Neste artigo vamos nos familiarizar com o termo"Radioatividade". Este conceito será considerado em termos gerais, do ponto de vista do curso do processo de decaimento. Vamos analisar os principais tipos de radiação, a lei de decaimento, dados históricos e muito mais. Vamos nos debruçar sobre o conceito de "isótopo" e nos familiarizar com o fenômeno da decadência eletrônica.
Radioatividade é um parâmetro qualitativoátomos, o que permite que alguns isótopos decaiam em ordem espontânea e emitem radiação. A primeira confirmação desta afirmação foi feita por Becquerel, que conduziu experimentos com urânio. É por esta razão que os raios emitidos pelo urânio foram nomeados em sua honra. O fenômeno da radioatividade é a liberação de partículas alfa ou beta do núcleo de um átomo. A radioatividade se expressa na forma de uma expansão do núcleo atômico de um determinado elemento e permite que este se transforme de um átomo de um elemento para outro.
No decorrer deste processo, a decadência ocorredo átomo inicial com a transformação subseqüente em um átomo, que caracteriza outro elemento. O resultado da ejeção de quatro partículas alfa do núcleo atômico será uma diminuição no número de massa, que forma o próprio átomo, por quatro unidades. Isso leva a uma mudança na tabela periódica por um par de posições à esquerda. Este fenômeno é causado pelo fato de que durante o "tiro alfa" 2 prótons e 2 nêutrons foram descartados. E o número do elemento, como nos lembramos, corresponde ao número de prótons no núcleo. Se uma partícula beta foi ejetada (e-) então o nêutron é transformado denúcleo em um próton. Isso leva a uma mudança na tabela periódica por uma célula para a direita. A massa é alterada para valores extremamente pequenos. A emissão de elétrons carregados negativamente é acoplada à emissão de raios gama.
A radioatividade é um fenômeno no curso do qualo isótopo decai em uma forma radioativa. Este processo está sujeito à lei: os átomos puros (n), que decaem em unidade de tempo, são proporcionais ao número de átomos (N) que estão disponíveis em um determinado momento:
n = λN.
Nesta fórmula, o coeficiente λ implicaa constante decaimento de natureza radioativa, que está associada à meia vida do isótopo (T) e corresponde à seguinte afirmação: λ = 0,693 / T. Segue-se desta lei que após o término de um período de tempo igual à meia-vida, o valor quantitativo do isótopo será menor que duas vezes. Se os átomos formados no decorrer do decaimento radioativo (p-és) se tornarem da mesma natureza, então sua acumulação começará, o que durará até o estabelecimento do equilíbrio radioativo entre dois isótopos: a filha e o pai.
A radioatividade e a decadência são objetos de estudo inter-relacionados. O primeiro (p-nost) é possibilitado pelo segundo (o processo de decaimento).
O conceito de decaimento radioativo caracterizaeles mesmos, como a transformação da composição ou estrutura da estrutura do núcleo instável atômico. Além disso, esse fenômeno é espontâneo. A emissão de uma partícula elementar (h-tsy) ou quantum gama, bem como a liberação de fragmentos nucleares. Os nuclídeos correspondentes a este processo são chamados radioativos. No entanto, este termo também se refere a substâncias cujos núcleos também são classificados como radioativos.
Естественная радиоактивность – это распад ядер átomos que ocorrem naturalmente em ordem espontânea. O r-tju artificial chama o mesmo processo que mencionamos acima, mas executa-se pela pessoa que usa caminhos artificiais que correspondem a reações nucleares especiais.
Materna e criança são aqueles grãos quedecompor, e aqueles que são formados como o produto final desta decadência. O número de massa e carga da estrutura da criança são descritos na regra de deslocamento de Soddy.
O fenômeno da radioatividade inclui váriosespectros que dependem do tipo de energia. Nesse caso, o espectro de partículas alfa e quarks y pertence ao tipo descontínuo (discreto) de espectro, e as partículas beta são contínuas.
Hoje sabemos não apenasdecaimentos gama alfa e beta, mas também foi detectada emissão de prótons e nêutrons. O conceito de radioatividade de cluster e fissão espontânea também foi descoberto. A captura de elétrons, pósitrons e decaimento duplo de partículas beta está incluída na seção de decaimento beta e é considerada uma variação do mesmo.
Существуют изотопы, которые могут подвергаться simultaneamente dois ou mais tipos de deterioração. Um exemplo é o bismuto 212, que com probabilidade 2/3 forma tálio 208 (ao usar decaimento do tipo alfa) e 1/3 leva ao polônio 212 (ao usar decaimento beta).
O núcleo que se formou durante essa decadência,às vezes, pode ter as mesmas propriedades radioativas e depois de um tempo será destruído. O fenômeno da decaimento p é mais simples na ausência de um núcleo estável. A sequência de processos semelhantes é chamada de cadeia de decaimento e os nucleotídeos que surgem nesse processo são chamados de núcleos radioativos. A série de tais elementos, que começa com o urânio 238 e 235, bem como o tório 232, acaba chegando ao estado de nucleotídeos estáveis, respectivamente, do chumbo 206 e 207 e 208.
O fenômeno da radioatividade permite alguns núcleos(isobar) com o mesmo número de massa se transformam. Isso é possível devido à deterioração beta. Cada cadeia isobárica inclui de um a três nuclídeos estáveis do tipo beta (eles não têm capacidade de decaimento beta, mas podem ser instáveis, por exemplo, em relação a outros tipos de decaimento p). O restante do conjunto de núcleos nessa cadeia é beta instável. Aplicando decaimento β-menos ou β-plus, o núcleo pode ser convertido em um nuclídeo com uma forma β-estável. Se tais nuclídeos estiverem na cadeia isobárica, o núcleo poderá começar a sofrer decaimento beta positivo ou negativo. Esse fenômeno é chamado de captura eletrônica. Um exemplo é a deterioração do radionuclídeo de potássio 40 em estados β-estáveis vizinhos do argônio 40 e cálcio 40.
Радиоактивность – это, в первую очередь, распад isótopos. Atualmente, mais de quarenta isótopos com radioatividade e in vivo são conhecidos pelos seres humanos. A quantidade predominante está localizada nas fileiras r: urânio-rádio, tório e anêmona-do-mar. Todas essas partículas existem e se espalham na natureza. Eles podem estar presentes nas rochas, nas águas dos oceanos, nas plantas e nos animais, etc., e também causam o fenômeno da radioatividade natural.
Além da série natural de isótopos-r, mais de mil espécies artificiais foram criadas pelo homem. O método de produção geralmente se implementa em reatores nucleares.
Muitos isótopos-r são usados e usados para fins médicos, por exemplo, para combater o câncer. Eles são muito importantes no campo do diagnóstico.
A essência da radioatividade é que os átomospode espontaneamente mudar de um para outro. Além disso, eles adquirem uma estrutura mais estável ou estável do núcleo. Durante a transformação, o enésimo núcleo libera ativamente os recursos energéticos do átomo, que assumem a forma de partículas carregadas ou atingem o estado dos raios gama; este último, por sua vez, forma a radiação correspondente (gama) ou a radiação eletromagnética.
Nós já sabemos sobre a existência de radioativosisótopos de natureza artificial e natural. É importante entender que não há diferença particular e / ou fundamental entre eles. Isso se deve às propriedades dos núcleos, que só podem ser determinadas de acordo com a estrutura do núcleo, e elas não dependem dos caminhos da criação.
Como mencionado anteriormente, a descoberta da radioatividadeaconteceu graças aos trabalhos de Becquerel, que foram cometidos em 1896. Esse processo foi identificado durante experimentos com urânio. Mais especificamente, o cientista tentou causar o efeito do escurecimento da emulsão e sujeitar o ar à ionização. Madame Curie-Skłodowska foi a primeira pessoa a medir a magnitude da intensidade de radiação U. E, ao mesmo tempo que uma cientista da Alemanha Schmidt, ela revelou o r-tório. Foi o casal Curie, após a descoberta da radiação invisível, que a chamou de radioativa. Em 1898, eles também descobriram o polônio, outro elemento p que foi depositado em minérios de resina de urânio. O rádio foi descoberto pelos cônjuges Curie também em 1898, mas um pouco antes. O trabalho foi concluído com Bemon.
Após a descoberta de muitos distritoselementos, um número considerável de autores foi provado e demonstrado que todos causam radiação de três tipos, que alteram seu comportamento em um campo magnético. A unidade de radioatividade é becquerel (Bq ou Bq). Rutherford sugeriu chamar os raios detectados de alfa, beta e gama.
A radiação alfa é uma coleção de partículas comcarga positiva. Os raios beta são formados por elétrons, partículas com carga negativa e baixa massa. Os raios gama são análogos aos raios-x e são apresentados na forma de quanta eletromagnético.
Em 1902, Rutherford e Soddy foram explicadoso fenômeno da radioatividade através da transformação arbitrária de um átomo de um elemento em outro. Esse processo obedeceu às leis da aleatoriedade e foi acompanhado pela liberação de recursos energéticos, que assumiram a forma de raios gama, beta e alfa.
Естественную радиоактивность исследовала М.Curie com Debierne. Em 1910, eles receberam metal - rádio - em sua forma pura e investigaram suas propriedades. Em particular, foi dada atenção à medição da deterioração contínua. Debierne e Gisel fizeram a descoberta da anêmona-do-mar e Gan descobriu átomos como radiotório e mesotélio. O íon foi descrito por Boltwood, e Hahn e Meitner descobriram o protactínio. Cada isótopo desses elementos que foram descobertos possui propriedades radioativas. Pierre Curie e Labord, em 1903, descreveram a decadência do rádio. Eles mostraram que os produtos de reação de 1 grama de Ra liberam cerca de cento e quarenta kcal em uma hora de decomposição. No mesmo ano, Ramzai e Soddy descobriram que uma ampola selada com rádio também continha hélio na forma gasosa.
Trabalhos de cientistas como Rutherford, Dorn, Debjorne Gisel, mostram-nos que na lista geral de produtos de decomposição U e Th inclui algumas substâncias em decomposição rápida - gases. Eles têm sua própria radioatividade e os chamam de emanações de tório ou rádio. Isso também se aplica à anêmona-do-mar. Eles provaram que, quando deteriorado, o rádio cria hélio e radônio. A lei da radioatividade na transformação de elementos foi formulada pela primeira vez por Soddy, Russell e Faiança.
A descoberta do fenômeno que estamos estudando nesteartigo, Becquerel primeiro envolvido. Foi ele quem descobriu o fenômeno da decadência. Porque unidades de radioatividade são chamadas becquerels (Bq). No entanto, uma das maiores contribuições para o desenvolvimento da doutrina de r-nosti foi Rutherford. Ele concentrou seus próprios recursos de atenção na análise da deterioração em estudo e conseguiu estabelecer a natureza dessas transformações, bem como determinar a radiação que as acompanha.
A base de suas conclusões épostulação sobre a presença de radiação alfa, gama e beta que são emitidas por elementos radioativos naturais e a medição da radioatividade tornou possível isolar os seguintes tipos:
Outro ponto na formação e especificaçãoA definição de radioatividade é a descoberta de Rutherford de estruturas atômicas nucleares. O que é igualmente importante é o estabelecimento de uma relação entre várias propriedades de um átomo e a estrutura de seu núcleo. De fato, é o "núcleo" de uma partícula que determina a estrutura da camada de elétrons e todas as propriedades de natureza química. Foi isso que tornou possível decifrar completamente os princípios e mecanismos pelos quais a transformação radioativa ocorre.
A primeira transformação bem sucedida do núcleo foi realizada em1919 por Ernest Rutherford. Ele usou o "bombardeio" do núcleo do átomo de N usando partículas alfa de polônio. A conseqüência disso foi a emissão de prótons por nitrogênio, seguida pela conversão em núcleos de oxigênio - O17.
Em 1934, os cônjuges do Curie receberamisótopos de fósforo por meio de radioatividade artificial. Eles agiram em alumínio com partículas alfa. Os núcleos P30 obtidos apresentaram algumas diferenças em relação às formas p naturais do mesmo elemento. Por exemplo, durante o decaimento, não foram emitidas partículas de pósitron. Então eles se transformaram em núcleos de silício estáveis (Si30). Em 1934, foi descoberta a radioatividade artificial e o fenômeno da decadência de pósitrons.
Uma das classes de radioatividade écaptura eletrônica (captura K). Nele, os elétrons são capturados diretamente das conchas dos átomos. Como regra, o K-shell emite uma certa quantidade de nêutrons e depois é convertido em um novo "núcleo" do átomo com o mesmo índice de número de massa (A). No entanto, o número do átomo (Z) diminui em 1, em comparação com o núcleo original.
O processo de transformação nuclear no curso da eletrônicaCaptura e decaimento de pósitrons é uma ação semelhante entre si. Portanto, eles podem ser vistos simultaneamente durante a observação de um conjunto de átomos da mesma espécie. A captura eletrônica é sempre acompanhada pela emissão de radiação na forma de raio-x. Isso é explicado pela transição de um elétron de um orbital nuclear mais distante para um mais próximo. Este fenômeno, por sua vez, é explicado pelo fato de que elétrons são retirados de órbitas mais próximas do núcleo e partículas de níveis distantes tendem a ocupar seu lugar.
O fenômeno da transição isomérica é baseado no fato de quea emissão de partículas alfa e / ou beta leva à excitação de alguns núcleos que estão em um estado de excesso de energia. Os recursos emitidos "fluem" na forma de raios gama excitados. Uma mudança no estado do núcleo durante o decaimento-p leva à formação e liberação de todos os três tipos de partículas.
O estudo do isótopo estrôncio 90 permitiudeterminar que eles emitem apenas partículas β e núcleos, por exemplo, sódio 24, também podem emitir raios gama. O número predominante de átomos é extremamente pequeno em um estado excitado. Esse valor é tão curto prazo (10-9) e as pequenas que ainda não podem ser medidas. Consequentemente, apenas uma pequena porcentagem dos núcleos é capaz de ficar em estado de excitação por um período de tempo relativamente longo (até meses).
Núcleos capazes de "viver" por tanto tempo são chamadosisômeros. As transições concomitantes que são observadas durante a transformação de um estado para outro e são acompanhadas pela emissão de partículas gama-quânticas são chamadas isoméricas. Nesse caso, a radioatividade da radiação adquire valores altos e com risco de vida. Núcleos que emitem apenas partículas beta e / ou alfa são chamados núcleos puros. Se raios gama são emitidos no núcleo durante sua decadência, então ele é chamado de emissor gama. Um emissor puro deste último tipo só pode ser chamado de núcleo que passa por muitas transições isoméricas, o que só é possível com a existência prolongada em um estado excitado.
