Promieniotwórczość

PROMIENIOTWÓRCZOŚĆ

Promieniotwórczość jest to samorzutny rozpad (rozszczepienie) jąder atomów niektórych pierwiastków, które nazywamy pierwiastkami promieniotwórczymi.
Izotopy niektórych pierwiastków nie są trwałe i ich jądra same rozpadają się na mniejsze części. Uwalnia się wtedy energia w postaci niewidzialnego promieniowania alfa, beta, gamma.

Czynnikiem podstawowym decydującym o trwałości jądra atomowego jest stosunek liczby neutronów do liczby zawartych w nim protonów. Nietrwałe jądra mają wszystkie pierwiastki, których liczby atomowe są większe od 83. Pierwiastki te są źródłem promieniotwórczości naturalnej. Powodem promieniotwórczości naturalnej jest dążność jądra atomu do uzyskania trwałej struktury.

Promieniowanie alfa - jeżeli w wyniku "rozpadu" jądra danego izotopu zostają wyrzucone cząstki o ładunku dodatnim (mają dwa protony i dwa neutrony tak jak jądro helu), to powstają wtedy jądra dwóch innych pierwiastków.

22688Ra -? 22286Rn 42He energia

Promieniowanie alfa tworzą poruszające się cząstki alfa.

Zwolnieni zostają dwaj pracownicy obsługi (dwa protony) i dwaj pracownicy recepcji (dwa neu?trony). Energia to wypłacone odszkodowanie.

Promieniowanie beta (?) - jeżeli w wyniku przemian zachodzących w jądrach z izotopu zostają wyrzucone elektrony, to w jądrach takich zwiększa się liczba protonów, powstaje więc pierwiastek następny w kolejności w układzie okresowym.

Poruszające się elektrony stanowią promieniowanie beta.

Wyprowadza się gość (elektron) z jednym pracownikiem z recepcji, o jednego z pracowników obsługi jest więcej.

Promieniowanie gamma - jądra niektórych izotopów wychwytują pojedyncze elektrony ze swoich orbit elektronowych. Wychwycony elektron zobojętnia jeden proton. W takich jądrach liczba protonów zmniejsza się o jeden. Powstaje pierwiastek, który leży w układzie okresowym o jedno miejsce wcześniej. Z wnętrza jądra atomowego wyrzucane są fotony (porcje) światła tworzące falę elektromagnetyczną, które nazywamy promieniowaniem gamma.

Aby lepiej zrozumieć zachodzące przemiany, wy?obraź sobie, że neutron to połączenie protonu z elektronem. Kiedy gość łączy się z pracownikiem obsługi, to staje się pracownikiem recepcji. Gość pracuje za darmo, więc hotel ma zysk, są nim wyrzucane fotony światła.

Rodzaj promieniowania Charakterystyka promieniowania Zasięg w powietrzu Przenikalność
Dodatnio naładowane cząstki Kilka centymetrów Mała (zatrzyma je kartka papieru)
Ujemnie naładowane cząstki Kilkadziesiąt centymetrów Większa (zatrzyma je 3-4 milimetrowa blacha aluminiowa)
Fala elektromagnetyczna o bardzo wysokiej częstotliwości o naturze podobnej do światła Bardzo duży zasięg, teoretycznie nieograniczony Największa (zatrzyma je dopiero gruby mur lub 15-centymetrowa warstwa ołowiu)

Tabela
przedstawia właściwości promieniowania naturalnego.

Izotopy pierwiastków o nietrwałych jądrach występują w skorupie ziemskiej dzięki temu, że powstają na skutek rozpadu innych nietrwałych jąder. Każdy izotop rozpada się z określoną szybkością.

Czas, po którym mniej więcej połowa atomów danego pierwiastka ulegnie rozpadowi, nazywamy okresem połowicznego rozpadu.
Zjawisko promieniotwórczości odkrył francuski uczony Henri Becquerel w 1896 roku.
Promieniotwórczością zajmowała się nasza rodaczka Maria Skłodowska-Curie, która odkryła nowe pierwiastki - polon i rad. Za swój wkład w rozwój nauki otrzymała dwukrotnie Nagrodę Nobla (w 1903 iw 1911 roku).
Obecnie naukowcy celowo pobudzają jądra atomów do emitowania cząstek, czyli do uzyskiwania sztucznej promieniotwórczości. Kontrolowana reakcja rozszczepienia jest prowadzona w reaktorach jądrowych.

NEGATYWNE SKUTKI PROMIENIOWANIA (cienie)

Każdy rodzaj promieniowania może być szkodliwy dla organizmu. Skutki promieniowania zależą od ilości substancji promieniotwórczej oraz od odległości i czasu przebywania w jej pobliżu.
znak informujący o promieniowaniu radioaktywnym

W miejscach oznaczonych znakiem informującym o zagrożeniu promieniowaniem radioaktywnym należy bezwzględnie przestrzegać zasad bezpieczeństwa i zachowywać wyjątkową ostrożność.
W organizmach żywych promieniowanie jądrowe wywołuje trudne do odwrócenia zmiany:

- Może wywoływać jonizację - wnikając do wnętrza jakiejś substancji powoduje jej zmiany, w wyniku których powstają jony, czyli cząstki obdarzone ładunkiem. Może to powodować śmierć komórek lub ich niekontrolowany wzrost, czyli zmiany nowotworowe (np. białaczkę), wady genetyczne, mutacje.
- Może powodować przemianę pierwiastków, które wchodzą w skład związków chemicznych w inne pierwiastki, a przez to groźną zmianę właściwości tych związków.
- Może porozrywać na mniejsze części cząstki związków chemicznych, które są ważne dla prawidłowego funkcjonowania organizmów.

POZYTYWNE SKUTKI PROMIENIOWANIA (blaski)

- w medycynie - do diagnozowania chorób i leczenia chorób nowotworowych,
- stanowi ogromne i niewyczerpalne źródło energii.