Radioaktiviti

Apakah radioaktif?

The Radioaktiviti Adalah hak milik bahan -bahan tertentu untuk memancarkan tenaga secara spontan. Ini ditunjukkan sebagai corpuscles atau zarah subatomik, atau dalam bentuk radiasi elektromagnetik. Ia adalah fenomena yang disebabkan oleh ketidakstabilan tenaga nuklear; iaitu, nukleus atom.

Nukleus yang tidak stabil pengalaman unsur radioaktif disintegrasi dan pelepasan radioaktiviti sehingga mencapai kestabilan tenaganya. Pelepasan radioaktif adalah kandungan tenaga yang tinggi, yang memberikan kuasa pengionan yang tinggi yang mempengaruhi bahan yang terdedah kepada mereka.

Radioaktiviti Akauntan Geiger

Radioaktiviti ditemui oleh Antoine Becquerel pada tahun 1896 semasa bereksperimen dengan pendarfluor uranium. Seterusnya, Ernest Rutherford menemui kewujudan dua jenis radiasi nuklear, yang dipanggilnya α dan β dan β. Temuan eksperimen ini diterbitkan pada tahun 1899.

Radioaktiviti semulajadi adalah apa yang terdapat dalam alam semula jadi tanpa campur tangan manusia; Walaupun radioaktiviti buatan adalah yang dihasilkan oleh campur tangan manusia. Yang pertama dikesan dalam radioisotop semulajadi, dan yang kedua dalam radioisotop buatan dan unsur -unsur supermasif.

Banyak radioisotop tidak berbahaya dan digunakan dalam bidang perubatan. Lain-lain, seperti Carbon-14 dan Potassium-40, berguna untuk bertarikh objek dan strata tanah.

Walaupun radioaktiviti mempunyai banyak aplikasi yang memberi manfaat kepada manusia, seperti pengeluaran tenaga, ia juga memberikan kesan berbahaya yang membawa kepada kematiannya. Sebagai contoh, jika dos radiasi tinggi, kebarangkalian mutasi atau kanser yang tidak diingini dijana meningkat secara tidak seimbang.

Sinaran semulajadi

Uranium yang sangat diperkaya

Radioaktiviti semulajadi terdiri daripada satu set elemen dengan nukleus yang tidak stabil yang wujud dalam alam semula jadi dan secara spontan hancur dengan pelepasan radioaktiviti. Iaitu, campur tangan manusia tidak perlu untuk berlaku.

Ia diwakili oleh unsur -unsur radioaktif korteks bumi, atmosfera dan satu dari ruang kosmik. Antaranya kita boleh menyebut: Uranium-238, Uranium-235, Carbon-14, Uranium-235 dan Radón-222.

Sinaran buatan

Sinaran buatan yang dibentuk oleh sekumpulan unsur radioaktif yang dibuat di makmal penyelidikan. Sebagai? Dengan mengebom unsur -unsur bukan radioaktif dengan teras, atom helium atau jenis radiasi lain, untuk menjadikannya isotop radioaktif.

Irene Joliet-Curie dan Frederic Joliot, Anugerah Nobel (1934), adalah yang pertama membuat isotop radioaktif. Mereka membombardir Al ²⁷Kepada₁₃ (aluminium) dengan radiasi α, atom helium (⁴Dia₂), dan menghasilkan atom fosforus radioaktif (³⁰P_{lima belas}).

Dia ³⁰P_{lima belas} Ia adalah atom radioaktif yang hancur secara spontan dengan pelepasan sinaran β -jenis, berubah menjadi nikel (³⁰Tidak₁₄). Cobalt-60, isotop radioaktif yang digunakan dalam rawatan kanser, adalah elemen radioaktif buatan.

Ia juga dianggap sebagai sebahagian daripada radioaktiviti buatan kepada unsur -unsur radioaktif yang terdapat di kedalaman kerak bumi, dan yang telah dibawa ke permukaan bumi dengan pengekstrakan minyak dan minyak.

Boleh melayani anda: Alkohol utama: struktur, sifat, nomenclature, contoh

Begitu juga, radiasi buatan adalah disebabkan oleh unsur -unsur supermassive dan sintetik, yang nukleinya segera dipecahkan kepada unsur -unsur lain.

Jenis Radioaktiviti

Semanggi radioaktif, simbol yang digunakan untuk mewakili radioaktiviti

- Sinaran Jenis Alfa (α)

Ia adalah zarah yang dipancarkan oleh nukleus yang tidak stabil. Ia dibentuk oleh dua proton dan dua neutron, dan oleh itu, dianggap bahawa radiasi α adalah atom helium (⁴Dia₂) Bogel, tanpa elektron. Oleh kerana kehadiran dua proton, zarah alfa dikurniakan dengan beban positif.

Sinaran α sedikit menembusi dan dihentikan oleh sekeping kertas, mempunyai sedikit jarak di udara. Contoh pemancar radiasi α uranium-238 dan radio-226.

Apabila zarah dipancarkan α atom yang dihasilkan dikurangkan nombor atomnya dalam 2 unit dan berat atomnya dan berat atomnya dalam 4 unit, seperti yang dapat dilihat dalam contoh berikut:

²³⁸Atau₉₂  →  ⁴Dia₂    +     ^{2. 3. 4}Th₉₀

Sinaran jenis α, walaupun ia tidak menyeberangi kulit, apabila ditelan adalah jenis zarah radioaktif yang paling berbahaya, kerana saiznya memberikan kuasa pengionan yang hebat.

- Sinaran jenis beta (β)

Sinaran β -jenis adalah radiasi pengion yang mempunyai jarak kira -kira satu meter di udara. Boleh dihentikan dengan kerajang kerajang aluminium. Semasa fasa kerosakan radioaktif pelepasan elektron atau positron berlaku, kedua -dua asal nuklear.

Oleh itu, terdapat dua jenis pelepasan radioaktif β: β^- dan β⁺.

Sinaran β^-

Sinaran jenis ini disebabkan oleh pelepasan elektron asal nuklear dan neutron yang menjadi proton. Berat atom tidak berubah, tetapi nombor atom meningkat dalam unit.

N → p +e^-        +  Elektron antineutrino

Contoh:   ³²P_{lima belas}  →  ³²S₁₆     +      dan^-       +  Elektron antineutrino

Sinaran β⁺

Dalam jenis radiasi ini pelepasan asal nuklear dengan beban positif (positron) berlaku. Nukleus yang tidak stabil ditstabilkan dengan mengubah proton menjadi neutron, jadi berat atom tidak berubah, tetapi nombor atom dikurangkan dalam satu unit.

P → n +e⁺      +   1 Neutrino Electron

Contoh: ²³Mg₁₂  →  ²³Na_sebelas     +      dan⁺     +      1 Neutrino Electron

- Sinaran Jenis Gamma (γ)

Sinaran ini adalah sifat elektromagnetik, iaitu, ia adalah gelombang yang tinggi dan gelombang penembusan, ditangkap oleh blok plumbum. Penembusan radiasi yang tinggi ini membolehkan penggunaannya dalam bentuk kobalt-60 dalam rawatan kanser di tapak badan yang dalam.

Ia dapat melayani anda: 4 tempoh kimia: dari prasejarah hingga hari ini

- Pelepasan neutron

Ia berlaku apabila neutron dipancarkan pada kelajuan tinggi. Sinaran ini tidak mengion dan ditangkap oleh air dan konkrit. Kepentingan radiasi neutron adalah bahawa ia dapat mengubah unsur -unsur bukan -radioaktif menjadi radioaktif.

Aktiviti radioaktif

Ini adalah cara jumlah radiasi dinyatakan. Ia berkaitan dengan bilangan perpecahan sesaat (dps) yang dialami oleh bahan radioaktif sekarang. Unit Aktiviti Radioaktif Sistem Unit Antarabangsa (SI) adalah Becquerel, yang bersamaan dengan 1 DPS.

Walau bagaimanapun, unit tertua, dan yang masih digunakan hari ini, adalah Curie, yang bersamaan dengan 3.7 · 10¹⁰ DPS. Iaitu, curie sama dengan 3.7 · 10¹⁰ Becquerel.

Unsur radioaktif

Baril Radioaktif

Unsur -unsur radioaktif adalah yang mempunyai nukleus yang tidak stabil yang mencapai keadaan kestabilan mereka dengan pelepasan tenaga dalam bentuk radioaktiviti.

Beberapa elemen bukan -radioaktif mempunyai isotop radioaktif. Sebagai contoh, elemen karbon mempunyai atom bukan radioaktif dan isotop radioaktif, seperti karbon-12 dan karbon-14, masing-masing.

Ini adalah senarai elemen yang isotopnya semua radioaktif. Senarai ini terdiri daripada nama elemen dan isotop radioaktif yang paling stabil.

-Tecnecio, TC-91

-Prometio, PM-145

-Polonio, PO-209

-Astato, AT-21

-Francio, FR-223

-Radio, RA-226

-Actinio, AC-227

-Torio, TH-229

-Uranium, U-236

-Americio, AM-243

-Curio, CM-247

-Californio, CF-251

-Nobeliness, No-259

-Dubnium, DB-268

-Roentgenio, RG-281

-Moscow, MO-288

Pemancar radiasi gamma

Sesetengah radioisotop yang memancarkan radiasi gamma adalah:

-Cobalt-60

-Bario-133

-Zinc-65

-Potassium-40

-Mangan-54

-Cesio-137

-Sodium-22

Pemancar radiasi beta

-Strontium-90

-Sulfur-35

-Karbon-14

-Tritio (³H₁)

Pemancar radiasi alfa

-Uranium-238

-Polonium-21

Aplikasi Radioaktiviti

Reaktor nuklear sfera dikelilingi oleh menara penyejuk. Sumber: AVDA/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)

Ubat

Isotop radioaktif digunakan dalam ubat untuk tujuan diagnostik dan terapeutik. Sesetengah isotop radioaktif berfungsi sebagai pengesan untuk diagnosis penyakit, kerana mereka mempunyai ciri -ciri yang sama seperti atom unsur -unsur bukan radioaktif.

IODO-131 digunakan dalam ubat untuk penentuan perbelanjaan jantung dan kelantangan plasma. Tetapi aplikasi paling penting dalam iodine-131 adalah untuk mengukur aktiviti kelenjar tiroid, kerana hormon tiroid pengangkutan iodin.

Fosforus-32 digunakan dalam menentukan kehadiran tumor malignan, kerana sel-sel kanser cenderung menyerap lebih banyak fosfat daripada sel biasa. Tecnecio-99 digunakan dalam menentukan struktur anatomi organ.

Cobalt-60 dan Cesio-137 adalah pemancar radiasi gamma penembusan yang besar yang digunakan untuk pemusnahan sel-sel kanser, dengan kerosakan minimum untuk sel-sel jiran.

Aktiviti saintifik dan akademik

Radioaktiviti digunakan untuk menentukan keperluan tumbuhan yang mesti dibekalkan oleh tanah. Bahan radioaktif juga digunakan untuk menentukan, melalui penggunaan komponen kromatografi gas, minyak dan asap.

Boleh melayani anda: arsenik: sejarah, struktur, sifat, kegunaan

Dalam kajian arkeologi, aktiviti karbon-14 digunakan untuk menentukan usia fosil tertentu. Isotop ini berlaku secara semulajadi di atmosfera dan hanya dimasukkan oleh makhluk hidup.

Penyinaran tumbuhan digunakan untuk mendorong mutasi di dalamnya dan menjadikannya lebih tahan terhadap keadaan persekitaran.

Industri

Radioaktiviti digunakan untuk mensterilkan bahan perubatan. Ia juga digunakan dalam pensterilan makanan dan bekas yang mengandunginya.

Di samping itu, radioaktiviti digunakan dalam pemprosesan kain, sebelum rawatan yang menjadikan kedutan tahan.

Peralatan dapur dengan sifat antiatrasi dirawat dengan radioaktiviti untuk mengelakkan makanan dari mematuhi permukaan logam. Pengesan radioaktif digunakan untuk menentukan kecekapan minyak motor dalam silinder kereta.

Radioaktiviti digunakan dalam penghapusan gas toksik, seperti sulfur dioksida dan oksida nitrogen alam sekitar. Bahan radioaktif digunakan untuk mengukur ketebalan cangkang telur, dan juga untuk mengeluarkan telur rapuh sebelum meneruskan ke bekas mereka.

Bahan polietilena yang digunakan sebagai pembalut juga tertakluk kepada radioaktif. Rawatan radioaktif membolehkan polietilena dipanaskan dan dapatkannya dengan betul untuk makanan yang diliputi.

Di samping itu, radioaktiviti digunakan untuk menentukan tahap cecair dalam tangki minyak dan kimia, serta kelembapan dan ketumpatan tanah dan bahan di tapak pembinaan. Ia juga digunakan untuk menentukan ketidaksempurnaan dalam asas logam dan kimpalan.

Reaktor nuklear

Mereka adalah pemasangan yang mampu menghasilkan tindak balas rantai yang berpanjangan. Ia digunakan untuk: pengeluaran haba yang digunakan dalam penjanaan elektrik untuk kegunaan populasi yang berbeza. Mereka juga berkhidmat untuk pembuatan bahan untuk pendorong nuklear maritim, satelit buatan dan roket.

Membenarkan transmutasi unsur -unsur kimia untuk penciptaan isotop radioaktif; Contohnya, AmeriCio, yang digunakan dalam pengesan asap dan kobalt-60 penggunaan perubatan. Dan akhirnya, reaktor ini menghasilkan plutonium untuk senjata nuklear dan bahan bakar untuk reaktor lain.

Rujukan

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia. (8th ed.). Pembelajaran Cengage.
2. Helmestine, Anne Marie, Ph.D. (11 Februari 2020). Definisi radioaktiviti. Pulih dari: Thoughtco.com
3. John atau. Rasmussen & Ellis P. Steinberg. (2020). Radioaktiviti. Encyclopædia Britannica. Pulih dari: Britannica.com
4. Sidell Andrew. (2002). Radioaktiviti semula jadi dan buatan. Diperolehi dari: CHM.Bris.Ac.UK
5. Kimia Librettexts. (18 Mei 2020). Radioaktiviti yang disebabkan oleh buatan. Pulih dari: chem.Libretxts.org
6. Atau.S. NRC. (s.F.). Penggunaan radiasi. Pulih dari: NRC.Gov
7. Arpansa. (s.F.). Memahami radiasi. Diperolehi dari: Arpansa.Gov.Au