Energiapédia szócikk találomra
Radioaktív
A radioaktivitás felfedezése:
Antoine Henri Becquerel 1896-ban fedezte fel a radioaktivitást.
· Az uránérc előzetes besugárzás nélkül is bocsátott ki bizonyos sugarakat, amelyek a fényhez hasonló nyomot hagytak a fényképezőlemezen.
Marie Curie és Pierre Curie:· Sugárzó elemek után kutatva fedezték fel, hogy a tórium is sugároz
· Felfedezték a polóniumot és a rádiumot, amit az uránércből vontak ki.
· Megfigyelték, hogy az új sugárzás független a sugárzó elem fizikai és kémiai állapotától.
· Radioaktív sugárzás:előzetes energiaközlés nélkül bekövetkező sugárzás.
Ernest Rutherford:
· A radioaktív anyagból kilépő sugarakat elektromos mezőbe vezette, a sugárzás három összetevőjét figyelte meg.
A radioaktivitás a nem stabil (úgynevezett radioaktív)atommagok bomlásának folyamata. Ez nagy energiájú ionizáló sugárzást kelt. Radioaktív sugárzás a természetben is előfordul. Mérésére részecskedetektorokat használnak.
A sugárzás tulajdonságai:
· külső hatás nélkül keletkezik
· erőssége az elem mennyiségétől függ
· fizikai és kémiai változások nem befolyásolják
· kémiai hatása van, megfeketíti a filmet
· ionizáló hatása van
· élő sejteket károsítja
· fluoreszkálást, foszforeszkálást okoz
A sugárzás típusai:
· α-sugárzás: nagy sebességű He 2+- ionokból áll, ionizáló hatása legnagyobb, áthatoló képessége a legkisebb.
· β-sugárzás: közel fénysebességű elektronokból áll, ionizáló hatása kisebb, áthatoló képessége nagyobb.
· γ-sugárzás: nagy frekvenciájú elektromágneses hullám,ionizáló hatása legkisebb,áthatoló képessége legnagyobb
A sugárzások áthatolóképessége:
· α: levegőben néhány centiméter
· β: levegőben néhány méter
· γ: levegőben néhány száz méter
Radioaktív családok:
A radioaktivitás a sugárzó atomok belső átalakulásának következménye.
α-sugárzáskor a rendszám 2-vel, tömegszám 4-gyel csökken.
β-sugárzáskor a rendszám 1-gyel nő, tömegszám nem változik.
A radioaktív elemek családokba sorolhatók, melyben egymást követő bomlások sorozata játszódik le, míg egy stabil izotóp keletkezik.
A bomlást leíró fizikai mennyiségek:
Felezési idő: az az idő, amely alatt az atommagok fele elbomlik. Jele: T1/2
Bomlástörvény:
A radioaktív bomlás törvénye leírja, hogyan csökken a még nem elbomlott atommagok száma az időben.
N (t) :a t időpillanatban jelenlévő bomlatlan atommagok száma
N (0) : kezdeti bomlatlan atommagok száma
Átlagos élettartam:
A bomlásállandó reciproka.
Ezenkívül még többféle aktivitásegységet is bevezethetünk:
· fajlagos aktivitás: tömegegységre jutó bomlások száma másodpercenként (Bq/g, Bq/kg stb.),
· aktivitáskoncentráció: térfogat egységre eső aktivitás (Bq/m3, Bq/l stb.),
· felületi aktivitás: felületegységre eső aktivitás (Bq/cm2, Bq/m2 stb.).
Például a kálium 40-es izotópjának fajlagos aktivitása 30.4 Bq/g, azaz 1 g tiszta K-40-ben másodpercenként átlagosan 30.4 bomlás történik. A természetes urán fajlagos aktivitása 2.544 Bq/g.
Az aktivitás fogalmának ismeretében érthető a radioaktív hulladékok csoportosítása:
· kis aktivitású hulladék: 500 000 Bq/kg alatt
· közepes aktivitású hulladék: 500 000 Bq/kg és 5 000 000 kBq/kg között
· nagy aktivitású hulladék: 5 000 000 kBq/kg felett.
Az emberi test is tartalmaz természetes radioaktív izotópokat.
Ezek közül a kálium -40 aktivitása a legnagyobb: egy 75 kg-os ember K-40-ből származó aktivitása kb. 7300 Bq, vagyis másodepercenként kb. 7300 darab kálium -40-es atommag bomlik el a szervezetében .