רדיואקטיביות


רדיואקטיביות

רדיואקטיביות

רדיואקטיביות

מה היא רדיואקטיביות או קרינה רדיואקטיבית?
ישנם איזוטופים שהגרעין שלהם אינו יציב ולכן פולט קרינה. כדאי שניזכר במספר נושאים:

  • בגרעין האטום נמצאים הפרוטונים והנויטרונים. לכל יסוד יש מספר קבוע וזהה של פרוטונים שמאפיין אותו .
  • כל האטומים השייכים לאותו היסוד מכילים אותו מספר פרוטונים בגרעין שלהם.
  • האיזוטופים של יסוד מסוים נבדלים זה מזה במספר הנויטרונים בגרעין שלהם אך מספר הפרוטונים בכל אחד מהאיזוטופים זהה ולכן הם שונים זה מזה במספר המסה שלהם.

מכיוון שישנם איזוטופים שהגרעין שלהם אינו יציב הוא עשוי להתפרק. בתהליך זה נפלטת אנרגיה. איזוטופים אלה נקראים איזוטופים רדיואקטיביים. ישנם שלושה סוגי קרינה רדיואקטיבית:

קרינת \alpha, קרינת \beta וקרינת \gamma

כל סוגי הקרינה הרדיואקטיבית נובעים מהגרעין ואין להן קשר לענן האלקטרונים. איזוטופ רדיואקטיבי הוא בעל התנהגות כימית זהה לאיזוטופ שאינו רדיואקטיבי. הם נבדלים במסה שלהם, בגלל ההבדל במספר הנויטרונים, וביכולתם לשחרר אנרגיה. יש איזוטופים הפולטים קרינת אלפא, אחרים פולטים קרינת ביתא וישנם כאלה הפולטים קרינת גמא. רוב האיזוטופים פולטים יותר מסוג אחד של קרינה. את הקרינה ניתן לחלק לשני סוגים:

  • קרינת חלקיקים
  • קרינה אלקטרומגנטית

מה מאפיין את הקרינות הרדיואקטיביות השונות?

 קרינת α

בקרינת אלפא נפלטים גרעיני הליום שהם למעשה שני פרוטונים ושני נויטרונים.
חלקיקי קרינת אלפא הם הכבדים ביותר.
כאשר גרעין של אטום פולט חלקיק אלפא מספרו האטומי קטן ב -2 ומספר המסה שלו קטן ב -4.

דוגמה :
התהליך שבו איזוטופ של היסוד אורניום  24092U  פולט חלקיק α ירשם כך:

 24092U    →   23690Th + α

 

קרינת β

בקרינת β נפלטים אלקטרונים מהגרעין.
ניוטרון שנמצא בגרעין פולט אלקטרון ועל ידי כך הוא הופך לפרוטון חיובי.

{ n }^{ \circ  }\longrightarrow { P }^{ + }+{ e }^{ - }\\ { n }^{ \circ  }\longrightarrow { P }^{ + }+\beta

בתהליך זה מספר הפרוטונים בגרעין גדל באחד ומספר המסה אינו משתנה.

דוגמה:
התהליך שבו איזוטופ של היסוד אורניום    24092U     פולט חלקיק β ירשם כך:

 24092U    →   24093Np + β

עוצמות הקרינה השונות וטווח ההשפעה שלהם

קרינת α מורכבת מחלקיקים כבדים באופן יחסי ולכן טווח החדירה שלה קצר מאוד. כ -4 ס"מ באוויר וכ -0.1 מ"מ בגוף האדם. החלקיקים אינם חודרים את המתכת עופרת. במגע עם גוף האדם החלקיקים עלולים לגרום לכוויות .

קרינת β היא קרינה חדירה יחסית לקרינת אלפא אך חדירותה נמוכה מקרינת גמא. חלקיקי הקרינה, כלומר האלקטרונים, נעים מהר בגלל המסה הנמוכה שלהם (אלקטרונים לעומת גרעין הליום). הם חודרים למרחק של כמה מטרים באוויר או מספר מילמטרים במים או ברקמות חיות כמו גוף האדם.

קרינת γ היא קרינה אלקטרומגנטית בדומה לקרן של אור נראה. היא בעלת האנרגיה הגבוהה ביותר ולכן מסוכנת וחודרנית יותר משאר האנרגיות. היא מסוגלת להרוג תאים חיים. היא חדירה לטווח של 4 מטר באוויר ולכ -50 ס"מ ברקמות חיות. הקרינה יכולה גם לחדור עופרת בעובי של 3 ס"מ. כדי לחסום אותה יש לשים מגן עופרת או בטון עבים .