Promieniotwórczość
Promieniotwórczość - zjawisko samoistnej przemiany jednych jąder atomowych w inne. Głównymi procesami odpowiedzialnymi za promieniotwórczość są: rozpad beta, rozpad alfa, wychwyt elektronu, spontaniczne rozszczepienie.
Rozpady pierwiastków promieniotwórczych są charakteryzowane przez prawo rozpadu, którego parametrem jest stała rozpadu . Prawo wyraża się następująco:

Gdzie N(t) oznacza ilość promieniotwórczych cząstek, a No oznacza ich koncentrację początkową. Prawo oznacza, że dla dowolnej populacji radioaktywnych cząstek, po pewnym czasie ich liczebność zmaleje tylekrotnie, ile wskazuje prawo rozpadu. Promieniowanie alfa
Promieniowanie alfa to rodzaj promieniowania jonizującego cechującego się małą przenikalnością. Promieniowanie alfa to strumień cząstek alfa. Cząstka alfa składa się z dwóch protonów i dwóch neutronów. Ma ładunek dodatni i jest identyczna z jądrem atomu helu, więc często oznacza się ją jako He2+. Nazwa pochodzi od greckiej litery ?.
Podczas rozpadu alfa wypromieniowywana jest cząstka alfa złożona z 2 protonów i 2 neutronów. Jego istotą jest rozpadanie się cząstek o masach większych niż 80 z emisją jądra helu. Rozpad ten nie ma praktycznego zastosowania w metodach medycyny nuklearnej. Cząstki alfa są wytwarzane przez jądra pierwiastków promieniotwórczych, jak uran (pierwiastek) i rad (pierwiastek). Proces ten określa się jako rozpad alfa. Jądro, które wyemituje cząstkę alfa pozostaje zwykle w stanie wzbudzonym, co wiąże się z dodatkową emisją kwantu gamma. W rozpadzie alfa udział biorą oddziaływanie silne.
Oznaczenie urządzeń zawierających materiały radioaktywne. Promieniowanie alfa jest bardzo silnie pochłanianie. Nawet kilka centymetrów powietrza stanowi całkowitą osłonę przed tym promieniowaniem. Podobnie kartka papieru, albo naskórek pochłania całkowicie promienie alfa. Jednak w przypadku pokarmów lub wdychanego powietrza promieniowanie alfa może być zabójcze. Kiedy już radioaktywny materiał znajdzie się w ciele człowieka wytwarzane przez niego cząstki alfa bardzo silnie jonizują tkanki. Prowadzi to do poważnych uszkodzeń i choroby popromiennej. Większość detektorów dymu zawiera niewielkie ilości wytwarzającego promieniowanie alfa izotopu promieniotwórczego ameryka-241. Jest to bardzo toksyczny materiał, jeżeli zostanie wchłonięty z powietrzem. Jednak w zamknięciu nie stanowi żadnego zagrożenia. Osoba, która zetknęła się z materiałem wytwarzającym promieniowanie alfa, powinna poddać się dekontaminacji.

Promieniowanie beta
Promieniowanie beta - jeden z rodzajów promieniowania jonizującego wysyłanego przez promieniotwórcze jądra atomowe podczas przemiany jądrowej. Promieniowanie beta powstaje podczas rozpadu beta, jest strumieniem elektronów poruszających się z prędkością zbliżoną do prędkości światła. Promieniowanie beta jest silnie pochłaniane przez materię przez którą przechodzi. Podczas rozpadu beta wypromieniowana jest cząstka beta - elektron. Promieniowania te mają charakter masowy. Występuje ona wówczas, gdy jądro zawiera nadmiar neutronów w stosunku do protonów. Po emisji elektronu z jądra, neutron przekształca się w proton. Widmo energetyczne uwalnianych elektronów jest bardzo szerokie, co wynika z uwolnienia w reakcji również nieoddziałującego z praktycznie niczym antyneutrina, które może pobrać dowolnie wiele energii powstałej w rozpadzie. Dalszą reakcją jest emisja pozytonu lub wychwyt elektronu. Pozyton, jest to antyelektron. Wychwyt elektronu towarzyszy przemianie protonu w neutron. Emitowana przy tym jest fala promieniowania X, a czasem , które może być wykorzystywane w celach diagnostycznych. Emisja pozytonu powstaje również przy przemianie protonu w neutron, a uwolniony pozyton bardzo szybko zderza się z przypadkowym elektronem i zachodzi anihilacja. Powstają przy tym dwa kwanty , biegnące w przeciwnych kierunkach. Zjawisko to jest podstawą tomografii PET.

Promieniowanie gamma
Promieniowanie gamma to wysokoener getyczna forma promieniowania elektromagnetycznego o długości fali poniżej 10 pm. Fale elektromagnetyczne o większej długości fali to promieniowanie X. Zgodnie z teorią fotonową można obliczyć, że foton promieniowania gamma ma energię większą niż 100 keV. Promieniowanie gamma jest zaliczane do promieniowania jonizującego razem z promieniowaniem alfa oraz promieniowaniem beta. Nazwa promieniowania gamma pochodzi od greckiej litery ?. Rozróżnienie promieniowania gamma oraz promieniowania X opiera się na ich źródłach, a nie na długości fali. Promieniowanie gamma ma charakter falowy i towarzyszy poprzednim rozpadom. Dzieli się na sztuczną i naturalną.

Promieniotwórczość sztuczna- zjawisko promieniotwórczości obserwowane dla izotopów promieniotwórczych innych niż występujące w naturalnym środowisku ziemi, otrzymanych najczęściej w wyniku aktywacji izotopów stabilnych. Promieniotwórczość naturalna- zjawisko obecności w środowisku naturalnym substancji promieniotwórczych niezależnie od działalności człowieka (w odróżnieniu od skażeń promieniotwórczych).
W środowisku można zaobserwować ponad 60 izotopów promieniotwórczych. Pierwiastki promieniują naturalnie wtedy gdy ich jądro jest duże i siły wzajemnego odpychania nukleonów w jądrze są silniejsze od sił przyciągania. Pierwiastki promieniotwórcze to te, których liczba atomowa Z jest większa od 83, a liczba masowa A większa od 209. Pierwiastki promieniotwórcze oraz ich związki nazywane są substancjami promieniotwórczymi lub radioaktywnymi.
D - pierwiastek promieniotwórczy
A - promieniowanie ?
B - promieniowanie ß
C - promieniowanie ?
E - papier
F - aluminium
G - beton


SKUTKI PROMIENIAOWANIA
Skutki działania promieniowana jądrowego na organizmy żywe zależą od dawki pochłoniętej przez organizm. Promieniowanie gamma jest najbardziej niebezpieczne dla żywych organizmów. Dzięki swojemu charakterowi falowemu może przenikać poprzez różne przeszkody. Osłoną przeciw niemu może być np. gruba ściana ołowiu. Z kolei przed promieniowaniem alfa można się ochronić kartką papieru, a przed beta np. grubą deską. Wyróżnia się promieniotwórczości naturalną (naturalne szeregi promieniotwórcze) występująca w przyrodzie oraz promieniotwórczość sztuczną uzyskaną wskutek sztucznie wywołanej reakcji jądrowej.

ZASTOSOWANIE
Głównie promieniotwórczość wykorzystuje się w medycynie, energetyce (energia jądrowa) i celach militarnych (bomby atomowe). W medycynie jest stosowana do radioterapii schorzeń skóry, oraz naświetlania "bombą" kobaltową. Do naświetleń tego typu używa się 60Co.

  Autor strony: Oliwia Filipczak kl.Ic