Näide radioaktiivsetest elementidest

Sõna radioaktiivne tähistab keemilist elementi kelle aatom on ebastabiilne ja sel põhjusel see pidevalt kiirgab kiirgus, mis viiks selle otse energiastabiilsuse seisundisse või teise ebastabiilsuse seisundisse, kus kiirgust jätkuks pidevalt väljastpoolt.

Kiirgusheitmed tähendavad subatoomiliste osakeste irdumine, nii et keemilise elemendi aatom, mis on juba korduvalt emiteerinud, hakkab muutuma teise väiksema keemilise elemendi aatomiks. Mõne aine radioaktiivne olemus on viinud ulatuslike uuringute ja inimeste jaoks kasulike rakenduste väljatöötamiseni.

Radioaktiivsete elementide avastamine

1895. aastal Henry becquerel sai inspiratsiooni Roentgeni röntgenikiirgusest, et uurida, kas uraanisoolade poolt eraldatav fluorestsents sarnaneb röntgenikiirgusega. Pärast fotoplaatidega katsetamist isoleeritud päikesevalgusestleidis, et uraanisoolad jätsid plaatidele täpse kujuga jälje.

See mulje uraanisoolade kujuga sellel ei olnud midagi pistmist oma fluorestsentsiga, sest see ilmus alles siis, kui oli valgust. Siis oli see energia vorm, mis põrkas plaatidega kokku, jättes selle jälje ka pimedas. Henry Becquerel nimetas seda energiat järgmiselt 

Becquereli kiired.

1896. aastal alustas Marie Curie ammendavat tööd Becquereli kiirte olemuse uurimiseks. 1898. aastal teatas ta oma tulemustest ja näitas, et on aineid nagu toorium ja selle ühendid, millel on sellised efektid nagu õhu ioniseerimine ja fotoplaatide muutmine.

Lisaks avastas ta, et mineraalne pigblende selle aktiivsus oli kolm kuni neli korda suurem kui praegusel uraanil, mistõttu ta kahtlustas, et selles mineraalis võib olla uus aine. Tema abikaasa Pierre tegi temaga uuringutes koostööd ja pärast selle elemendi eraldamist avastasid nad, et see oli nii kuni 400 korda aktiivsem kui uraan. Nad kutsuvad teda Poloonium.

Mineraalse pigblendiga täiendavalt uurides jätkasid nad aktiivse kiirguse eraldava baariumi osa alkoholis ja vesilahuses sadestamist, mille tulemuseks oli 900 korda suurem kui puhas uraan. Nad kuulusid teise uue elemendi juurde, mida nad nimetasid Raadio.

Raadio kiiratud kiirguses täheldasid nad muljetavaldavaid omadusi:

• Transformeerige hapnik (O₂) osoonis (O₃).
• Vesinikperoksiid (H₂VÕI₂).
• Kiirguv kiirgus hävitab elusrakke. See omadus on muutnud selle elemendi vähiravis väärtuslikuks.
• Raudsoolad (Fe⁺³) ja elavhõbe (Hg⁺²) redutseeritakse raud (Fe⁺²) ja elavhõbe (Hg⁺¹).

Radioaktiivsete elementide kiirgus

Elementide kiirguse uurimise eest vastutas teadlane Ernest Rutherford radioaktiivsed ja liigitasid need kolme rühma vastavalt käitumisele elektriväljas või magnetiline:

• Alfa-kiired või osakesed
• Beetakiired või osakesed
• Gammakiired või osakesed

The kiired või alfaosakesed on positiivne laeng ja on heeliumi (He) elemendi tuumad. Nad triivivad elektriväljas ja samamoodi magnetväljas kergelt negatiivse pooluse poole (positiivse vastand). Nad visatakse radioaktiivse elemendi tuumast välja kiirusega 2 * 10⁷Prl.

The beetakiired või osakesed on negatiivne laeng ja on elektronid mida kiirgavad mõnede elementide aatomid valguse omale lähedasel kiirusel (3 * 10⁸ Prl). Beetaosakeste kiirus on suurem kui alfaosakestel, kuna elektroni mass on palju väiksem kui heeliumituumad.

The gammakiired Neil pole laengut, mistõttu neid ei suunata elektri- ega magnetväljas. Sellest on eeldatud, et need ei koosne osakestest, vaid elektromagnetlained. Nad on läbitungivamad kui röntgenikiired. Sellest järeldub, et nende lainepikkus on lühem kui nende oma ja seetõttu on nad võimsamad kiired.

Radioaktiivsete elementide kasutamine

Radioaktiivsete elementide heitkoguseid kasutatakse, kuna neil on kasulikke omadusi mitmesugustel tööstuslikel ja uurimistöö eesmärkidel. Selle rakendused hõlmavad järgmist:

• The Süsinik-14 see on arheoloogia valdkonnas peategelane, kuna see võimaldab meil mõõta fossiilide ja igasuguste loodusliku päritoluga jäänuste vanust.
• The Uraan-238 ja Plutoonium Need on tuumaenergia saamiseks peamised materjalid. Selle radioaktiivne lagunemine eraldab elanikkonna vajaduste rahuldamiseks palju energiat, mida saab muundada elektriks. See on parim võimalus saastamata energiana; siiski on ohtlik, kui tuumajaamas on rike.
• The Raadio see on element, mille kiiritus tapab vähirakud keemiaravi ajal. See on nende ravimeetodite jaoks osutunud tõhusaks.

Radioaktiivsete elementide näited

• Uraan-238 (U)
• Uraan-239 (U)
• Plutoonium (Pu)
• Poloonium (Po)
• Raadius (Ra)
• Toorium (Th)
• Radoon (Rn)
• Protaktiinium (Pa)
• Süsinik-14 (C)
• Jood-131
• Vesinik-3 (triitium)