Radioaktivnost

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:

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).

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:

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.

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

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.

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

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

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

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

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 iznad je prikazan primjer fuzijske, a na slici ispod primjer fisijske reakcije.

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 i 3 izotopi elementa 1.