaborg, G.T. (2006). Moderne nucleaire chemie. Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-11532-8.
• Martin, B.R. (2011). Nucleaire en deeltjesfysica: een inleiding (2e editie). John Wiley & Sons. ISBN 978-1-1199-6511-4.
• Soddy, Frederick (1913). "De radio-elementen en de periodieke wet." Chem. Nieuws. Nr. 107, pp. 97-99.
• Stabin, Michael G. (2007). Stralingsbescherming en dosimetrie: een inleiding tot gezondheidsfysica. Springer. doi: 10.1007 / 978-0-387-49983-3 ISBN 978-0-387-49982-6.