Radioaktivita

15. září 2011 | 15.07 |

blog ›

Radioaktivita

Radioaktivita neboli radioaktivní rozpad je samovolná přeměna jader nestabilních nuklidů na jiná jádra, při níž vzniká ionizující záření. Změní-li se počet protonů v jádře, dojde ke změně prvku. Radioaktivitu objevil v roce 1896 Henri Becquerel u solí uranu. K objasnění podstaty radioaktivity zásadním způsobem přispěli francouzští fyzikové Pierre Curie a Maria Curie-Skłodowska.

Radioaktivita se běžně rozděluje na radioaktivitu přirozenou a umělou.

PŘIROZENÁ:

Přirozená radioaktivita je důsledkem samovolného rozpadu atomového jádra. Přirozeně radioaktivních je mnoho látek v přírodě (takové látky se pak označují jako radioaktivní látky), včetně tkání živých organismů.

UMĚLÁ:

Umělou radioaktivitu získají prvky transmutací, vlivem řetězové reakce nebo působením urychlených částic. Umělá radioaktivita je tedy podmíněna přeměnou jádra, která je způsobena vnějším vlivem, např. při ostřelování částicemi α se jádra mohou dále samovolně rozpadat, tzn. vykazují radioaktivitu. Takováto jádra v přírodě běžně neexistují, ale byla vytvořena uměle. Zákonitosti rozpadu těchto uměle vytvořených jader jsou shodné s zákony popisujícími rozpad přirozeně radioaktivních jader. Poněvadž však ke vzniku těchto jader byl nutný vnější umělý zásah, hovoříme o umělé radioaktivitě.

Jev umělé radioaktivity lze demonstrovat na následujícím příkladu. Vložením radioaktivního izotopu polonia ${}_{84}^{210}Po$ do hliníkové nádoby pozorujeme pronikavé záření, které vychází z nádoby, a které neustává ani po odstranění polonia z nádoby. Hliníková nádoba se tedy působením radioaktivního polonia sama stala (uměle) radioaktivní.

Polonium ${}_{84}^{210}Po$ je totiž přirozeně radioaktivní, přičemž při svém rozpadu vyzařuje α částice, které přeměňují hliník na izotop fosforu

${}_{13}^{27}Al + {}_2^4alpha ,to, {}_{15}^{30}P + n$ ,

kde n označuje neutron.

Izotop fosforu ${}_{15}^{30}P$ je však nestabilní s poločasem rozpadu $Tapprox 135,5,mbox{s}$ . Prostřednictvím kladného beta rozpadu přechází na stabilní křemík, tzn.

${}_{15}^{30}P,to, {}_{14}^{30}Si + e^{+} + nu$ ,

kde e + je vyzářený pozitron a ν představuje neutrino.

Umělou radioaktivitu poprvé pozorovali manželé Joliot-Curie v prosinci 1933. Omylem zapomenutá hliníková fólie po pokusech s pozitrony zůstala u čítače paprsků. Na něm se později objevil nezvykle vysoký počet záznamů. Při pátrání po příčině se podařilo objevit výše zmíněnou reakci a chemicky ji dokázat. Za svůj objev byli oba objevitelé oceněni Nobelovou cenou.