Introduktion til Kemi

termer

• alfapartikelen partikel bestående af to protoner og to neutroner bundet sammen, identisk med en heliumkerne.
• beta particleA elektron med høj energi frigivet under beta-henfald.,
• gamma rayhøjenergibølge af elektromagnetisk energi.
• isotopen variant af et bestemt kemisk element, som deler det samme antal protoner som andre atomer af elementet, men adskiller sig i antallet af neutroner.

radioaktivt henfald opstår, når en ustabil atomkerne mister energi ved at udsende energi i form af udsendte partikler eller elektromagnetiske bølger, kaldet stråling. Isotoper er atomer af det samme element (hvorved det samme antal protoner), som adskiller sig i antallet af neutroner i deres kerne., Nogle isotoper af et givet element er mere ustabile end andre, forårsager en nuklear reaktion, der frigiver energi for at opnå en mere stabil nuklear konfiguration. Sådanne isotoper er radioaktive, og kaldes “radioisotoper.”

typer af henfald

Der er mange typer emmitted partikler og stråling, som radioisotoper producerer, når de forfalder. De typer, vi vil diskutere her, er: alfa, beta og gamma (opført i stigende evne til at trænge ind i Stof). Alfa henfald ses kun i tungere elementer større end atomnummer 52, tellur., De to andre typer henfald ses i alle elementerne.

Alfa, Beta, Gamma sammensætning

alfapartikler bærer en positiv ladning, beta partikler bærer en negativ ladning, og gammastråler er neutrale. Alfa partikler har større masse end beta partikler. Ved at føre alfapartikler gennem et meget tyndt glasvindue og fange dem i et udløbsrør, fandt forskere, at alfapartikler svarer til helium (He) kerner. Andre eksperimenter viste ligheden mellem klassisk beta-stråling og katodestråler; de er begge strømme af elektroner., På samme måde viste gammastråling og røntgenstråler sig at være lignende højenergi-elektromagnetisk stråling.

de tre typer af stråling har forskellige niveauer af gennemtrængende magt. Penetrerende kraft refererer til den energi, hvormed strålingspartiklerne udstødes fra atomet. Jo højere energi, desto mere vil partikler eller lys, der produceres ved radioaktivt henfald, trænge ind i et stof.

alfa henfald

en alfapartikel (\\alpha) består af to protoner og to neutroner bundet sammen. Denne type stråling har en positiv ladning (på grund af tilstedeværelsen af to protoner). En alfapartikel er undertiden repræsenteret ved hjælp af det kemiske symbol He2+ , fordi det har den samme struktur som et heliumatom, der mangler sine to elektroner—deraf den samlede ladning på +2., Deres massive størrelse (sammenlignet med beta partikler, for eksempel) betyder alfapartikler har meget lav penetration magt. Penetration po .er beskriver, hvor let partiklerne kan passere gennem et andet materiale. Da alfapartikler har en lav penetrationskraft, kan det udvendige lag af den menneskelige hud for eksempel blokere disse partikler.alfa-henfald forekommer, fordi kernen i en radioisotop har for mange protoner. En kerne med for mange protoner forårsager afstødning mellem disse som afgifter. For at reducere denne afstødning udsender kernen en a-partikel., Eksempler på dette kan ses i henfaldet af americium (Am) til neptunium (Np).

Beta henfald

i radioaktive kerner med for mange neutroner kan en neutron omdannes til en elektron, kaldet beta partikel. Betapartikler (β) Har en højere penetrationskraft end alfapartikler (de er i stand til at passere gennem tykkere materialer, såsom papir).

under beta-henfald falder antallet af neutroner i atomet med en, og antallet af protoner stiger med en. Effektivt blev en neutron omdannet til en proton i den forfaldne kerne, i processen frigiver en beta partikel., Da antallet af protoner før og efter forfaldet er anderledes, er atomet ændret til et andet element.

Gamma henfald

nogle henfald reaktioner frigive energi i form af elektromagnetiske bølger kaldet gammastråler. Gammastråling (γ) er en del af det elektromagnetiske spektrum, ligesom synligt lys. I modsætning til synligt lys kan mennesker imidlertid ikke se gammastråler, fordi de har en meget højere frekvens og energi end synligt lys. Gammastråling har ingen masse eller ladning. Denne type stråling er i stand til at trænge ind i de mest almindelige stoffer, herunder metaller., De eneste stoffer, der kan absorbere denne stråling, er tyk bly og beton.

Gamma-henfaldsreaktioner forekommer, hvis energien i radioisotopens kerne er for høj, og det resulterende atomnummer og atommasse forbliver uændret i løbet af reaktionen.