Radioaktivnost

Radioaktivnost ili radioaktivno zračenje je spontano emitiranje alfa-čestica i beta-čestica iz kemijske tvari, često praćeno i emisijom gama elektromagnetskih valova, pri čemu kemijski elementi prelaze iz jednih u druge te se oslobađa energija u obliku kinetičke energije emitiranih čestica ili energije elektromagnetskih valova. Svaka atomska jezgra ima karakteristično vrijeme poluraspada.

Radioaktivni raspad je pretvaranje jedne atomske jezgre u drugu uz emitiranje alfa-čestica ili beta-čestica i gama-zračenja. Već prema vrsti, to pretvaranje može biti alfa raspad, beta raspad i elektronski uhvat. Rjeđe se događaju raspadi emisijom jednog ili dva protona, neutrona, a teže jezgre mogu pri raspadu emitirati i ugljik ¹⁴C. Do radioaktivnoga raspada dolazi zbog nestabilnosti atomske jezgre. Neke su atomske jezgre prirodno nestabilne, a neke to mogu postati pošto su na njih djelovale čestice velike energije.^[1]

U radioaktivnim procesima, elementarne čestice ili elektromagnetska zračenja emitiraju se iz jezgri atoma. Najuobičajeniji oblici zračenja tradicionalno se nazivaju alfa-čestice (α), beta-čestice (β) i gama (γ) zračenjima. Zračenja iz jezgre se događaju i u drugim oblicima, uključujući emitiranje protona ili neutrona, te spontanih nuklearnih fisija (cijepanja) masivnih jezgri. Od svih jezgri koje su pronađene u prirodi, mnoge su stabilne. To je zbog toga što su se sve kratkoživuće radioaktivne jezgre raspale tijekom povijesti Zemlje. U prirodi se nalazi oko 270 stabilnih i oko 50 prirodnih radioaktivnih izotopa. Tisuće drugih radioaktivnih izotopa umjetno su stvarani u laboratorijima.

Radioaktivni raspad pretvara jednu jezgru u drugu ako nova jezgra ima veću energiju vezanja po nukleonu nego što je imala početna jezgra. Razlika u energiji vezanja (prije i poslije raspada) određuje koji se raspadi mogu energijski događati, a koji ne. Višak će energije vezanja izlaziti u obliku kinetičke energije ili mase čestica u raspadu.^[2]

Nuklearni raspadi moraju zadovoljiti nekoliko zakona očuvanja energije, podrazumijevajući da vrijednost očuvane veličine nakon raspada (uzimajući u obzir sve produkte) ima jednaku vrijednost kao i za jezgru prije raspada. Očuvane veličine su ukupna energija (uključujući ekvivalent energije mase), električni naboj, linearna i kutna količina gibanja, broj nukleona, te leptonski broj (to jest suma broja elektrona, neutrina, te pozitrona i antineutrina, uzimajući antičestice s^-1).^[3]

1. ↑ radioaktivni raspad, [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2019.
2. ↑ [2]  Arhivirana inačica izvorne stranice od 31. srpnja 2017. (Wayback Machine) "Od rude do žutog kolača", Nuklearna elektrana Krško, 2011.
3. ↑ [3]  Arhivirana inačica izvorne stranice od 5. veljače 2017. (Wayback Machine) "4.1 FIZIKA NEK-a - Fisija", Nuklearna elektrana Krško, e-škola, 2011.