Wat is radioactiviteit? Wat is straling?

Onstabiele atoomkernen zullen spontaan ontleden om kernen met een hogere stabiliteit te vormen. Het ontbindingsproces wordt radioactiviteit genoemd. De energie en deeltjes die vrijkomen tijdens het ontbindingsproces worden straling genoemd. Wanneer instabiele kernen in de natuur uiteenvallen, wordt het proces natuurlijke radioactiviteit genoemd. Wanneer de instabiele kernen in het laboratorium worden bereid, wordt de ontleding geïnduceerde radioactiviteit genoemd.

Er zijn drie belangrijke soorten natuurlijke radioactiviteit:

Alfa-straling

Alfa-straling bestaat uit een stroom positief geladen deeltjes, alfa-deeltjes genaamd, met een atoommassa van 4 en een lading van +2 (een heliumkern). Wanneer een alfadeeltje uit een kern wordt uitgeworpen, neemt het massagetal van de kern met vier eenheden af ​​en neemt het atoomnummer met twee eenheden af. Bijvoorbeeld:

²³⁸₉₂U → ⁴₂Hij + ²³⁴₉₀th

De heliumkern is het alfadeeltje.

Beta straling

Bètastraling is een stroom elektronen, bètadeeltjes genoemd. Wanneer een bèta-deeltje wordt uitgeworpen, wordt een neutron in de kern omgezet in een proton, dus het massagetal van de kern blijft ongewijzigd, maar het atoomnummer neemt met één eenheid toe. Bijvoorbeeld:

²³⁴₉₀ → ⁰_-1e + ²³⁴₉₁vader

Het elektron is het bèta-deeltje.

Gammastraling

Gammastralen zijn hoogenergetische fotonen met een zeer korte golflengte (0,0005 tot 0,1 nm). De emissie van gammastraling is het gevolg van een energieverandering in de atoomkern. Gamma-emissie verandert noch het atoomnummer, noch de atoommassa. Alfa- en bèta-emissie gaan vaak gepaard met gamma-emissie, omdat een geëxciteerde kern naar een lagere en stabielere energietoestand zakt.

Alfa, bèta en gammastraling vergezellen ook geïnduceerde radioactiviteit. Radioactieve isotopen worden in het laboratorium bereid met behulp van bombardementsreacties om een ​​stabiele kern om te zetten in een kern die radioactief is. Positron (een deeltje met dezelfde massa als een elektron, maar een lading van +1 in plaats van -1) emissie wordt niet waargenomen bij natuurlijke radioactiviteit, maar het is een veel voorkomende manier van verval bij geïnduceerde radioactiviteit. Bombardementsreacties kunnen worden gebruikt om zeer zware elementen te produceren, waaronder vele die niet in de natuur voorkomen.