1.2.2. Promieniowanie jądrowe
Promieniotwórczość naturalna. Przemiany a, p, y. Jądra atomów pierwiastków, których liczby atomowe Z są większe od 83, okazują się nietrwałe. Rozpadając się samorzutnie emitują cząstki lub promieniowanie elektromagnetyczne i przeobrażają się w jądra innych pierwiastków.
Zjawisko spontanicznego rozpadu jąder atomów pierwiastków wraz z. towarzyszącą mu emisją promieniowania nazwane zostało promieniotwórczością lub radioaktywnością. Badania jego, w których duże zasługi poniosła nasza rodaczka Maria Skło-dowska-Curie (dwukrotna laureatka nagrody Nobla) wraz ze swoim mężem Piotrem, dostarczyły wielu cennych informacji dotyczących struktury materii, zwłaszcza budowy jądra. Między innymi badania te potwierdziły, że promieniotwórczość pierwiastka jest zjawiskiem jądrowym, o czym świadczy przede wszystkim to, że podlegają temu zjawisku w' jednakowym stopniu wszystkie atomy (o tej samej liczbie masowej) danego pierwiastka, niezależnie w jakim chemicznym związku występują.
Badanie promieni wysyłanych podczas rozpadu jąder pozwala ustalić, że występuje tu promieniowanie korpuskularne, jak i falowe (elektromagnetyczne). Do tego pierwszego zaliczamy cząstki % i [i, do drugiego promieniowanie y.
Różne właściwości (znane częściowo ze szkoły średniej) jakie mają te trzy rodzaje promieniowania, odpowiedzialne są za różne sposoby oddziaływania na materię. Niektóre z tych właściwości wykorzystane zostały do opracowania metod dotyczących detekcji i pomiaru promieniowania. Zagadnienie to zostanie omówione w innym miejscu.
Poznanie charakterystyki cząstek a, i promieni y przyczyniło się do ustalenia reguły (Fajansu i Sondy'ego). za pomocą której łatwo określić rodzaj pierwiastka powstałego na skutek rozpadu pierwiastka macierzystego.
Jeżeli przyjmiemy, żc z rozpadającego się promieniotwórczego jądra emitowana zostaje cząstka a (przemiana a), to nowo utworzone jądro będzie miało liczbę atomową o dwie jednostki mniejszą, a liczbę masową o cztery. W czasie emisji cząstki 3 ładunek jądra zmieni się o jednostkę (zwiększy lub zmniejszy w zależności od ładunku elektronu), podczas gdy masę jądra możemy praktycznie uznać za nie zmienioną, gdyż masa elektronu jest znikomo mała w porównaniu do masy całego jądra.
Przemianę jądra w wyniku jego rozpadu z emisją cząstki a lub [i można zilustrować schematycznie
zX — |
->ź:24x i |
oHe |
z* — |
— z+1X i |
-_?e |
zX- |
> z-iX i |
‘ +ie |
gdzie:
X — symbol danego pierwiastka, Z — jego liczba atomowa,
A — liczba masowa.
36