Radioaktivita Obecný úvod

Radioaktivita Schopnost atomového jádra vysílat neviditelné záření jádro přitom snižuje svoji energii a stává se stabilnějším atom jednoho prvku se přeměňuje na atom prvku jiného

Objev radioaktivity 1895 Becquerel 1898 manželé Curieovi (polonium a radium v jáchymovském smolinci) 1934 manželé Joliot-Curieovi (umělá radioaktivita)

Poločas rozpadu T čas,za který klesne počet atomů radioaktivního prvku a s ním i intenzita jeho vlastního záření na polovinu hodnoty od zlomku sekundy po miliardy let využití k určování stáří hornin , odumřelých organismů N(t)= N(0)(1/2)t/T = N(0)e-λt , kde λ=ln2/T a nazývá se přeměnová konstanta

Typy radioaktivního záření Neutronové záření

Záření α tok heliových jader málo průrazné (měkké záření) zachytí jej i list papíru kladný náboj,vychyluje se jak v elektrickém,tak v magnetickém poli nově vzniklý prvek se v PSP nachází o dvě místa vlevo oproti původnímu prvku

Záření β β+ a β- proud elektronů nebo pozitronů emitovaných z JÁDRA atomu , vznikají zde vzájemnou přeměnou nukleonů méně hmotné než α , a proto více průrazné pohltí jej tenký Al plech náboj kladný nebo záporný,vychyluje se v elektrickém i magnetickém poli

β - proud elektronů emitovaných z jádra atomu záporně nabity,vychylují se v elektrickém i magnetickém poli vznikají zde rozpadem neutronů (vedle protonů a antineutrin) při vyzáření β částice tedy v jádře přibude proton , Z vzroste o 1 , nově vzniklý prvek se v PSP nachází o 1 místo vpravo oproti původnímu prvku

β + proud pozitronů emitovaných z jádra kladně nabity , vychylují se v elektrickém i magnetickém poli vznikají přeměnou protonů vedle neutronů a neutrin při vyzáření pozitronu tedy v jádře ubude jeden proton , Z se sníží o 1 a nově vzniklý prvek se v PSP nachází o 1 místo vlevo oproti původnímu prvku

γ záření elektromagnetické vlnění prakticky nulová hmotnost , nejvíce pronikavé k zastavení nutná silná vrstva materiálu z těžších prvků , např. olověná deska bez náboje , neodchyluje se tedy ani v elektrickém ani magnetickém poli vyzářením γ částice se složení jádra nemění, pouze dochází ke snížení energie jádra neexistuje samostatně , doprovází záření α a β

Neutronové záření proud neutronů uměle vyvolané velmi pronikavé

Radioaktivní řady z prvku mateřského vzniká rozpadem prvek dceřinný není-li dceřinný prvek stálý , rozpadá se dále (mateřský pro jiný prvek) rozpad probíhá až do vzniku stabilních (neradioaktivních produktů)

Radioaktivní řady thoriová urano-radiová aktiniová neptuniová

Zákony posuvu Soddy , Fajans vyzářením α částice se A (hmotnostní=nukleonové číslo) snižuje o 4 jednotky vyzářením β částice se A nemění (mění se pouze Z) - v jádře sice ubude proton , ale přibude neutron (β+) nebo naopak (β-) , tzn. počet nukleonů (protonů + neutronů) se nemění

Transurany uměle připravené radioaktivní prvky v PSP za uranem (Z>92) všechny radioaktivní nestálé , postupným rozpadem jejich radioaktivní řady ústí do radioaktivních řad prvků vyskytujících se v přírodě , další rozpad postupuje jako v přirozených radioaktivních řadách

Zařazení prvku do radioaktivní řady S radioaktivním rozpadem je spojen úbytek hmotnostního čísla o 4 jednotky (α) nebo žádná změna hmotnostního čísla (β) >>> hmotnostní číslo všech členů jedné rozpadové řady lze vyjádřit společným vzorcem

Thoriová řada začíná izotopem thoria 232 jeho poločas rozpadu 1,4.1010 let 232 = celé číslo a násobek čtyř hmotnostní čísla všech členů thoriové řady násobky čtyř (4n , n je celé číslo)

Rozpadové řady 4n THORIOVÁ 4n+1 NEPTUNIOVÁ 4n+2 URANO-RADIOVÁ 4n+3 AKTINIOVÁ končí stabilními izotopy (olovo)

Jaderné štěpení zpomalený neutron štěpí těžké jádro na 2 přibližně stejně těžká a uvolňují se další neutrony,které mohou štěpit další jádra >>>> lavinovitě narůstá počet štěpených jader (řetězová jaderná reakce) uran 235 v přírodě - mírové využití v jaderné energetice jaderné zbraně

Jaderné elektrárny kritické množství = minimální množství štěpného materiálu k uskutečnění řetězové jaderné reakce moderátor-zpomaluje neutrony (těžká voda,grafit) regulační a havarijní tyče -pohlcují neutrony (Cd,borová ocel)

Další využití radionuklidů lékařství metoda značených atomů:diagnostika,chemie,geologie určování stáří hornin i odumřelých živých organismů (uhlíková metoda)