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:

 Aktivitás: időegységre eső bomlások száma. Jele: A, mértékegysége: Bq

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 .