Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
4
SekcjaA–Strukturaatomu
Promieniotwór-
czość
Rozpadpromieniotwórczyjestprocesem,wktórymnietrwałejądraato-
mowe—emitująccząstkiróżnychrodzajów—ulegająprzemianie
wjądratrwalsze.Podziałunapromieniotwórczośćalfa,betaigamma(a,
big)dokonanopierwotnienapodstawieróżnicwzdolnościprzenikania,
jakiewystępowałymiędzyposzczególnymirodzajamipromieniowania.
Rozpadypromieniotwórczezwiązanesąznastępującymiprocesami:
lCząstkaa,emitowanaprzezniektóreciężkiejądra,jestjądrem4He;
wwynikujejemisjipowstajejądrooliczbieatomowejZmniejszejo2
iliczbiemasowejmniejszejo4.Naprzykładjądro238U(Z=92)ulega
rozpadowia,dającradioaktywny234Th(Z=90).
lCząstkabtoelektron.JejemisjazjądrazwiększaZo1,aleniewpływa
naliczbęmasową.Wtakiwłaśniesposób14C(Z=6)rozpadasiędo
trwałego14N(Z=7).
lPromieniowaniegjestwysokoenergetycznympromieniowaniemelek-
tromagnetycznym.Częstotowarzyszyonorozpadomaib.
Znanesąteżinneprocesyrozpadu.Bardzociężkiepierwiastkiulegają
samorzutnemurozszczepieniujądrowemu,podczasktóregojądroroz-
padasięnadwafragmentyopodobnejmasie.Przemianaprzeciwstawna
donormalnegorozpadubzachodzialbonaskutekwychwytuelektronu
przezjądro,albowrezultacieemisjipozytonu(b+)—dodatnionałado-
wanejantycząstkielektronu.Itaknaprzykładwnaturalnymizotopie
promieniotwórczym40K(Z=19)zajśćmożealborozpadb,prowadzący
do40Ca(Z=20),albowychwytelektronu,któremutowarzyszypowsta-
nie40Ar(Z=18).
Rozpadpromieniotwórczyjestprocesemstatystycznym:wżadnym
konkretnymjądrzeniemaniczego,copozwoliłobynamprzewidzieć,
kiedyulegnieonorozpadowi.Możemyjedynieprzewidywaćprawdopo-
dobieństwojegorozpaduwokreślonymprzedzialeczasowym.Wielkość
tawydajesięniezmiennawczasiei—zwyjątkiemwychwytuelektronu
—niezależnaodtemperatury,ciśnieniaczychemicznegostanuatomu.
Prawdopodobieństwotozwyklewyrażasięwpostacitzw.czasu
połowicznegorozpadu(inaczejokresupołowicznegozaniku),czyli
czasu,wjakimpołowapróbkidanegoizotopuulegarozpadowi.Czasy
połowicznegorozpaduróżnychizotopówprzyjmująwartościod
ułamkówsekundydomiliardówlat.Niektóreznaturalnychpier-
wiastkówpromieniotwórczychwystępującychnaZiemimająbardzo
długieczasypołowicznegorozpadu;pierwiastkitenadaltrwająjako
pozostałośćprocesusyntezypierwiastkówchemicznychsprzedpowsta-
niaZiemi.Otonajważniejszeznich(wnawiasachodpowiednieczasy
połowicznegorozpaduwlatach):40K(1,3·109),232Th(1,4·1010)i238U
(4,5·109).
Występowanietakichdługowiecznychpierwiastkówpromieniotwór-
czychmaważnekonsekwencje.Rozpadpromieniotwórczywewnętrzu
ZiemijestŹródłemciepła,którezkoleinapędzawieleprocesówgeolo-
gicznych,włączniezaktywnościąwulkanówidługotrwałymiprocesami
powstawaniaiprzemieszczaniasięskorupyziemskiej.Rozpadpromie-
niotwórczyjestteżŹródłeminnychpierwiastków,takichjakheliargon
czyniektórekrótkożyjącepierwiastkipromieniotwórczepowstające
zrozpadutoruiuranu(patrztematI2).
