Rask gjennomgang av radioaktivitet og stråling

Ustabile atomkjerner vil spontant dekomponere for å danne kjerner med høyere stabilitet. Nedbrytningsprosessen kalles radioaktivitet. Energien og partiklene som frigjøres under nedbrytningsprosessen kalles stråling. Når ustabile kjerner brytes ned i naturen, blir prosessen referert til som naturlig radioaktivitet. Når de ustabile kjernene blir fremstilt på laboratoriet, kalles spaltning indusert radioaktivitet.

Det er tre hovedtyper av naturlig radioaktivitet:

Alfastråling består av en strøm av positivt ladede partikler, kalt alfapartikler, som har en atommasse på 4 og en ladning på +2 (en heliumkjerne). Når en alfapartikkel blir kastet ut fra en kjerne, reduseres massetallet til kjernen med fire enheter og atomnummer reduseres med to enheter. For eksempel:

²³⁸₉₂U → ⁴₂Han + ²³⁴₉₀th

Heliumkjernen er alfa-partikkelen.

Betastråling er en strøm av elektroner, kalt beta-partikler. Når en beta-partikkel blir kastet ut, blir et nøytron i kjernen konvertert til et proton, så massetallet av kjernen er uendret, men atomnummer øker med ett enhet. For eksempel:

²³⁴₉₀ → ⁰_-1e + ²³⁴₉₁Pa

Elektronet er beta-partikkelen.

Gamma-stråler er fotoner med høy energi med en veldig kort bølgelengde (0,0005 til 0,1 nm). Utslippet av gammastråling er et resultat av en energiforandring i atomkjernen. Gamma-utslipp endrer verken atomnummeret eller atommasse. Alpha- og beta-utslipp er ofte ledsaget av gamma-utslipp, ettersom en opphisset kjerne faller til en lavere og mer stabil energitilstand.

Alfa, beta og gammastråling ledsager også indusert radioaktivitet. Radioaktive isotoper blir tilberedt i laboratoriet ved bruk av bombardementsreaksjoner for å omdanne en stabil kjerne til en som er radioaktiv. Positron (en partikkel med samme masse som et elektron, men en ladning på +1 i stedet for -1) utslipp observeres ikke i naturlig radioaktivitet, men det er en vanlig forfallsmodus ved indusert radioaktivitet. Bombardementreaksjoner kan brukes til å produsere veldig tunge elementer, inkludert mange som ikke forekommer i naturen.