Radioaktivnost je emitiranje \(\alpha \), \(\beta\) ili \(\gamma\) čestica pri spontanom raspadu atomske jezgre. Pri raspadu jezgre mijenja se atomski broj Z i/ili maseni broj A. Atom općenito označavamo:

Fizika -  | Gradivo.hr Fizika -  - Gradivo.hr

Z je atomski ili redni broj i on označava broj protona u jezgri atoma. Maseni ili nukleonski broj predstavlja broj čestica u jezgri i on je jednak zbroju protona i neutrona (A = Z + N).

Alfa raspad

Pri alfa raspadu dolazi do emisije alfa čestica. Alfa čestica je jezgra helijevog atoma. Atomska se jezgra pri alfa raspadu pretvara u jezgru čiji su atomski i maseni broj umanjeni za pripadnu vrijednost helijeve jezgre:

Fizika -  | Gradivo.hr Fizika -  - Gradivo.hr

Primjerice, jezgra torija se alfa raspadom pretvara u jezgru radija i pri tom emitira alfa česticu.

Zbroj masenih brojeva s lijeve strane "jednadžbe" mora biti jednak zbroju masenih brojeva s desne strane. Isto vrijedi i za atomske brojeve.

\( \ce{^A_ZX -> ^{A-4}_{Z-2}Y + ^{4}_{2}He} \)

Beta (minus) raspad

Beta raspadom također nastaju nove atomske jezgre. Razlikujemo dva beta raspada. Pri beta minus raspadu dolazi do emitiranja čestice negativnog naboja (elektron) i antineutrina.

Fizika -  | Gradivo.hr Fizika -  - Gradivo.hr

Beta minus raspadom ugljikove jezgre nastaje jezgra dušika, elektron i antineutrino.

Pripadne veličine, kao i kod alfa raspada moraju biti jednake s lijeve i desne strane jednadžbe.

\( \ce{^A_Z X -> ^A_{Z+1} Y + ^{0}_{-1} e + \bar{\nu}} \)

Beta (plus) raspad

Pri beta plus raspadu dolazi do emitiranja čestice suprotne elektronu, pozitivnog naboja, koju zovemo pozitron. Emitira se i neutrino.

Fizika -  | Gradivo.hr Fizika -  - Gradivo.hr

Beta plus raspadom ugljikove jezgre nastaje jezgra bora, pozitron i neutrino.

\( \ce{^A_ZX -> ^A_{Z-1}Y + ^{0}_{+1}e + \bar{\nu}} \)

Gamma raspad

Pri gamma raspadu dolazi do emisije gamma čestica. Gamma čestice su elektromagnetski valovi vrlo visoke frekvencije i energije.

Fizika -  | Gradivo.hr Fizika -  - Gradivo.hr

Pri gamma raspadu ne mijenja se struktura jezgre već se samo emitira energija.

\( \ce{^A_ZX^* ->^A_ZX + \gamma } \)

Fuzija i fisija

Fuzija i fisija su nuklearni procesi pri kojima se oslobađaju velike količine energije. Fuzija je proces spajanja lakših atomskih jezgri u teže. Fisija je razdvajanje atomske jezgre na dva dijela pri čemu se emitira neutron i gamma zračenje (EM val).

Na slici je prikazan primjer fuzijske reakcije.

IZOTOPI

Izotopi nekog kemijskog elementa su elementi koji imaju jednak protonski broj \(Z\) ali različit maseni broj \(A\). Dakle, izotopi se razlikuju po broju neutrona u jezgri.

Kažemo da su elementi 2, 3 i 4 izotopi elementa 1.