introduktion till kemi

adioaktiva sönderfallsprodukter vi kommer att diskutera här är alfa, beta och gamma, beställda av deras förmåga att penetrera Materia. Alpha betecknar den största partikeln, och den tränger minst.,

termer

• alfa spånpartikel bestående av två protoner och två neutroner bundna tillsammans, identiska med en heliumkärna.
• beta particleA high energy electron släppt under beta förfall.,
• gammastrålhög energivåg av elektromagnetisk energi.
• isotopeen variant av ett visst kemiskt element, som delar samma antal protoner som andra atomer av elementet, men skiljer sig åt i antalet neutroner.

radioaktivt sönderfall uppstår när en instabil atomkärna förlorar energi genom att emittera energi i form av emitterade partiklar eller elektromagnetiska vågor, kallad strålning. Isotoper är atomer av samma element (och har därmed samma antal protoner) som skiljer sig åt i antalet neutroner i deras kärna., Vissa isotoper av ett givet element är mer instabila än andra, vilket orsakar en kärnreaktion som frigör energi för att uppnå en stabilare kärnkonfiguration. Sådana isotoper är radioaktiva och kallas ”radioisotoper.”

typer av förfall

det finns många typer av emmitted partiklar och strålning som radioisotoper producerar när de förfaller. De typer Vi kommer att diskutera här är: alfa, beta och gamma (listade i ökad förmåga att penetrera Materia). Alfa förfall ses endast i tyngre element större än atomnummer 52, tellurium., De andra två typerna av förfall ses i alla element.

Alfa, Beta, Gammasammansättning

alfapartiklar bär en positiv laddning, betapartiklar bär en negativ laddning och gammastrålar är neutrala. Alfapartiklar har större massa än betapartiklar. Genom att passera alfapartiklar genom ett mycket tunt glasfönster och fånga dem i ett urladdningsrör fann forskare att alfapartiklar motsvarar helium (He) kärnor. Andra experiment visade likheten mellan klassisk betastrålning och katodstrålar; de är båda strömmar av elektroner., På samma sätt visade sig gammastrålning och röntgenstrålar vara liknande elektromagnetisk strålning med hög energi.

de tre typerna av strålning har olika nivåer av penetrerande kraft. Penetrerande kraft avser den energi med vilken strålningspartiklarna matas ut från atomen. Ju högre energi desto mer kommer partiklarna eller ljuset som produceras av radioaktivt sönderfall att tränga in i ett ämne.

alfaförfall

en alfapartikel (α\alpha) består av två protoner och två neutroner bundna ihop. Denna typ av strålning har en positiv laddning (på grund av närvaron av två protoner). En alfa-partikel representeras ibland med hjälp av den kemiska symbolen He2+ , eftersom den har samma struktur som en heliumatom som saknar sina två elektroner—därav den totala laddningen på +2., Deras massiva storlek (jämfört med betapartiklar, till exempel) betyder alfapartiklar har mycket låg penetrationskraft. Penetrationskraft beskriver hur lätt partiklarna kan passera genom ett annat material. Eftersom alfa-partiklar har en låg penetrationskraft kan det yttre lagret av den mänskliga huden till exempel blockera dessa partiklar.

alfaförfall uppstår eftersom kärnan i en radioisotop har för många protoner. En kärna med för många protoner orsakar repulsion mellan dessa som avgifter. För att minska denna repulsion avger kärnan en a-partikel., Exempel på detta kan ses i förfall av americium (Am) till neptunium (Np).

betaförfall

i radioaktiva kärnor med för många neutroner kan en neutron omvandlas till en elektron, kallad betapartikel. Betapartiklar (β) har en högre penetrationseffekt än alfapartiklar (de kan passera genom tjockare material som papper).

under betaförfall minskar antalet neutroner i atomen med en, och antalet protoner ökar med en. Effektivt omvandlades en neutron till en proton i den sönderfallande kärnan, i processen som släppte en betapartikel., Eftersom antalet protoner före och efter sönderfallet är annorlunda har atomen förändrats till ett annat element.

Gammaförfall

vissa sönderfallsreaktioner frigör energi i form av elektromagnetiska vågor som kallas gammastrålar. Gammastrålning (γ) är en del av det elektromagnetiska spektrumet, precis som synligt ljus. Men till skillnad från synligt ljus kan människor inte se gammastrålar, eftersom de har en mycket högre frekvens och energi än synligt ljus. Gammastrålning har ingen massa eller laddning. Denna typ av strålning kan penetrera de vanligaste ämnena, inklusive metaller., De enda ämnen som kan absorbera denna strålning är tjock bly och betong.

Gammaförfallsreaktioner uppstår om energin hos radioisotopens kärna är för hög och det resulterande atomnumret och atommassan förblir oförändrade under reaktionens gång.