Radioattività

Cos'è la radioattività?

IL Radioattività È di proprietà di alcuni materiali per emettere energia spontanea. Questo si manifesta come corpuscoli o particelle subatomiche o sotto forma di radiazione elettromagnetica. È un fenomeno dovuto all'instabilità dell'energia nucleare; cioè, nuclei atomici.

Il nucleo instabile di un elemento radioattivo sperimenta disintegrazioni e l'emissione di radioattività fino a raggiungere la sua stabilità energetica. Le emissioni radioattive sono di alto contenuto di energia, il che conferisce un alto potere ionizzante che colpisce le sostanze che sono esposte a loro.

Radioattività Geiger Accountant

La radioattività fu scoperta da Antoine Becherel nel 1896 mentre sperimentava la fluorescenza dell'uranio. Successivamente, Ernest Rutherford ha scoperto l'esistenza di due tipi di radiazioni nucleari, che ha chiamato α e β e β. Questa scoperta sperimentale fu pubblicata nel 1899.

La radioattività naturale è ciò che si trova in natura senza l'intervento dell'uomo; Mentre la radioattività artificiale è quella prodotta dall'intervento umano. Il primo è rilevato nei radioisotopi naturali e il secondo nei radioisotopi artificiali e negli elementi di Supermasive.

Molti radioisotopi sono innocui e sono usati in medicina. Altri, come il carbonio-14 e il potassio-40, sono utili per appuntamenti e strati del suolo.

Mentre la radioattività ha numerose applicazioni a beneficio dell'uomo, come la produzione di energia, presenta anche effetti dannosi che portano alla sua morte. Ad esempio, se la dose di radiazione è elevata, le probabilità che le mutazioni indesiderate o il cancro sono generate aumentate in modo sproporzionato.

Radiazione naturale

Uranio altamente arricchito

La radioattività naturale è costituita da una serie di elementi con nuclei instabili che esistono in natura e che si disintegrano spontaneamente con l'emissione di radioattività. Cioè, l'intervento dell'uomo non è necessario per essere.

È rappresentato da elementi radioattivi della corteccia terrestre, l'atmosfera e quella dello spazio cosmico. Tra questi possiamo menzionare: Uranium-238, Uranium-235, Carbon-14, Uranium-235 e Radón-222.

Radiazione artificiale

Radiazioni artificiali costituite da un gruppo di elementi radioattivi creati nei laboratori di ricerca. COME? Bombardando elementi non radioattivi con nuclei, atomi di elio o altri tipi di radiazioni, per trasformarli in isotopi radioattivi.

Irene Joliet-Curie e Frederic Joliot, Nobel Awards (1934), furono i primi a creare un isotopo radioattivo. Hanno bombardato Al ²⁷Al₁₃ (alluminio) con radiazione α, un atomo di elio (⁴Lui₂) e ha generato un atomo di fosforo radioattivo (³⁰P_quindici).

Lui ³⁰P_quindici È un atomo radioattivo che si disintegra spontaneamente con l'emissione di una radiazione di tipo β, trasformandosi in nichel (³⁰Nessuno dei due₁₄). Cobalt-60, un isotopo radioattivo utilizzato nel trattamento del cancro, è un elemento radioattivo artificiale.

È anche considerato parte della radioattività artificiale agli elementi radioattivi trovati nelle profondità della crosta terrestre e che sono stati portati sulla superficie terrestre mediante estrazione mineraria ed olio.

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Allo stesso modo, la radiazione artificiale è dovuta agli elementi supermassichi e sintetici, i cui nuclei vengono immediatamente scomposti per origine altri elementi.

Tipi di radioattività

Trifoglio radioattivo, simbolo usato per rappresentare la radioattività

- Radiazione di tipo ALFA (α)

È una particella emessa da un nucleo instabile. È costituito da due protoni e due neutroni, e quindi si ritiene che la radiazione α sia un atomo di elio (⁴Lui₂) Nudo, senza elettroni. A causa della presenza di due protoni, la particella alfa è dotata di carico positivo.

La radiazione α è poco penetrante e viene fermata da un foglio di carta, con poca portata nell'aria. Esempi di emettitori di radiazioni α l'uranio-238 e Radio-226.

Quando viene emessa una particella α, l'atomo prodotto viene ridotto il suo numero atomico in 2 unità e il suo peso atomico e il suo peso atomico in 4 unità, come si può vedere nel seguente esempio:

²³⁸O₉₂  →  ⁴Lui₂    +     ^{2. 3. 4}Th₉₀

La radiazione di tipo α, sebbene non attraversa la pelle, quando ingerita è il tipo più dannoso di particelle radioattive, perché le sue dimensioni garantiscono una grande potenza di ionizzazione.

- Radiazione beta (β)

La radiazione di tipo β è una radiazione ionizzante che ha un intervallo di circa un metro nell'aria. Può essere fermato da un foglio di foglio di alluminio. Durante la fase di decadimento radioattivo si verifica l'emissione di un elettrone o un positrone, entrambi di origine nucleare.

Pertanto, ci sono due tipi di emissioni radioattive β: β^- e il β⁺.

Radiazione β^-

Questo tipo di radiazione è dovuto all'emissione di un elettrone di origine nucleare e di un neutrone che diventa un protone. Il peso atomico non varia, ma il numero atomico aumenta in un'unità.

N → P +E^-        +  Elettrone antineutrino

Esempio:   ³²P_quindici  →  ³²S₁₆     +      E^-       +  Elettrone antineutrino

Radiazione β⁺

In questo tipo di radiazione si verifica l'emissione di un'origine nucleare con carico positivo (positrone). Il nucleo instabile viene stabilizzato trasformando un protone in un neutrone, quindi il peso atomico non varia, ma il numero atomico è ridotto in un'unità.

P → N +E⁺      +   1 elettrone neutrino

Esempio: ²³Mg₁₂  →  ²³N / a_undici     +      E⁺     +      1 elettrone neutrino

- Radiazione di tipo gamma (γ)

Questa radiazione è natura elettromagnetica, cioè è una gamma alta e un'onda di penetrazione, arrestata dai blocchi di piombo. Questa alta penetrazione di radiazioni consente il suo uso sotto forma di cobalto-60 nel trattamento del cancro in siti del corpo profondi.

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- Emissione di neutroni

Si verifica quando i neutroni vengono emessi ad alta velocità. Questa radiazione non è ionizzante ed è arrestata dall'acqua e dal cemento. L'importanza della radiazione dei neutroni è che può trasformare gli elementi non radioattivi in ​​radioattivi.

Attività radioattiva

È il modo in cui viene espressa la quantità di radiazioni. È correlato al numero di disintegrazioni al secondo (DPS) sperimentato dall'attuale materiale radioattivo. L'unità di attività radioattiva del Sistema internazionale di unità (SI) è il becherel, che è equivalente a 1 dps.

Tuttavia, l'unità più antica, e quella che è ancora usata oggi, è la curie, che equivale a 3,7 · 10¹⁰ Dps. Cioè, una curva è pari a 3,7 · 10¹⁰ Becherel.

Elementi radioattivi

Bari radioattivi

Gli elementi radioattivi sono quelli che hanno nuclei instabili che raggiungono la loro condizione di stabilità per emissione di energia sotto forma di radioattività.

Numerosi elementi non radioattivi hanno isotopi radioattivi. Ad esempio, l'elemento di carbonio ha atomi non radioattivi e isotopi radioattivi, come carbonio-12 e carbonio-14, rispettivamente.

Questo è un elenco di elementi i cui isotopi sono tutti radioattivi. L'elenco è composto dal nome dell'elemento e dal suo isotopo radioattivo più stabile.

-Tecnecio, TC-91

-Prometio, PM-145

-Polonio, PO-209

-Astato, AT-21

-Francia, FR-223

-Radio, RA-226

-Actinio, AC-227

-Torio, TH-229

-Uranium, U-236

-Americio, AM-243

-Curio, CM-247

-California, CF-251

-Nobeliness, n. 259

-Dubnium, DB-268

-Roentgenio, RG-281

-Mosca, MO-288

Emettitori di radiazioni gamma

Alcuni radioisotopi che emettono radiazioni gamma sono:

-Cobalt-60

-Bario-133

-Zinco-65

-Potassio-40

-Manganese-54

-Cesio-137

-Sodio-22

Emettitori di radiazioni beta

-Stronzio-90

-Sulphur-35

-Carbon-14

-Trizio (³H₁)

Emettitori di radiazioni alfa

-Uranio-238

-Polonium-21

Applicazioni di radioattività

Reattore nucleare sferico circondato da torri di raffreddamento. Fonte: AVDA/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)

Medicinale

Gli isotopi radioattivi sono usati in medicina per scopi diagnostici e terapeutici. Alcuni isotopi radioattivi fungono da traccianti per la diagnosi della malattia, poiché hanno le stesse caratteristiche degli atomi di elementi non radiioattive.

Iodo-131 è usato in medicina per la determinazione della spesa cardiaca e del volume del plasma. Ma l'applicazione più importante di iodio-131 è misurare l'attività della ghiandola tiroidea, poiché gli ormoni tiroidei trasportano iodio.

Il fosforo-32 viene utilizzato per determinare la presenza di tumori maligni, poiché le cellule tumorali tendono ad assorbire più fosfato delle cellule normali. Tecnecio-99 è usato per determinare la struttura anatomica degli organi.

Cobalt-60 e Cesio-137 sono emettitori di radiazioni gamma di grande penetrazione che vengono utilizzati per la distruzione delle cellule tumorali, con un danno minimo per le cellule vicine.

Attività scientifiche e accademiche

La radioattività viene utilizzata per determinare i requisiti delle piante che devono essere fornite dai terreni. I materiali radioattivi vengono anche utilizzati per determinare, attraverso l'uso di gascromatografia, componenti di petrolio e fumo.

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Negli studi archeologici, l'attività del carbonio-14 viene utilizzata per determinare l'età di alcuni fossili. Questo isotopo si verifica naturalmente nell'atmosfera ed è incorporato solo dagli esseri viventi.

L'irradiazione delle piante viene utilizzata per indurre mutazioni in esse e renderle più resistenti alle condizioni ambientali.

Industria

La radioattività viene utilizzata per sterilizzare i materiali medici. Viene anche usato nella sterilizzazione del cibo e nei contenitori che li contengono.

Inoltre, la radioattività viene utilizzata nella lavorazione del tessuto, prima di un trattamento che rende resistente alle rughe.

Gli utensili da cucina con proprietà antiatrici sono trattati con radioattività per impedire al cibo di aderire alla superficie metallica. I traccianti radioattivi vengono utilizzati per determinare l'efficienza degli oli del motore nei cilindri delle auto.

La radioattività viene utilizzata nell'eliminazione di gas tossici, come il biossido di zolfo e gli ossidi di azoto ambientale. Il materiale radioattivo viene utilizzato per misurare lo spessore dei gusci d'uovo e anche per rimuovere le uova fragili prima di procedere al loro contenitore.

Anche il materiale di polietilene usato come wrapper è soggetto a radioattività. Il trattamento radioattivo consente di riscaldare il polietilene e lo fa aderire correttamente al cibo che copre.

Inoltre, la radioattività viene utilizzata per determinare i livelli di fluidi nei serbatoi di olio e chimica, nonché l'umidità e la densità di terreni e materiali nei cantieri di costruzione. Viene anche utilizzato per determinare le imperfezioni nelle basi e nelle saldature metalliche.

Reattori nucleari

Sono un'installazione in grado di produrre reazioni a catena prolungate. Sono usati per: produzione di calore utilizzata nella generazione di elettricità per i diversi usi della popolazione. Servono anche per la produzione di materiali per la propulsione nucleare marittima, i satelliti artificiali e i razzi.

Consenti la trasmutazione di elementi chimici per la creazione di isotopi radioattivi; Ad esempio, l'Americio, usato nei rilevatori di fumo e Cobalt-60 di uso medico. E infine, questi reattori producono plutonio per armi nucleari e di combustibile per altri reattori.

Riferimenti

1. Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Chimica. (8 ° ed.). Apprendimento del Cengage.
2. Helmestine, Anne Marie, PH.D. (11 febbraio 2020). Definizione di radioattività. Recuperato da: Thoughtco.com
3. John o. Rasmussen ed Ellis P. Steinberg. (2020). Radioattività. Encyclopædia Britannica. Recuperato da: Britannica.com
4. Sidell Andrew. (2002). Radioattività naturale e artificiale. Estratto da: CHM.Bris.AC.UK
5. Chimica librettexts. (18 maggio 2020). Radioattività indotta da artificialmente. Recuperato da: Chem.Librettexts.org
6. O.S. Nrc. (S.F.). Uso di radiazioni. Recuperato da: NRC.Gov
7. Arpansa. (S.F.). Comprensione delle radiazioni. Estratto da: Arpansa.Gov.Au