• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Szereg promieniotwórczy

    Przeczytaj także...
    Wszechświat – wszystko, co fizycznie istnieje: cała przestrzeń, czas, wszystkie formy materii i energii oraz prawa fizyki i stałe fizyczne określające ich zachowanie. Słowo „wszechświat” może być też używane w innych kontekstach jako synonim słów „kosmos” (w rozumieniu filozofii), „świat” czy „natura”. W naukach ścisłych słowa „wszechświat” i „kosmos” są równoważne.Atom – podstawowy składnik materii. Składa się z małego dodatnio naładowanego jądra o dużej gęstości i otaczającej go chmury elektronowej o ujemnym ładunku elektrycznym.
    Nuklid – w fizyce jądrowej, jądro atomowe o określonej liczbie nukleonów (protonów i neutronów). Nuklidy można podzielić na kilka grup:

    Szereg promieniotwórczy – szereg nuklidów promieniotwórczych przekształcających się kolejno jedne w drugie na drodze rozpadów promieniotwórczych. Kolejne produkty rozpadów promieniotwórczych tworzą szereg, który rozpoczyna się izotopem promieniotwórczym o długim okresie półtrwania, a kończy izotopem trwałym (niepromieniotwórczym).

    Rad (Ra, łac. radium) – pierwiastek chemiczny z grupy metali ziem alkalicznych w układzie okresowym. Nazwa pochodzi od łacińskiego słowa radius oznaczającego promień.Liczba masowa (A) – wartość opisująca liczbę nukleonów (czyli protonów i neutronów) w jądrze atomu (nuklidzie) danego izotopu danego pierwiastka. Liczby masowej nie należy mylić z masą atomową pierwiastka, która wyznaczana jest metodami chemicznymi, ani też z masą pojedynczego jądra.

    Przemiany jądrowe zachodzące w szeregach to przemiany typu alfa α i beta β. W pierwszym przypadku następuje przesunięcie pierwiastka w układzie okresowym o dwa miejsca w lewo (zmniejszenie liczby atomowej o 2 i liczby masowej o 4), w drugim przypadku o jedno miejsce w prawo (wzrost liczby atomowej o 1 i brak zmiany liczby masowej). Zasady te, wyrażają tzw. prawo przesunięć Soddy'ego i Fajansa z 1913 – mające dziś już tylko charakter historyczny.

    Rozpad alfa (przemiana α) – reakcja jądrowa rozpadu, w której emitowana jest cząstka α (jądro helu 2 4 He 2 + {displaystyle _{2}^{4}{hbox{He}}^{2+}} ). Strumień cząstek alfa emitowanych przez rozpadające się jądra atomowe nazywa się promieniowaniem alfa.Tor (Th, łac. thorium) – pierwiastek chemiczny z grupy aktynowców w układzie okresowym. Nazwa pochodzi od imienia jednego z bogów nordyckich, Thora.

    Przynależność nuklidów do szeregów promieniotwórczych[]

    O tym, do którego szeregu należy dany nuklid decyduje jego liczba masowa A. W rozpadzie promieniotwórczym liczba masowa zmienia się o 4 poprzez emisję cząstki α; można to przedstawić wzorem:

    gdzie:

    Izotopy – odmiany pierwiastka chemicznego różniące się liczbą neutronów w jądrze atomu (z definicji atomy tego samego pierwiastka mają tę samą liczbę protonów w jądrze). Izotopy tego samego pierwiastka różnią się liczbą masową (łączną liczbą neutronów i protonów w jądrze), ale mają tę samą liczbę atomową (liczbę protonów w jądrze).Rozpad beta – jeden ze sposobów rozpadu jądra atomowego. Jest to przemiana jądrowa, której skutkiem jest przemiana nukleonu w inny nukleon, zachodząca pod wpływem oddziaływania słabego. Wyróżnia się dwa rodzaje tego rozpadu: rozpad β i rozpad β. W wyniku tego rozpadu zawsze wydzielana jest energia, którą unoszą produkty rozpadu. Część energii rozpadu może pozostać zmagazynowana w jądrze w postaci energii jego wzbudzenia, dlatego rozpadowi beta towarzyszy często emisja promieniowania gamma.
  • n – liczba całkowita,
  • m – przyjmuje wartości 0, 1, 2, 3.
  • W ten sposób otrzymuje się 4 szeregi promieniotwórcze:

  • występujące naturalnie w przyrodzie:
  • (m = 2) uranowo-radowy – U → Pb
  • (m = 3) uranowo-aktynowy – U → Pb
  • (m = 0) torowy – Th → Pb
  • sztuczny
  • (m = 1) neptunowy – Np → Bi
  • Szereg uranowo-radowy[]

    Szereg promieniotwórczy uranowo-radowy

    Szereg rozpoczyna się izotopem uranu U o okresie półtrwania wynoszącym 4,5 miliarda lat, a kończy na stabilnym ołowiu Pb. Szereg opisuje wzór 4n + 2 i należy do niego 16 nuklidów, między innymi: U, U, Ra, Rn, Po, Pb.

    Liczby całkowite – liczby naturalne dodatnie N + = { 1 , 2 , 3 , … } {displaystyle mathbb {N} _{+}={1,2,3,dots }} oraz liczby przeciwne do nich { − 1 , − 2 , − 3 , … } {displaystyle {-1,-2,-3,dots }} , a także liczba zero. Uogólnieniem liczb całkowitych są liczby wymierne i tym samym liczby rzeczywiste, szczególnym przypadkiem liczb całkowitych są: liczby naturalne.Liczba atomowa (Z) – liczba określająca, ile protonów znajduje się w jądrze danego atomu. Jest równa liczbie elektronów niezjonizowanego atomu. W symbolicznym zapisie jądra izotopu umieszczana jest w lewym dolnym indeksie:

    Szereg uranowo-aktynowy[]

    Szereg promieniotwórczy uranowo-aktynowy

    Szereg rozpoczyna się izotopem uranu U o okresie półtrwania wynoszącym 700 milionów lat a kończy na stabilnym ołowiu Pb. Szereg opisuje wzór 4n + 3 i należy do niego 14 nuklidów, między innymi: U, Pa, Ra.

    Prawo przesunięć, inaczej prawo lub reguła Soddy’ego i Fajansa, określa w jaki sposób określony typ przemiany pierwiastka promieniotwórczego wpływa na rodzaj wytworzonego nuklidu:Tal (Tl, łac. thallium) − pierwiastek chemiczny, metal występujący w bloku p układu okresowego. Nazwa pochodzi od greckiego określenia oznaczającego zieloną gałązkę.

    Szereg torowy[]

    Szereg promieniotwórczy torowy

    Szereg rozpoczyna się izotopem toru Th o okresie półtrwania wynoszącym 14 miliardów lat, a kończy stabilnym ołowiem Pb. Szereg jest opisanym wzorem 4n + 0, należy do niego 12 nuklidów, między innymi: Th, Th, Ra, Rn.

    Szereg neptunowy[]

    Szereg promieniotwórczy neptunowy

    Szereg rozpoczyna się izotopem neptunu Np o okresie półtrwania 2,1 miliona lat, a kończy na stabilnym bizmucie Bi. Szereg opisany jest wzorem 4n + 1 i należy do niego 13 nuklidów, między innymi: Np, U, Th.

    Frederick Soddy (ur. 2 września 1877 w Eastbourne, zm. 22 września 1956 w Brighton) – profesor chemii na Uniwersytecie Oksfordzkim (1919-1956).Neutron (z łac. neuter – "obojętny") – cząstka subatomowa występująca w jądrach atomowych. Jest obojętny elektrycznie. Posiada spin ½.

    Szereg neptunowy występuje jedynie w wyniku sztucznego otrzymywania (naświetlanie uranu strumieniem neutronów). Okres półtrwania neptunu jest około 2000 razy krótszy od wieku Ziemi przez co zostały jedynie niewykrywalne jego ilości. Obecnie w rudach uranowych występuje go ok. 1,8×10%, tj. ok. 2 atomy neptunu na bilion (10) atomów uranu.

    Układ okresowy pierwiastków – zestawienie wszystkich pierwiastków chemicznych w postaci rozbudowanej tabeli, uporządkowanych według ich rosnącej liczby atomowej, grupujące pierwiastki według ich cyklicznie powtarzających się podobieństw właściwości, zgodnie z prawem okresowości Dmitrija Mendelejewa.Kazimierz Fajans (także Kasimir Fajans, ur. 27 maja 1887 w Warszawie, zm. 18 maja 1975 w Ann Arbor, Michigan, USA) – polski fizykochemik działający w Polsce, Niemczech i USA. Współtwórca nauki o promieniotwórczości. Trzykrotny kandydat do Nagrody Nobla.

    *Izotop Bi, choć często opisywany jako trwały, ma okres połowicznego rozpadu 1,9×10 lat, a produktem jego rozpadu α jest Tl. Tak długi okres rozpadu (setki milionów razy dłuższy od wieku wszechświata) pozwala traktować bizmut jako praktycznie trwały.

    Radioaktywność (promieniotwórczość) – zdolność jąder atomowych do rozpadu promieniotwórczego, który najczęściej jest związany z emisją cząstek alfa, cząstek beta oraz promieniowania gamma.Ziemia (łac. Terra) − trzecia, licząc od Słońca, a piąta co do wielkości planeta Układu Słonecznego. Pod względem średnicy, masy i gęstości jest to największa planeta skalista Układu Słonecznego.



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Czas połowicznego rozpadu (zaniku) (okres połowicznego rozpadu) - czas, w ciągu którego liczba nietrwałych obiektów lub stanów zmniejsza się o połowę. Czas ten, oznaczany symbolem T1/2, zgodnie z definicją musi spełniać zależność:
    Neptun (łac. neptunium, symbol Np) – pierwiastek chemiczny z grupy aktynowców o liczbie atomowej 93. Jest radioaktywnym pierwiastkiem metalicznym, pierwszym przedstawicielem transuranowców. Jego najtrwalszym izotopem jest Np o czasie połowicznego rozpadu ok. 2 mln lat, powstający w kilogramowych ilościach jako produkt uboczny pracy reaktorów jądrowych, np. podczas produkcji plutonu. Bardzo małe ilości tego pierwiastka można znaleźć w rudach uranowych.
    Promieniowanie alfa – promieniowanie jonizujące emitowane przez rozpadające się jądra atomowe, będące strumieniem cząstek alfa, które są jądrami helu.
    Uran (U, łac. uranium) – pierwiastek chemiczny z grupy aktynowców w układzie okresowym. Wśród pierwiastków występujących naturalnie na Ziemi ma największą liczbę atomową – 92 (nie licząc śladowych ilości Np i Pu).
    Bizmut (Bi, łac. bisemutum, bismuthum lub bismutum) – pierwiastek chemiczny, metal bloku p układu okresowego. Nazwa pochodzi od niemieckiego słowa Wismut.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.021 sek.