رادیو اکتیویته چیست

رادیواکتیویته چیست؟

عناصر می توانند از ایزوتوپ های مختلف ساخته شده باشند. ایزوتوپ ها اتم هایی هستند که تعداد پروتون ها و الکترون هایشان مساوی است اما تعداد نوترون هایشان متفاوت است. گاهی اوقات ایزوتوپ ها پایدار و خوشحالند. اینها همان عناصری هستند که ما در اطرافمان می بینیم و در طبیعت یافت می شوند. اما برخی از ایزوتوپ ها ناپایدارند. این ایزوتوپ ها، ایزوتوپ های رادیواکتیو نامیده می شوند.

واپاشی رادیواکتیو چیست؟

وقتی ایزوتوپ ها ناپایدارند انرژی به شکل تشعشع خارج می کنند. بسته به ایزوتوپ، سه نوع اصلی از اشعه و یا واپاشی رادیواکتیو وجود دارد.

انواع مختلف رادیو اکتیویته

• واپاشی آلفا - واپاشی آلفا موقعی به وجود می آید که تعداد بسیار زیادی پروتون در یک هسته وجود دارد. در این مورد عنصر، اشعه ای در قالب ذراتی با بار مثبت به نام ذرات آلفا ساطع می کند.
• واپاشی بتا - واپاشی بتا موقعی به وجود می آید که تعداد بسیار زیادی نوترون در یک هسته وجود دارد. در این مورد عنصر، اشعه ای در قالب ذراتی با بار منفی به نام ذرات بتا ساطع می کند.
• واپاشی گاما - واپاشی گاما موقعی به وجود می آید که انرژی بسیار زیادی در هسته وجود دارد. در این مورد از عنصر، ذرات گامایی بدون هیچ بار خالصی ساطع می شود.

رادیواکتیویته (پرتوافشانی) چگونه اندازه گیری می شود؟

رادیواکتیویته با استفاده از واحدی به نام «کوری» اندازه گیری می شود. به این واحد به طور مختصر Ci اطلاق می شود. کوری این که چه تعداد اتم در هر ثانیه به طور خود بخود دچار واپاشی می شود را اندازه گیری می کند. نام این واحد اندازه گیری از نام ماری و پیر کوری، کاشفان عنصر رادیوم گرفته شده.

نیمه عمر یک ایزوتوپ چیست؟

نیمه عمر یک ایزوتوپ، متوسط زمانی است که طول می کشد ​​تا نیمی از اتم ها در یک نمونه دچار واپاشی شوند. به عنوان مثال، نیمه عمر کربن 14، 5730 سال است. این به آن معنی است که اگر شما نمونه ای از کربن 14 با 1،000 اتم داشته باشید، انتظار می رود که 500 تا از این اتم ها در طول یک دوره 5730 ساله دچار واپاشی شوند. برخی از اتم ها ممکن است به سرعت دچار واپاشی شوند، در حالی که بقیه در طول هزاران سال هم دچار واپاشی نمی شوند.

البته چیزی که درباره نیمه عمر باید به یاد داشته باشیم این است که نیمه عمر یک احتمال است. در مثال بالا، انتظار می رود که 500 اتم دچار واپاشی شوند اما تضمینی وجود ندارد که برای همه نمونه ها این اتفاق رخ دهد و ممکن است برای یک نمونه خاص نیمه عمر صادق نباشد. نیمه عمر فقط وضعیتی است که به طور متوسط در میلیاردها و میلیاردها اتم رخ می دهد.

واپاشی رادیواکتیو برای عناصر دیگر

وقتی ایزوتوپ ها دچار واپاشی می شوند ممکن است برخی از ذرات اتمی شان (به عنوان مثال الکترون ها و پروتون ها) را از دست بدهند و از یک عنصر به عنصر دیگر تبدیل شوند. گاهی اوقات واپاشی ایزوتوپ ها از یک ایزوتوپ ناپایدار به ایزوتوپ ناپایدار دیگری صورت می گیرد. این امر می تواند به طور مداوم در یک زنجیره طولانی رادیواکتیو اتفاق بیفتد.

نمونه ای از یک زنجیره رادیواکتیو، اورانیوم 238 است. هنگامی که اورانیوم 238 دچار واپاشی می شود، به صورت شماری از عناصر از جمله توریم، رادیوم، فرانسیم، رادون، پلونیوم و بیسموت تغییر شکل می یابد تا در نهایت راهش با تبدیل شدن به یک ایزوتوپ پایدار به پایان می رسد.

چرا اشعه خطرناک است؟

اشعه می تواند ساختار سلول های بدن ما را تغییر دهد و جهش هایی ایجاد کند که باعث سرطان می شود. هرچه شخص در معرض اشعه بیشتری قرار گیرد برایش مخاطره آمیزتر خواهد بود.

آیا اشعه فایده ای هم دارد؟

اشعه با وجود خطراتی که دارد فوایدی هم دارد. از جمله کاربردهای اشعه می توان به اشعه ایکس، پزشکی، تاریخ گذاری کربن، تولید انرژی و کشتن میکروب ها اشاره کرد.

حقایقی جالب درباره رادیو اکتیویته

• اورانیوم در زمین ممکن است به گاز رادون واپاشی شود که می تواند برای انسان ها بسیار خطرناک باشد. تصور بر این است که گاز رادون دومین عامل ایجاد کننده سرطان ریه است.
• نیمه عمر کربن 14 در تاریخ گذاری کربن مورد استفاده قرار می گیرد تا سن فسیل ها تعیین شود.
• بیسموت سنگین ترین عنصر با دست کم یک ایزوتوپ پایدار است. همه عناصر سنگین تر از بیسموت رادیو اکتیو هستند.
• رادیواکتیویته به وسیله دانشمندی به نام A.H بکرل در سال 1896 کشف شد.