Definitie van radioactiviteit in de wetenschap

Radioactiviteit is de spontane emissie van straling in de vorm van deeltjes of hoge energie fotonen als gevolg van een nucleaire reactie. Het staat ook bekend als radioactief verval, nucleair verval, nucleair uiteenvallen of radioactief uiteenvallen. Hoewel er veel vormen zijn electromagnetische straling, ze worden niet altijd geproduceerd door radioactiviteit. Een gloeilamp kan bijvoorbeeld straling uitstralen in de vorm van warmte en licht, maar dat is het niet radioactief. Een stof die onstabiel bevat atoomkernen wordt beschouwd als radioactief.

Radioactief verval is een willekeurig of stochastisch proces dat plaatsvindt op het niveau van individuele atomen. Hoewel het onmogelijk is om precies te voorspellen wanneer een enkele instabiele kern zal vervallen, kan de snelheid van verval van een groep atomen worden voorspeld op basis van vervalconstanten of halfwaardetijden. EEN halveringstijd is de tijd die nodig is om de helft van het monster stof radioactief verval te laten ondergaan.

Belangrijkste afhaalrestaurants: definitie van radioactiviteit

Het International System of Units (SI) gebruikt standaard de becquerel (Bq) eenheid van radioactiviteit. De eenheid is genoemd ter ere van de ontdekker van radioactiviteit, de Franse wetenschappers Henri Becquerel. Eén becquerel wordt gedefinieerd als één verval of desintegratie per seconde.

De curie (Ci) is een andere veel voorkomende eenheid van radioactiviteit. Het is gedefinieerd als 3,7 x 10¹⁰ desintegraties per seconde. Eén curie is gelijk aan 3,7 x 10¹⁰ Becquerels.

Ioniserende straling wordt vaak uitgedrukt in eenheden van grijs (Gy) of sieverts (Sv). Een grijs is de opname van één joule stralingsenergie per kilogram massa Een sievert is de hoeveelheid straling geassocieerd met een verandering van 5,5% van kanker die zich uiteindelijk ontwikkelt als gevolg van blootstelling.

De eerste drie soorten radioactief verval die werden ontdekt, waren alfa, bètaen gamma-verval. Deze manieren van verval zijn genoemd naar hun vermogen om materie te penetreren. Alpha verval doordringt de kortste afstand, terwijl gamma-verval dringt de grootste afstand door. Uiteindelijk werden de processen die betrokken zijn bij alfa-, bèta- en gamma-verval beter begrepen en werden aanvullende soorten verval ontdekt.

Vervalmodi omvatten (A is atoommassa of aantal protonen plus neutronen, Z is atoomnummer of aantal protonen):

• Alpha verval: Een alfadeeltje (A = 4, Z = 2) wordt uitgestoten door de kern, resulterend in een dochterkern (A -4, Z - 2).
• Protonenemissie: De moederkern zendt een proton uit, resulterend in een dochterkern (A -1, Z - 1).
• Neutronenemissie: De ouderkern werpt een neutron uit, wat resulteert in een dochterkern (A - 1, Z).
• Spontane splijting: Een instabiele kern valt uiteen in twee of meer kleine kernen.
• Beta minus (β⁻⁾ verval: Een kern zendt een elektron en elektron antineutrino uit om een ​​dochter met A, Z + 1 op te leveren.
• Bèta plus (β⁺) verval: Een kern zendt een positron en elektronenneutrino uit om een ​​dochter met A, Z - 1 op te leveren.
• Elektronenvangst: Een kern vangt een elektron op en zendt een neutrino uit, wat resulteert in een onstabiele en opgewonden dochter.
• Isomere overgang (IT): een opgewonden kern geeft een gammastraal af, resulterend in een dochter met dezelfde atoommassa en atoomnummer (A, Z),

Gamma-verval treedt meestal op na een andere vorm van verval, zoals alfa- of bèta-verval. Wanneer een kern in een geëxciteerde toestand wordt achtergelaten, kan deze een gammastralenfoton vrijgeven zodat het atoom terugkeert naar een lagere en stabielere energietoestand.

• L'Annunziata, Michael F. (2007). Radioactiviteit: introductie en geschiedenis. Amsterdam, Nederland: Elsevier Science. ISBN 9780080548883.
• Loveland, W.; Morrissey, D.; Seaborg, G.T. (2006). Moderne nucleaire chemie. Wiley-Interscience. ISBN 978-0-471-11532-8.
• Martin, B.R. (2011). Kern- en deeltjesfysica: een inleiding (2e ed.). John Wiley & Sons. ISBN 978-1-1199-6511-4.
• Soddy, Frederick (1913). 'De radio-elementen en de periodieke wet.' Chem. Nieuws. Nr. 107, pag. 97–99.
• Stabin, Michael G. (2007). Stralingsbescherming en dosimetrie: een inleiding tot gezondheidsfysica. Springer. doi:10.1007/978-0-387-49983-3 ISBN 978-0-387-49982-6.