ตัวอย่างธาตุกัมมันตภาพรังสี

คำ กัมมันตรังสี หมายถึงองค์ประกอบทางเคมี อะตอมที่ไม่เสถียร และด้วยเหตุนั้นจึงปล่อยอย่างต่อเนื่อง รังสีซึ่งจะทำให้เกิดความเสถียรทางพลังงานโดยตรง หรือความไม่เสถียรอื่นๆ ที่รังสีจะถูกปล่อยออกสู่ภายนอกอย่างต่อเนื่อง

การปล่อยรังสีหมายถึง การแยกตัวของอนุภาคย่อยดังนั้นอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีที่ปล่อยมลพิษซ้ำแล้วซ้ำเล่าจะเปลี่ยนเป็นอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีที่มีขนาดเล็กกว่าอีกชนิดหนึ่ง ลักษณะกัมมันตภาพรังสีของสารบางชนิดได้นำไปสู่การวิจัยอย่างกว้างขวางและการพัฒนาการใช้งานที่เป็นประโยชน์สำหรับมนุษย์

การค้นพบธาตุกัมมันตรังสี

ในปี พ.ศ. 2438 เฮนรี่ เบคเคอเรล ได้รับแรงบันดาลใจจากการค้นพบรังสีเอกซ์ของ Roentgen เพื่อศึกษาว่าการเรืองแสงที่ปล่อยออกมาจากเกลือยูเรเนียมมีความคล้ายคลึงกับรังสีเอกซ์หรือไม่ หลังจากทดลองแผ่นถ่ายรูป photograph แยกจากแสงแดดพบว่าเกลือยูเรเนียมทิ้งรอยประทับที่มีรูปร่างที่แน่นอนบนแผ่นเปลือกโลก

ความประทับใจนั้นกับรูปร่างของเกลือยูเรเนียม มันไม่เกี่ยวอะไรกับการเรืองแสงของมันเพราะสิ่งนี้ปรากฏขึ้นเมื่อมีแสงเท่านั้น มันเป็นพลังงานรูปแบบหนึ่งที่ชนกับแผ่นเปลือกโลก ทิ้งร่องรอยนั้นไว้แม้ในความมืด Henry Becquerel ตั้งชื่อพลังงานนี้ว่า รังสีเบคเคอเรล.

ในปี 1896 Marie Curie เริ่มทำงานอย่างละเอียดถี่ถ้วนเพื่อตรวจสอบธรรมชาติของรังสี Becquerel ในปี พ.ศ. 2441 เขาได้รายงานผลการวิจัยของเขาและพบว่ามีสารเช่นทอเรียมและสารประกอบของทอเรียม ซึ่งมีผลเช่นการทำให้อากาศแตกตัวเป็นไอออนและเปลี่ยนแผ่นภาพถ่าย

นอกจากนี้ เขายังค้นพบว่า แร่ pitchblende มีกิจกรรมมากกว่ายูเรเนียมในปัจจุบันสามถึงสี่เท่า เหตุนี้จึงสงสัยว่าอาจมีสารใหม่อยู่ในแร่ธาตุนี้ ปิแอร์ สามีของเธอร่วมมือกับเธอในการวิจัย และหลังจากแยกองค์ประกอบนี้ออก พวกเขาพบว่าเป็นกรณีนี้จนกระทั่ง กระฉับกระเฉงขึ้น 400 เท่า กว่ายูเรเนียม พวกเขาเรียกเขาว่า พอโลเนียม.

ขณะที่พวกเขาตรวจสอบแร่พิทช์เบลนด์ต่อไป พวกเขายังคงตกตะกอนในแอลกอฮอล์และในสารละลายที่เป็นน้ำ เศษแบเรียมที่ปล่อยรังสีออกมา ซึ่งส่งผลให้ มากกว่า 900 เท่า กว่ายูเรเนียมบริสุทธิ์ พวกเขาอยู่ในองค์ประกอบใหม่อื่นซึ่งพวกเขาเรียกว่า วิทยุ.

ในรังสีที่ปล่อยออกมาจากวิทยุ พวกเขาสังเกตเห็นคุณสมบัติที่น่าประทับใจ:

• แปลงออกซิเจน (O₂) ในโอโซน (O₃).
• ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H₂หรือ₂).
• รังสีที่ปล่อยออกมาจะทำลายเซลล์ที่มีชีวิต คุณสมบัตินี้ทำให้องค์ประกอบนี้มีค่าในการรักษาโรคมะเร็ง
• เกลือเฟอร์ริก (Fe⁺³) และปรอท (Hg⁺²) ถูกลดขนาดเป็นเหล็ก (Fe (⁺²) และปรอท (Hg⁺¹).

รังสีที่ปล่อยออกมาจากธาตุกัมมันตรังสี

นักวิทยาศาสตร์เออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ด มีหน้าที่ศึกษาการแผ่รังสีของธาตุต่างๆ กัมมันตภาพรังสีและจำแนกออกเป็น 3 กลุ่มตามพฤติกรรมในสนามไฟฟ้าหรือ แม่เหล็ก:

• รังสีอัลฟ่าหรืออนุภาค
• รังสีเบต้าหรืออนุภาค
• รังสีแกมมาหรืออนุภาค

 รังสีหรืออนุภาคแอลฟา มีประจุบวกและเป็น นิวเคลียสของธาตุฮีเลียม (He). พวกมันลอยไปทางขั้วลบเล็กน้อย (ตรงข้ามกับขั้วบวก) ในสนามไฟฟ้าและในทำนองเดียวกันในสนามแม่เหล็ก พวกมันถูกขับออกจากนิวเคลียสของธาตุกัมมันตรังสีด้วยความเร็ว 2 * 10⁷นางสาว.

 รังสีเบต้าหรืออนุภาค มีประจุเป็นลบและเป็น อิเล็กตรอน ที่ปล่อยออกมาจากอะตอมของธาตุบางชนิดด้วยความเร็วใกล้เคียงกับแสง (3 * 10⁸ นางสาว). ความเร็วของอนุภาคบีตานั้นมากกว่าอนุภาคแอลฟา เนื่องจากอิเล็กตรอนมีมวลน้อยกว่านิวเคลียสฮีเลียมมาก

 รังสีแกมมา ไม่มีประจุ จึงไม่เบี่ยงเบนในสนามไฟฟ้าหรือสนามแม่เหล็ก สันนิษฐานจากสิ่งนี้ว่าไม่ประกอบด้วยอนุภาค แต่ของ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า. พวกมันทะลุทะลวงได้มากกว่ารังสีเอกซ์ จากนั้นความยาวคลื่นของพวกมันจะสั้นกว่าความยาวคลื่นเหล่านี้ และด้วยเหตุนี้พวกมันจึงเป็นรังสีที่ทรงพลังกว่า

การใช้ธาตุกัมมันตรังสี

การปล่อยมลพิษถูกใช้ประโยชน์จากธาตุกัมมันตภาพรังสี เนื่องจากมีคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์สำหรับวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรมและการวิจัยต่างๆ แอปพลิเคชันประกอบด้วย:

•  คาร์บอน-14 เป็นตัวเอกในด้านโบราณคดีเพราะช่วยให้เราสามารถวัดอายุของฟอสซิลและซากของแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติทุกชนิด
•  ยูเรเนียม-238 และ พลูโทเนียม เป็นวัสดุหลักในการรับพลังงานนิวเคลียร์ การสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีปล่อยพลังงานจำนวนมากที่สามารถเปลี่ยนเป็นไฟฟ้าเพื่อรองรับความต้องการของประชากร เป็นทางเลือกที่ดีที่สุดสำหรับพลังงานที่ไม่ก่อให้เกิดมลพิษ อย่างไรก็ตาม หากเกิดความล้มเหลวในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะเป็นอันตราย
•  วิทยุ เป็นองค์ประกอบที่รังสีฆ่าเซลล์มะเร็งระหว่างการทำเคมีบำบัด ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพสำหรับการรักษาเหล่านี้

ตัวอย่างของธาตุกัมมันตรังสี

• ยูเรเนียม-238 (U)
• ยูเรเนียม-239 (U)
• พลูโทเนียม (ปู)
• พอโลเนียม (ปอ)
• รัศมี (รา)
• ทอเรียม (Th)
• เรดอน (Rn)
• โพรแทคทิเนียม (Pa)
• คาร์บอน-14 (C)
• ไอโอดีน-131
• ไฮโดรเจน-3 (ไอโซโทป)