Radioaktivita

Radioaktivita

= Schopnost nestabilního atomového jádra měnit se na jádro stabilnější za současného uvolnění jaderného záření

Stabilní atomová jádra

• Atom se $Z \le 20$:
  Poměr $p^+$ a $n^0$ je $1 : 1$
• Atom se $Z > 20$:
  Poměr $p^+$ a $n^0$ je $2 : 3$

Historie

1896: Henri Becquerel pozoroval radioaktivitu sloučenin uranu

Pojem radioaktivita a vysvětlení $\rightarrow$ Marie Curie-Skłodowská

2 typy radioaktivity

1. Přirozená:
   = Rozpad přírodních radionuklidů (je asi $50$ druhů)
   Objevili Marie Curie-Skłodowská a Pierre Curie

2. Umělá:
   = Rozpad uměle připravených radionuklidů
   Objevili Irène Curie a Frédéric Joliot-Curie

Typy jaderného záření

Pochází z atomového jádra

1. Záření $\alpha$
   = Proud $\alpha$ částic = jádra helia ${}_2^4\text{He}$
   Je silně ionizující = působí na látky odběrem $e^- \Rightarrow$ ionty
   Vychyluje se v elektromagnetickém poli
   Malý dosah

2. Záření $\beta$
   = Proud částic – buď elektronů ${}_{-1}^0e$ $\Rightarrow$ záření $\beta^-$, nebo pozitronů ${}_{+1}^0e$ $\Rightarrow$ záření $\beta^+$
   $100 \times$ pronikavější než $\alpha$ záření
   $99 \space \%$ rychlosti světla
   Vychylují se v elektromagnetickém poli

3. Záření $\gamma$
   = Elektromagnetické vlnění
   Doprovází záření $\alpha$ a $\beta$
   Je nejpronikavější záření
   Nevychyluje se v elektromagnetickém poli
   Není ionizující

Radioaktivní rozpady/přeměny

Fajáns-Soddyho posuvné zákony

1. Rozpad $\alpha$
   Atomové jádro vydává/emituje $\alpha$ záření (${}_2^4\text{He}$)
   Typický pro těžká atomová jádra
   ${}_Z^AX$ ... původní atomové jádro $\to$ ${}_{Z-2}^{A-4}Y$ ... nové atomové jádro + ${}_2^4\text{He}$

2. Rozpad $\beta^-$
   Atomové jádro vydává $\beta^-$ záření (${}_{-1}^0e$)
   Typický pro jádra s přebytkem ${}_0^1n$
   ${}_0^1n \to {}_1^1p + {}_{-1}^0e$
   ${}_Z^AX \to {}_{Z+1}^AY + {}_{-1}^0e$
   Např. ${}_{91}^{234}\text{Pa} \to {}_{92}^{234}\text{U} + {}_{-1}^0e$

3. Rozpad $\beta^+$
   Atomové jádro vydává $\beta^+$ záření (${}_{+1}^0e$)
   Typický pro jádra s přebytkem ${}_1^1p$
   ${}_1^1p \to {}_0^1n + {}_{+1}^0e$
   Typický pro umělá jádra
   ${}_Z^AX \to {}_{Z-1}^AY + {}_{+1}^0e$
   Např. ${}_{15}^{30}\text{P} \to {}_{14}^{30}\text{Si} + {}_{+1}^0e$

4. Elektronový záchyt
   ${}_1^1p + {}_{-1}^0e \to {}_0^1n$