Példa a radioaktív elemekre

A szó radioaktív kémiai elemre utal amelynek atomja instabil és emiatt folyamatosan kibocsát sugárzás, amely közvetlenül az energiastabilitás vagy egy olyan instabilitás állapotába juttatná, amelyben a sugárzás továbbra is folyamatosan kijutna a külsejébe.

A sugárzás kibocsátása a szubatomi részecskék leválása, tehát egy olyan kémiai elem atomja, amely már többször is kibocsátott egy másik kisebb kémiai elem atomjává. Egyes anyagok radioaktív jellege kiterjedt kutatáshoz és az emberek számára hasznos alkalmazások kifejlesztéséhez vezetett.

Radioaktív elemek felfedezése

1895-ben Henry becquerel inspirálta Roentgen röntgensugárzásának felfedezése annak tanulmányozására, hogy az uránsók által kibocsátott fluoreszcencia hasonló-e a röntgensugarakhoz. Fotókkal való kísérletezés után elszigetelt a napfénytőlfelfedezte, hogy az uránsók pontos alakjukkal nyomot hagytak a lemezeken.

Ez a benyomás az uránsók alakjával semmi köze a fluoreszcenciájához, mert ez csak akkor jelent meg, ha fény volt. Ez egyfajta energia volt, amely ütközött a lemezekkel, így a sötétben is hagyta ezt a nyomot. Henry Becquerel ezt az energiát úgy nevezte el 

Becquerel-sugarak.

Marie Curie 1896-ban kezdte el kimerítő munkáját, hogy megvizsgálja a Becquerel-sugarak jellegét. 1898-ban jelentette eredményeit, és kimutatta, hogy vannak olyan anyagok, mint a tórium és vegyületei, amelyeknek olyan hatása volt, mint a levegő ionizálása és a fényképes lemezek megváltoztatása.

Továbbá felfedezte, hogy a ásványi szurok aktivitása háromszor-négyszer nagyobb volt, mint a jelenlegi uráné, ezért gyanította, hogy új anyag lehet ebben az ásványban. Férje, Pierre társul vele a kutatás során, és miután elkülönítették ezt az elemet, rájöttek, hogy ez így volt egészen addig 400-szor aktívabb mint az urán. Felhívják Polónium.

Miközben tovább vizsgálták az ásványi szurokfoltot, folytatták az alkoholban és vizes oldatban az aktív sugárzást kibocsátó bárium egy részének kicsapódását, ami 900-szor nagyobb mint a tiszta urán. Egy másik új elemhez tartoztak, amelyet hívtak Rádió.

A Rádió által kibocsátott sugárzásban lenyűgöző tulajdonságokat figyeltek meg:

• Transformálja az oxigént (O₂) ózonban (O₃).
• Hidrogén-peroxid (H₂VAGY₂).
• A kibocsátott sugárzás elpusztítja az élő sejteket. Ez a tulajdonság értékessé tette ezt az elemet a rák kezelésében.
• Vas-sók (Fe⁺³) és higany (Hg⁺²) vasra (Fe⁺²) és higany (Hg⁺¹).

A radioaktív elemek által kibocsátott sugárzás

A tudós, Ernest Rutherford feladata volt az elemek sugárzásának tanulmányozása radioaktív, és három csoportba sorolta őket, elektromos viselkedésük szerint, ill mágneses:

• Alfa sugarak vagy részecskék
• Béta sugarak vagy részecskék
• Gammasugarak vagy részecskék

A sugarak vagy alfa részecskék pozitív töltésűek, és vannak a Hélium (He) elem magjai. Enyhén sodródnak a negatív pólus felé (szemben a pozitíval) egy elektromos mezőben, és hasonlóan a mágneses mezőben is. 2 * 10 sebességgel kiszorítják a radioaktív elem magjából⁷Kisasszony.

A béta sugarak vagy részecskék negatív töltésűek és vannak elektronok egyes elemek atomjai a fény sebességéhez közeli sebességgel (3 * 10⁸ Kisasszony). A béta részecskék sebessége nagyobb, mint az alfa részecskéké, mivel az elektron tömege sokkal kisebb, mint a hélium magoké.

A gamma sugarak Nincs töltésük, ezért nem terelődnek el elektromos vagy mágneses térben. Ebből azt feltételezték, hogy nem részecskékből állnak, hanem elektromágneses hullámok. Áthatolóbbak, mint a röntgensugarak. Ebből következik, hogy hullámhosszuk rövidebb, mint ezeké, és ezért erősebb sugarak.

Radioaktív elemek felhasználása

A radioaktív elemekből származó kibocsátásokat kihasználják, mivel hasznos tulajdonságokkal rendelkeznek különféle ipari és kutatási célokra. Alkalmazásai a következők:

• A Szén-14 főszereplő a régészet területén, mivel lehetővé teszi számunkra, hogy megmérjük a kövületek és mindenféle természetes eredetű maradvány korát.
• A Urán-238 és a Plutónium Ezek a fő anyagok az atomenergia előállításához. Radioaktív bomlása nagy mennyiségű energiát bocsát ki, amelyet villamos energiává lehet átalakítani a lakosság igényeinek kielégítése érdekében. Ez a legjobb megoldás, mint nem szennyező energia; azonban veszélyes, ha az atomerőműben meghibásodás van.
• A Rádió ez az az elem, amelynek sugárzása megöli a rákos sejteket a kemoterápia során. Ezeknek a kezeléseknek hatékonynak bizonyult.

Példák radioaktív elemekre

• Urán-238 (U)
• Urán-239 (U)
• Plutónium (Pu)
• Polónium (Po)
• Sugár (Ra)
• Torium (Th)
• Radon (Rn)
• Protactinium (Pa)
• Szén-14 (C)
• Jód-131
• Hidrogén-3 (trícium)