דוגמה לאלמנטים רדיואקטיביים

המילה רַדִיוֹאַקטִיבִי מתייחס ליסוד כימי האטום שלו לא יציב ומסיבה זו הוא פולט ברציפות קְרִינָה, אשר יביא אותו ישירות למצב של יציבות אנרגטית, או אחר של חוסר יציבות שבו הקרינה תמשיך להשתחרר כלפי חוץ ברציפות.

פליטת קרינה מרמזת על ניתוק של חלקיקים תת אטומייםאז האטום של יסוד כימי שכבר פליט שוב ​​ושוב הולך להפוך לאטום של יסוד כימי קטן יותר. האופי הרדיואקטיבי של כמה חומרים הוביל למחקר מקיף ולפיתוח יישומים שימושיים לבני אדם.

גילוי יסודות רדיואקטיביים

בשנת 1895, הנרי בקרקל קיבל השראה מתגליתו של רנטגן של צילומי רנטגן כדי לחקור האם הקרינה הנפלטת ממלחי אורניום דומה לקרני הרנטגן. לאחר התנסות בצלחות צילום מבודד מאור השמש, גילה כי מלחי אורניום השאירו חותם עם צורתם המדויקת על הלוחות.

הרושם הזה עם צורת מלחי אורניום זה לא היה קשור לקרינה הפלואורסצנטית שלהכי זה הופיע רק כשהיה אור. זו הייתה אפוא סוג של אנרגיה שהתנגשה בצלחות והשאירה את העקבות האלה אפילו בחושך. הנרי בקרל כינה את האנרגיה הזו בשם קרני בקר.

בשנת 1896 החלה מארי קירי בעבודתה הממצה לחקור את טיבם של קרני בקר. זה היה בשנת 1898 שהוא דיווח על תוצאותיו והראה שיש חומרים כמו תוריום ותרכובותיו, שהיו להם השפעות כמו יינון האוויר ושינוי לוחות צילום.

יתר על כן, הוא גילה כי קלף מינרלים הייתה לו פעילות של פי שלושה עד ארבעה מזו של האורניום הנוכחי, הסיבה מדוע היא חשדה שחומר חדש יכול להיות במינרל זה. בעלה פייר שותף איתה למחקר, ואחרי שבודד את האלמנט הזה הם גילו שזה המצב עד פעיל פי 400 יותר מאשר אורניום. הם קוראים לו פולוניום.

כאשר הם חקרו עוד יותר את המינרל פיצ'בלנדה, הם המשיכו לזרז באלכוהול ובתמיסה מימית חלק של בריום שפלט קרינה פעילה, מה שהביא פי 900 יותר מאשר אורניום טהור. הם השתייכו לאלמנט חדש אחר, אותו כינו רָדִיוֹ.

בקרינה שנפלטה על ידי הרדיו הם צפו בתכונות מרשימות:

• הפוך חמצן (O₂) באוזון (O₃).
• מי חמצן (H₂אוֹ₂).
• הקרינות הנפלטות הורסות תאים חיים. מאפיין זה הפך את האלמנט הזה לבעל ערך בטיפול בסרטן.
• מלחי ברזל (Fe⁺³) וכספית (Hg⁺²) מצטמצמים לברזליות (Fe⁺²) וכספית (Hg⁺¹).

קרינות הנפלטות על ידי גורמים רדיואקטיביים

המדען ארנסט רתרפורד היה אחראי על חקר קרינת היסודות רדיואקטיבי, וסיווג אותם לשלוש קבוצות, על פי התנהגותם בשדה חשמלי או מַגנֶטִי:

• קרני אלפא או חלקיקים
• קרני בטא או חלקיקים
• קרני גמא או חלקיקים

ה קרניים או חלקיקי אלפא יש מטען חיובי, והם גרעיני יסוד הליום (הוא). הם נסחפים מעט לעבר הקוטב השלילי (ההפוך לחיובי) בשדה חשמלי ובדומה בשדה מגנטי. הם גורשים מגרעין היסוד הרדיואקטיבי במהירות של 2 * 10⁷גברת.

ה קרני בטא או חלקיקים יש מטען שלילי והם אלקטרונים הנפלטים מהאטומים של כמה אלמנטים במהירות קרובה לזו של האור (3 * 10⁸ גברת). המהירות של חלקיקי בטא גדולה מזו של חלקיקי האלפא, מכיוון שלאלקטרון יש מסה קטנה בהרבה מגרעיני הליום.

ה קרני גמא אין להם מטען, ולכן הם אינם מוסטים בשדה חשמלי או מגנטי. ההנחה מכאן היא שהם אינם מורכבים מחלקיקים, אלא מ גלים אלקטרומגנטיים. הם חודרים יותר מצילומי רנטגן. מכאן נובע שאורך הגל שלהם קצר מזה של אלה, ולכן הם קרניים חזקות יותר.

שימושים באלמנטים רדיואקטיביים

פליטה מנוצלת מאלמנטים רדיואקטיביים, מכיוון שיש להם תכונות שימושיות למטרות תעשייתיות ומחקר שונות. היישומים שלה כוללים:

• ה פחמן -14 הוא גיבור בתחום הארכיאולוגיה, מכיוון שהוא מאפשר למדוד את גיל המאובנים ושל כל מיני שרידים שמקורם טבעי.
• ה אורניום -238 וה פּלוּטוֹנִיוּם הם החומרים העיקריים להשגת אנרגיה גרעינית. הריקבון הרדיואקטיבי שלה פולט כמות גדולה של אנרגיה שניתן להפוך לחשמל כדי לתמוך בצרכי האוכלוסייה. זוהי האפשרות הטובה ביותר כאנרגיה שאינה מזהמת; עם זאת, זה מסוכן אם יש כשל במפעל הגרעיני.
• ה רָדִיוֹ זהו היסוד שקרינתו הורגת תאים סרטניים במהלך כימותרפיה. זה הוכיח יעילות עבור טיפולים אלה.

דוגמאות לאלמנטים רדיואקטיביים

• אורניום -238 (U)
• אורניום -239 (U)
• פלוטוניום (פו)
• פולוניום (פו)
• רדיוס (רא)
• תוריום (ת)
• ראדון (Rn)
• פרוטקטיניום (אב)
• פחמן 14 (C)
• יוד -131
• מימן -3 (טריטיום)