Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
6
ROZDZIAŁ1.Energetycznewykorzystaniereakcjijądrowych
Masajądrajestmniejszaniżsumamasprotonówineutronów.Różnicamas
jestznanajakodefektmasy,którymożnawyrazićjakoekwiwalentenergii.Ener-
giatajestelektromagnetycznąenergiąpotencjalną,którajestuwalniana,gdysiły
jądrowenieutrzymująjużrazemnaładowanychfragmentów,aciężkiejądroato-
mowerozpadasięnadwalubwięcejlżejszychjąder.
Atomytegosamegopierwiastka,któremająróżnąliczbęneutronów,nazywa-
nesąizotopami.Zewzględunaizotopyliczbymasoweniesąokrągłymiwarto-
ściami.Naprzykład,występującywprzyrodzielitzawieraizotopy:6Lioraz7Li,
idlategojegoliczbamasowawynosi6,9.Znanesączęsteprzykłady,żeconaj-
mniejjedenizotoppierwiastkajestniestabilny.Emitujeonfotonylubcząstki
elementarne,cojestnazywaneradioaktywnością.Takieodmianyizotopówna-
zywanesąizotopamipromieniotwórczymi.FrederickSoddyzasugerował,żepro-
duktykońcoweszereguuranowegonradG”,ntorD”inaktynD”niebyłytrzema
nowymipierwiastkami,jakpierwotniesądzono,aletrzemaróżnymistabilnymi
izotopamiołowiu:206
82Pb,207
82Pbi208
82Pb,różniącymisięjedyniemasą.Dotakiego
wnioskudoszlijednocześniew1913rokuKasimirFajans(urodzonyw1867roku
wWarszawie,gdzieukończyłszkołęśrednią)iFrederickSoddy.Fajansnazwał
chemicznieidentyczneatomyoróżnychmasachizotopowychplejadami,aSoddy-
izotopami,nazwą,którejobecnieużywamy.Byłotociekaweodkrycie,ponieważ
wtymczasieneutronybyłynieznane,aatomyuważanozaparycząstekdodatnio
iujemnienaładowanych.
Początkowe80pierwiastkówwukładzieokresowymmastabilneizotopy.
Istniejeponad3000znanychradioizotopów,sąoneniestabilnąpostaciąpierwiast-
kaizazwyczajsąwytwarzanesztuczniezwykorzystaniemreaktorówjądrowych
lubakceleratorówcząstek,głównienaładowanych,lubneutronów.Jednakrów-
nieżwprzyrodziewszechobecnesąizotopypromieniotwórcze.
Ważnymparametremcharakteryzującymizotoppromieniotwórczyjestczas
połowicznegorozpadu(lubzaniku).Jesttoczas,wktórymjegoaktywnośćpromie-
niotwórczazmniejszasiędopołowy.Wartośćtaniezależyodczynnikówzewnętrz-
nych.Dlanaturalnychpierwiastkówpromieniotwórczychczaspołowicznegoroz-
padumieścisięwbardzoszerokimprzedziale,od10-17sdo1017lat.Przykładem
jestbetapromieniotwórczyizotopwęgla14C.Wprzyrodziewystępujątrzynaturalne
izotopywęgla:dwastabilne:12C,którystanowi99%całegowęglanaZiemi,i13C,
którystanowi1%,orazpromieniotwórczy14C,którywystępujewśladowychiloś-
ciachimaczaspołowicznegorozpadu5700±30lat.Izotop14Cpowstajewgórnych
warstwachtroposferyiwstratosferzejakowynikoddziaływaniapromieniowania
kosmicznegonaazot(pochłonięcieneutronuprzezjądroatomuazotu14N).Jego
stężenieutrzymywałosięnastałympoziomiedoczasupowierzchniowychtestów
broninuklearnej,alewzrostjegoaktywnościniebyłwielki.Innymźródłemizo-
topówpromieniotwórczychwśrodowiskusąkopalniewęgla.Węgieljakwiększość
minerałówzawierawniewielkimstężeniuuranitor,zazwyczajod1do4mg/kg,
awniektórychprzypadkachodnotowanonawetwartośćsięgającą20mg/kg.
