Radioaktivitetsdefinisjon i vitenskap

radioaktivitet er det spontane utslippet av stråling i form av partikler eller høy energi fotoner som følge av en kjernefysisk reaksjon. Det er også kjent som radioaktivt forfall, kjernefysisk forfall, kjernefysisk desintegrasjon eller radioaktiv desintegrasjon. Mens det er mange former for elektromagnetisk stråling, er de ikke alltid produsert av radioaktivitet. For eksempel kan en lyspære avgi stråling i form av varme og lys, men det er den ikke radioaktiv. Et stoff som inneholder ustabilt atomkjerner anses å være radioaktiv.

Radioaktivt forfall er en tilfeldig eller stokastisk prosess som skjer på nivået med individuelle atomer. Selv om det er umulig å forutsi nøyaktig når en enkelt ustabil kjerne vil forfalle, kan forfallshastigheten for en gruppe atomer være forutsagt basert på forfallskonstanter eller halveringstider. EN halvt liv er tiden som kreves for at halvparten av prøven av materien skal gjennomgå radioaktivt forfall.

Key Takeaways: Definisjon av radioaktivitet

Det internasjonale systemet for enheter (SI) bruker becquerel (Bq) som standard enhet av radioaktivitet. Enheten er navngitt til ære for oppdageren av radioaktivitet, de franske forskerne Henri Becquerel. Én becquerel er definert som et forfall eller oppløsning per sekund.

Curie (Ci) er en annen vanlig enhet for radioaktivitet. Det er definert som 3,7 x 10¹⁰ oppløsning per sekund. Én curie tilsvarer 3,7 x 10¹⁰ bequerels.

Ioniserende stråling kommer ofte til uttrykk i enheter av grå (Gy) eller sieverts (Sv). En grå er absorpsjonen av en joule strålingsenergi per kilo masseA sievert er mengde stråling assosiert med en 5,5% endring av kreft som etter hvert utvikler seg som et resultat av eksponering.

De tre første typene radioaktivt forfall som ble oppdaget var alfa, beta, og gamma forfall. Disse forfallsmodiene ble navngitt av deres evne til å trenge gjennom materien. Alfa-forfall trenger gjennom korteste avstand, mens gamma forfall trenger den største avstanden. Etter hvert ble prosessene involvert i forfall, alfa, beta og gamma bedre forstått, og ytterligere typer forfall ble oppdaget.

Forfallsmodus inkluderer (A er atommasse eller antall protoner pluss nøytroner, Z er atomnummer eller antall protoner):

• Alfa-forfall: En alfapartikkel (A = 4, Z = 2) slippes ut fra kjernen, noe som resulterer i en datterkjernen (A -4, Z - 2).
• Protonutslipp: Foreldrekjernen avgir et proton, noe som resulterer i en datterkjernen (A -1, Z - 1).
• Nøytronutslipp: Foreldrekjernen kaster ut et nøytron, noe som resulterer i en datterkjernen (A - 1, Z).
• Spontan fisjon: En ustabil kjerne går i oppløsning i to eller flere små kjerner.
• Beta minus (β⁻⁾ forfall: En kjerne avgir et elektron og elektronantineutrino for å gi en datter med A, Z + 1.
• Beta pluss (β⁺) forfall: En kjerne avgir en positron og elektron nøytrino for å gi en datter med A, Z - 1.
• Elektronfangst: En kjerne fanger et elektron og avgir en nøytrino, noe som resulterer i en datter som er ustabil og spent.
• Isomer overgang (IT): En begeistret kjerne frigjør en gammastråle som resulterer i en datter med samme atommasse og atomnummer (A, Z),

Gamma-forfall oppstår vanligvis etter en annen form for forfall, for eksempel alfa- eller beta-forfall. Når en kjerne blir igjen i en spent tilstand kan den frigjøre et gammastrålefoton for at atomet skal gå tilbake til en lavere og mer stabil energitilstand.

• L'Annunziata, Michael F. (2007). Radioaktivitet: Introduksjon og historie. Amsterdam, Nederland: Elsevier Science. ISBN 9780080548883.
• Loveland, W.; Morrissey, D.; Seaborg, G.T. (2006). Moderne kjernekjemi. Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-11532-8.
• Martin, B.R. (2011). Nuclear and Particle Physics: En introduksjon (2. utg.). John Wiley & Sons. ISBN 978-1-1199-6511-4.
• Soddy, Frederick (1913). "Radioelementene og den periodiske loven." Chem. Nyheter. Nr. 107, pp. 97–99.
• Stabin, Michael G. (2007). Strålevern og dosimetri: En introduksjon til helsefysikk. Springer. gjør jeg:10.1007/978-0-387-49983-3 ISBN 978-0-387-49982-6.