5 Typen radioaktiver Zerfälle: Anwendungen, Eigenschaften und Beispiele

Dieser Artikel behandelt radioaktive Zerfallsarten. Wir wissen, dass Atome durch eine Kraft namens interatomare Kraft oder Kernkraft zusammengehalten werden.

Wenn ein instabiles Atom einen stabilen Zustand erreichen möchte, tut es dies, indem es eine große Menge Energie durch Strahlung abgibt. Diese zusätzliche Energie, die der Grund für die Instabilität dieses Atoms ist, wird durch das Atom selbst zerkleinert. Dieses Phänomen wird als Radioaktivität bezeichnet. Wir werden in diesem Artikel mehr über Radioaktivität lesen.

Was ist Radioaktivität?

Wie im obigen Abschnitt diskutiert, ist es das Phänomen, bei dem das instabile Atom seine Stabilität verliert Energie Stabilität zu erlangen.

Die freigesetzte Energie wird als nuklear oder atomar bezeichnet Energie wie es aus dem Kern des Atoms stammt. Wir werden in weiteren Abschnitten dieses Artikels mehr über Radioaktivität und ihre Arten studieren.

Radioaktive Zerfallsarten

Es gibt viele Möglichkeiten, wie die Kernenergie emittiert werden kann. Die verschiedenen Arten des radioaktiven Zerfalls sind unten aufgeführt.

Alpha-Zerfall

Alpha-Teilchen sind jene Teilchen, die aus zwei Protonen und zwei Neutronen bestehen (wie das He-Atom). Wenn der Kern bei einer Reaktion Alpha-Teilchen aussendet, spricht man von Alpha-Zerfall.

radioaktive Zerfallsarten
Bild: Alpha-Zerfall

Bildnachweis: Wikipedia

Beta-Zerfall

Genau wie beim Alpha-Zerfall werden beim Beta-Zerfall die Beta-Teilchen emittiert. Betateilchen sind solche Teilchen, die ein Paar aus Positron und Neutrino oder Elektron und Antineutrino haben. Wenn Positronen und Neutrinos emittiert werden, spricht man von Beta-Plus-Zerfall, und wenn Elektron und Anti-Neutrinos emittiert werden, von Beta-Minus-Zerfall.

Gammazerfall

Der Gamma-Zerfall findet in zwei Schritten statt. Der erste Kern emittiert Alpha- oder Beta-Teilchen und lässt den Kern in einem angeregten Zustand. Um einen stabilen Zustand zu erreichen, emittiert der Kern Gammastrahlenphotonen. Dies wird als Gamma-Zerfall bezeichnet.

Neutronenemission

In einigen Fällen werden die verbleibenden Kerne aufgrund von übermäßigem Alpha-Zerfall oder Beta-Zerfall neutronenreich. Diese Neutronen werden durch den Prozess der Neutronenemission abgestoßen. Dies führt zur Bildung von Isotopen verschiedener Teilchen.

Elektroneneinfang

Manchmal kann Nucleus ein umkreisendes Elektron einfangen. Dadurch bleibt das Proton in Ruhe, wodurch es in Neutronen umgewandelt wird. Dabei werden Neutrino- und Gammastrahlen emittiert.

Cluster-Zerfall

Beim Cluster-Zerfall wird ein Kern emittiert, der schwerer als ein Alpha-Teilchen ist.

Beispiel für radioaktive Zerfallsreihen

Ein instabiles Atom durchläuft eine Reihe von radioaktiven Zerfällen oder Umwandlungen, um einen stabilen Zustand zu erreichen. Diese Reihe von Umwandlungen wird als radioaktive Zerfallsreihe bezeichnet.

Eine radioaktive Zerfallsreihe wird auch als radioaktive Kaskade bezeichnet, das Atom wird nicht direkt in einen stabilen Zustand überführt. Vielmehr erfährt es viele Transformationen, um einen stabilen Zustand zu erreichen. Beispiele für radioaktiven Zerfall Serie ist unten angegeben-

  • Thorium-Reihe– In der Thorium-Reihe sind folgende Elemente vorhanden: Actnium, Wismutblei, Polonium, Radon, Radium und Thallium. Die Gesamtenergiefreisetzung von Thorium-232 zu Blei-208 beträgt 42.6 MeV.
  • Neptunium-Reihe– In der Neptunium-Reihe sind nur zwei Isotope beteiligt, nämlich Wismut-209 und Thallium-205. Die Gesamtenergiefreisetzung von Californium-249 zu Thallium-205 beträgt 66.8 MeV.
  • Uran-Reihe– Die Uran-Serie enthält die folgenden Elemente: Astatin, Wismut, Blei, Polonium, Protactinium, Radium und Radon, Thallium und Thorium. Die Gesamtenergiefreisetzung von Uran-238 zu Blei-206 beträgt 51.7 MeV.
  • Actinium-Reihe– Die Actinium-Reihe besteht aus Actinium, Astatin, Wismut, Francium, Blei, Polonium, Protactinium, Radium, Thallium, Thorium und Radon. Die von Uran-235 und Blei-207 freigesetzte Gesamtenergie beträgt 46.4 MeV.

Eigenschaften des radioaktiven Zerfalls

Wir haben in den obigen Abschnitten diskutiert, dass Radioaktivität das Phänomen ist, bei dem ein Atom seine Energie reduziert, um einen stabilen Zustand zu erreichen. Die durch diese Atome freigesetzte Energie ist hoch genug, um eine Atombombe zu bauen.

Der Prozess des radioaktiven Zerfalls ist sehr zufällig, man kann nicht einfach sagen, welches Atom in welches Atom zerfallen wird. Der gesamte Energiefreisetzungsprozess ist spontan. Die Transformationstheorie sagt nichts über die besondere Ursache innerhalb des Atoms aus, die für die Emission dieser zusätzlichen Energie verantwortlich ist.

Radioaktiver Zerfall verwendet

Obwohl Menschen eine gefährliche Bedrohung durch nukleare Strahlung haben. Eine geringe Strahlenbelastung kann Krankheiten, Verbrennungen und schwere Krankheiten verursachen, die zum Tod führen können. Übermäßige Mengen können zum sofortigen Tod führen.

Aber sie kann besser genutzt werden, wenn die Energie richtig genutzt wird. Lassen Sie uns einige Verwendungen von Radioaktivität sehen-

  • Medizin– Kobalt-60 wird ausgiebig verwendet, um Krebszellen einzufangen. Dies ist ein großer Durchbruch im Kampf gegen den Krebs.
  • Stromerzeugung– Uran-235 ist ein häufig verwendeter Brennstoff in Kernkraftwerken. Schon eine kleine Menge Uran-235 kann verwendet werden, um Megawatt Strom zu erzeugen.
  • Behandlung– Jod-131 wird zur Behandlung von Hyperthyreose eingesetzt. Etwas radioaktive Isotope werden sowohl für diagnostische Zwecke als auch für die Forschung verwendet.
  • Messung der Dicke-Die Durchdringungsstärke dieser radioaktiven Elemente kann zur genauen Messung der Dicke von Kunststoffen und Metallen in der Industrie verwendet werden.
  • Röntgenstrahlen-Röntgenstrahlen und CT-Scans verwenden radioaktive Elemente, die durch die menschliche Haut dringen und einen leuchtenden Blick auf den menschlichen Körper von innen geben.

Radioaktive Gefahren

Bei unsachgemäßer Anwendung kann die Strahlenbelastung irreparable Schäden am menschlichen Körper sowie an anderem Leben auf der Erde verursachen.

Nachfolgend finden Sie eine Liste einiger Gefahren, die durch die Exposition gegenüber Radioaktivität verursacht werden.

  • Haut brennen– Lange Sonneneinstrahlung kann zu Verbrennungen auf der Haut führen. Dies kann durch Bräunung beobachtet werden, die eine Verdunkelung der Haut ist. Wenn die Haut sehr lange dem Sonnenlicht ausgesetzt ist, kann sie bleibende Schäden davontragen und manchmal Hautkrebs verursachen.
  • Strahlung brennt- Wenn eine Person in direkten Kontakt mit radioaktivem Material kommt, kann sie je nach Höhe der Strahlenexposition Verbrennungen durch Strahlung erleiden. Die Haut wird durch die hohe Durchdringungskraft radioaktiver Elemente verbrannt.
  • Akute Strahlensyndrom- Dies ist eine Krankheit, die durch die Aufnahme einer hohen Strahlungsmenge in sehr kurzer Zeit verursacht wird.
  • Krebs– Strahlung kann in unserem Körper Krebs verursachen.
  • Herz-Kreislauf-Erkrankungen– Übermäßige Bestrahlung verursacht Herz-Kreislauf-Erkrankungen, die lebenslang bestehen und genetisch vererbt werden können.
  • Strahlungswolke– Atomexplosionen hinterlassen eine riesige Strahlungswolke in der Atmosphäre und verseuchen die Atmosphäre mit radioaktiven Elementen. Diese radioaktiven Wolken fallen dann in Form von Regen herab.
  • Verlust des Lebens auf der Erde– Aufgrund von Strahlung sterben unschuldige Pflanzen und Tiere, weil sie sich der Bedrohungen durch Strahlung in ihrem Körper nicht bewusst sind.
  • Lange Halbwertszeit radioaktiver Stoffe– Sobald es in einem Bereich ein radioaktives Leck gibt, muss es für Tausende von Jahren vollständig abgedichtet werden, da die Halbwertszeit radioaktiver Elemente weit länger ist als Menschenleben. Um die Strahlenbelastung einzudämmen, muss also die gesamte Bevölkerung umgesiedelt und das Gebiet versiegelt werden.