5 soorten radioactief verval: gebruik, eigenschappen en voorbeelden

Dit artikel gaat over typen radioactief verval. We weten dat atomen bij elkaar worden gehouden door een kracht die interatomaire kracht of kernkracht wordt genoemd.

Wanneer een onstabiel atoom een ​​stabiele toestand wil bereiken, doet het dat door een grote hoeveelheid energie uit te zenden via straling. Deze extra energie is de reden achter de instabiliteit van dat atoom en wordt versnipperd door het atoom zelf. Dit fenomeen wordt radioactiviteit genoemd. In dit artikel zullen we meer lezen over radioactiviteit.

Wat is radioactiviteit?

Zoals besproken in de bovenstaande sectie, is het het fenomeen waarin het onstabiele atoom zijn verliest energie-niveau stabiliteit te bereiken.

De vrijgekomen energie wordt nucleair of atomair genoemd energie-niveau zoals het is afgeleid van de kern van het atoom. We zullen meer over radioactiviteit en de soorten ervan bestuderen in verdere secties van dit artikel.

Soorten radioactief verval

Er zijn veel manieren waarop de kernenergie kan worden uitgestoten. De verschillende soorten radioactief verval worden hieronder opgesomd-

Alfa verval

Alfadeeltjes zijn die deeltjes die bestaan ​​uit twee protonen en twee neutronen (Like He-atoom). Wanneer de kern alfadeeltjes uitzendt in een reactie, wordt dit alfaverval genoemd.

soorten radioactief verval
Afbeelding: Alfa-verval

Afbeelding Credits: Wikipedia

Bèta verval

Net als bij alfa-verval worden bij bètaverval de bètadeeltjes uitgestoten. Bètadeeltjes zijn die deeltjes die een paar hebben bestaande uit positron en neutrino of elektron en anti-neutrino. Wanneer positron en neutrino worden uitgezonden, wordt dit bèta-plus-verval genoemd en op dezelfde manier wanneer elektron en anti-neutrino worden uitgezonden, wordt dit bèta-minus-verval genoemd.

Gamma verval

Gamma-verval vindt plaats in twee stappen. De eerste kern zendt alfa- of bètadeeltjes uit en verlaat de kern in een aangeslagen toestand. Om een ​​stabiele toestand te bereiken, zendt de kern gammastraalfotonen uit. Dit wordt gamma-verval genoemd.

Neutronenemissie

In sommige gevallen, als gevolg van overmatig alfaverval of bètaverval, worden de resterende kernen neutronenrijk. Deze neutronen worden afgestoten door het proces van neutronenemissie. Dit resulteert in de vorming van isotopen van verschillende deeltjes.

elektronenvangst

Soms kan Nucleus een ronddraaiend elektron vangen. Dit laat het proton alleen waardoor het wordt omgezet in neutronen. Tijdens dit proces worden neutrino- en gammastraling uitgezonden.

Clusterverval

Bij Clusterverval wordt een kern uitgezonden die zwaarder is dan het alfadeeltje.

Voorbeeld van radioactieve vervalreeks

Een onstabiel atoom ondergaat een reeks radioactieve vervalsingen of transformaties om een ​​stabiele toestand te bereiken. Deze reeks transformaties wordt radioactieve vervalreeksen genoemd.

Een radioactieve vervalreeks wordt ook wel radioactieve cascade genoemd, het atoom wordt niet direct omgezet in een stabiele toestand. Het ondergaat eerder vele transformaties om een ​​stabiele toestand te bereiken. Voorbeelden van radioactief verval serie wordt hieronder gegeven-

  • Thorium serie- In de Thorium-serie zijn de volgende elementen aanwezig: actnium, bismutlood, polonium, radon, radium en thallium. De totale energieafgifte van Thorium-232 naar Lood-208 is 42.6 MeV.
  • Neptunium-serie– In de Neptunium-serie zijn slechts twee isotopen betrokken, namelijk Bismuth-209 en Thallium-205. De totale energieafgifte van Californium-249 naar Thallium-205 is 66.8 MeV.
  • uranium serie- Uranium-serie bevat de volgende elementen: Astatine, Bismut, Lood, Polonium, Protactinium, Radium en Radon, Thallium en Thorium. De totale energieafgifte van uranium-238 naar lood-206 is 51.7 MeV.
  • Actinium serie– De Actinium-serie bestaat uit Actinium, Astatine, Bismuth, Francium, Lood, Polonium, Protactinium, Radium, Thallium, Thorium en Radon. De totale energie die vrijkomt uit uranium-235 en lood-207 is 46.4 MeV.

Eigenschappen van radioactief verval

We hebben in bovenstaande paragrafen besproken dat radioactiviteit het fenomeen is waarbij een atoom zijn energie vermindert om een ​​stabiele toestand te bereiken. De energie die vrijkomt door deze atomen is hoog genoeg om een ​​atoombom te maken.

Het proces van radioactief verval is zeer willekeurig, men kan niet eenvoudig zeggen welk atoom in welk atoom zal desintegreren. Het hele proces van energieafgifte is spontaan. De transformatietheorie vertelt niets over de specifieke oorzaak in het atoom die verantwoordelijk is voor de uitstoot van deze extra energie.

Gebruik van radioactief verval

Hoewel, mensen hebben een gevaarlijke dreiging van nucleaire straling. Een geringe blootstelling aan straling kan ziekte, brandwonden en ernstige ziekten veroorzaken die tot de dood kunnen leiden. Overmatige hoeveelheid kan onmiddellijke dood veroorzaken.

Maar het kan op een betere manier worden gebruikt als de energie op de juiste manier wordt benut. Laten we eens kijken naar enkele toepassingen van radioactiviteit-

  • Geneeskunde– Kobalt-60 wordt veelvuldig gebruikt om kankercellen te vangen. Dit is een belangrijke doorbraak in de strijd tegen kanker.
  • Elektriciteitsproductie– Uranium-235 is een veelgebruikte brandstof in kerncentrales. Zelfs een kleine hoeveelheid uranium-235 kan worden gebruikt om megawatt elektriciteit op te wekken.
  • Behandeling– Jodium-131 ​​wordt gebruikt bij de behandeling van hyperthyreoïdie. Sommige radioactieve isotopen worden zowel voor diagnostische doeleinden als voor onderzoek gebruikt.
  • Meting van dikte:-De sterkte van penetraties als deze radioactieve elementen kunnen worden gebruikt voor nauwkeurige meting van diktes van kunststoffen en metalen in industrieën.
  • X-stralen-X-stralen en CT-scans maken gebruik van radioactieve elementen die door de menselijke huid dringen en een lichtgevend beeld geven van het menselijk lichaam van binnenuit.

Radioactieve gevaren

Als het niet op de juiste manier wordt gebruikt, kan blootstelling aan straling onherstelbare schade aan het menselijk lichaam en aan ander leven op aarde veroorzaken.

Hieronder is een lijst van enkele van de gevaren die worden veroorzaakt door blootstelling aan radioactiviteit-

  • Huidverbranding– Langdurige blootstelling aan de zon kan brandwonden op de huid veroorzaken. Dit kan worden waargenomen door het bruinen dat de huid donkerder maakt. Als de huid heel lang wordt blootgesteld aan zonlicht, kan deze blijvende schade oplopen en soms huidkanker veroorzaken.
  • Straling brandwonden- Wanneer een persoon in direct contact komt met radioactief materiaal, kan hij/zij, afhankelijk van de mate van blootstelling aan deze straling, stralingsverbrandingen krijgen. De huid verbrandt door het hoge penetratievermogen van radioactieve elementen.
  • Acuut stralingssyndroom- Dit is een ziekte die wordt veroorzaakt door inname van een grote hoeveelheid straling in een zeer korte tijd.
  • Kanker– Straling kan kanker veroorzaken in ons lichaam.
  • Hart-en vaatziekten– Overmatige straling veroorzaakt hart- en vaatziekten die een leven lang aanwezig kunnen zijn en genetisch kunnen worden overgedragen.
  • Stralingswolk– Atoomexplosies laten een enorme stralingswolk in de atmosfeer achter en vervuilen zo de atmosfeer met radioactieve elementen. Deze radioactieve wolken komen dan naar beneden in de vorm van regen.
  • Verlies van leven op aarde– Door straling sterven de onschuldige planten en dieren omdat ze zich niet bewust zijn van de bedreigingen die straling in hun lichaam veroorzaakt.
  • Lange halfwaardetijd van radioactieve materialen– Als er eenmaal een radioactief lek in een gebied is, moet het duizenden jaren volledig worden afgedicht, aangezien de halfwaardetijd van radioactieve elementen veel meer is dan mensenlevens. Om het effect van straling te beteugelen, moet dus de hele bevolking verhuizen en moet het gebied worden afgesloten.