Dezintegrarea radioactiva

7/16/2019 Dezintegrarea radioactiva

http://slidepdf.com/reader/full/dezintegrarea-radioactiva-5634f9d87916e 1/24

Dezintegrarea radioactiva

Elev :Niţă Nicoleta

Clasa : a XI a H

Profesor coordonator :MariaTrocaru



Cuprins

Scurt istoric

Ce este radioactivitatea?


Dezintegrarea alba Dezintegrarea beta

Dezintegrarea gama

Radiaţii neutrinice

Dezintegrare prin captare de electroni Legea dezintegrarii radioactive

Reacţia de fisiune



Scurt istoric…

Fenomenul radioactivităţii a fostdescoperit în 1896 de fizicianul Henri

Becquerel la elementul uraniu, caurmare a dezvoltării generale a fizicii şi

ca o consecinţă directă a descoperirii decătre Roentgen, în 1895, a razelor X.

Termenul de radioactivitate a fost

utilizat pentru prima dată de către MarieCurie-Sklodowska, la câţiva ani de ladescoperirea fenomenului.



Ce este radioactivitatea?

Radioactivitatea este o proprietate anucleelor atomice de a se dezintegraspontan prin emisia unor radiaţii alfa,

beta, gama. Unele nuclee emitspontan din interiorul lor particule sau

radiatii care exista sau apar în

procesele care se petrec acolo. Prinurmare, asemenea nuclee sunt

instabile sau radioactive.




Descompunerea radioactivă este un procescare se desfăşoară aleatoriu în timp şi care

poate fi descris doar prin metode statistice.Deşi este imposibil de prezis momentul la

care un atom al unui radioizotop va suferi odezintegrare nucleară, pentru mai mulţiatomi ce constituie un oarecare lucru se

poate determina timpul după care jumătatedin cantitatea materialului radioactiv se va

descompune, numit în literatura despecialitate perioada de înjumătăţire a

acelui izotop.



Tipuri de particule radioactive

Radiaţii α - Particu le de Heliu

Radiaţii β - Electro ni sau pozi t ron i

Radiaţii γ - Foton i de energie mare

Radiaţii neutrinice - Emisie de

neutroni



Dezintegrarea alfaPrima particulă radioactivă despre care vom vorbi

este particula alfa,rezultată în urma unui procesnumit dezintegrarea alfa.Dezintegrarea alfa areloc atunci când un nucleu greu emite un nucleu

de heliu încărcat pozitiv (particula alfa),constând din doi protoni şi doi neutroni,

devenind un atom cu numărul atomic mai mic cu

doi decât valoarea iniţiala. Cel mai des întâlnit în natură izotop al uraniului, U-

238, se descompune în urma acestui tip dedezintegrare nucleară.

Particulele alfa penetrează cu greu majoritatea

materialelor, chiar şi o foaie subţire de hârtieputând opri trecerea acestora. Ca aplicabilitatepractică putem menţiona că detectoarele de

fum folosesc izotopul radioactiv Am-241(americiu) ca sursă de particule alfa.



Dezintegrarea beta

Dezintegrarea beta constă în transformarea unui neutron într-unproton,reacţie însoţită de emisia unui electron şi a uneiparticule de masă extrem de mică şi fără sarcină electrică

numită anti-neutrino.Electronul emis poartă numele de particulă beta, iar acest tip de

reacţie se mai numeşte şi descompunerea beta-minus, prin

asociere cu sarcina electrică a electronului emis. Izotopul dehidrogen numit tritium (3H) suferă acest tip de dezagregareradioactivă.

Particula beta, încărcată negativ din punct de vedere electric,poate parcurge distanţe mai mari decât particula alfa desprecare am amintit că penetra cu greutate orice tip de material.Totuşi, în urma coliziunilor şi interacţiunilor cu unii atomi îşi

pierde şi aceasta energia, una mult superioara celei a particuleialfa. Deşi poate trece cu uşurinţă prin hârtie, o folie de

aluminiu constituie un obstacol de netrecut în calea uneiasemenea particule.



Descompunerea beta-minus



Există şi un alt tip de descompunere beta, ce a fostbotezată beta-plus. În cadrul acestui proces un

proton se transformă într-un neutron, fenomen însoţit de emisia unui pozitron (un electron cu

sarcină pozitivă, perechea de antimaterie aelectronului) şi a unui neutrino. Cum neutronul aremasa mai mare decât cea a protonului, acest tip dedescompunere presupune introducerea de energie

în sistem, pentru a se respecta legile de conservare.Ca exemplu şi aplicaţie practică, izotopul de masăatomică 18 al fluorului, notat 18F, suferă acest al

doilea tip de dezagregare beta, şi anume beta-plus,fiind folosit în cadrul tomografiei cu emisie de

pozitroni (PET scan).



Dezintegrarea gamaRazele gama, produsul dezintegrării gama,

sunt cele mai periculoase pentru om dintretoate radiaţiile descrise aici. Acestea sunt defapt fotoni din afara spectrului vizibil şi pot fi

găsiţi în cadrul spectrului electromagnetic înzona frecvenţelor foarte mari, ceea ce înseamnă că au energii mari. Razele gama

au fost descoperite în anul 1900 de cătrePaul Villard (1860-1934), fizician şi chimist

francez, în timp ce studia la Pariscomportamentul uraniului şi radiului.



Când un nucleu radioactiv emite radiaţie gama,numărul de neutroni şi protoni rămâne neschimbat,

modificându-se nivelul energetic al nucleului, carescade. Conform legilor de conservare a impulsului,rezultă şi faptul că nucleul va suferi un recul la

expulzarea razei gama, deplasându-se în direcţiaopusă celei de mişcare a radiaţiei gama. Radiaţia

gama apare ca efect al modificărilor nucleare ori al

anihilării reciproce a unei perechi particulă-antiparticulă.

Spre deosebire de radiaţia alfa sau beta, razele gamapot pătrunde prin aproape orice material, deoarece

dispun de o energie foarte mare. Ele pot produce

vătămări foarte serioase ale ţesuturilor vii. Plumbuleste o substanţă a cărei structură chimică îl face săfie un bun absorbant de radiaţie gama.



Radiaţii neutrinice Radiaţii neutrinice (au ca particula de baza neutrino,

dar pe langa faptul ca nu este sigur ca ar avea masade repaus interactioneaza cu materia mai slabdecat chiar fotonii gamma) sau care au ca baza

particule cu caracteristicile electronilor saupozitronilor dar timpi de viata de cel mult ordinul

milisecundelor. Pot fi ecranate in totalitate cupereti de ecranare cu grosimi maxime de 750 mmdimensiunile lor scazand in functie de densitateamaterialului folosit si capacitatea de absorbtie si

conversie a energiei radiatiei incidente. Un peretede apa de 250 mm este capabil sa ecraneze in

totalitate orice radiatie leptonica in spatiu la nivelulorbitei lunare circumterestre.



Dezintegrare prin captare de electroni

Capturarea electronică, inclusă şi ea în categoriadezintegrărilor de tip beta, se referă la atragerea de

către nucleu a unui electron de pe o orbită

inferioară (apropiată de nucleu). În urma capturăriielectronului, un proton este înlocuit de un neutron,

iar procesul este însoţit de emisia unui neutrino.

Acest tip de dezintegrare are loc atunci când în nucleu

sunt prea mulţi protoni şi insuficientă energiepentru emisia unui pozitron.



Legea dezintegrarii radioactive

Dezintegrarea radioactivă este un act individualcaracteristic fiecărui tip de nucleu radioactiv în

parte. Fiind dat un ansamblu de nuclee radioactivede acelaşi tip nu se poate preciza când se va

dezintegra fiecare nucleu în parte ci doar care esteprobabilitatea ca un nucleu din ansamblu să sedezintegreze în unitatea de timp. În acest sensdezintegrarea radioactivă este un fenomen cu

caracter statistic, iar probabilitatea de

dezintegrare în unitatea de timp, notată cu λ, esteo caracteristică a fiecărui tip de nucleu radioactiv şide aceea ea se mai numeşte constantă de

dezintegrare radioactivă.



Pentru a vedea cum variază în timp numărul denuclee radioactive datorită dezintegrării lor,

să considerăm un ansamblu de N nucleeradioactive dintre care, în intervalul de timpd se dezintegrează un număr de nucleetinând cont de probabilitatea de

dezintegrare în unitatea de timp t,. λ:



Reacţia de fisiune

Descoperită de O.Hann,

F. Strassmann şi Liese Meitner

şi constă în scindarea nucleului

de uraniu sub acţiunea

bombardamentului cu neutroni.



http://www.scientia.ro/fizica/58-fizica-

nucleara/285-cum-functioneaza-

descompunerea-radioactiva.html

http://www.scientia.ro/fizica/58-fizica-nucleara/285-cum-functioneaza-descompunerea-radioactiva.html
















Dezintegrarea radioactiva

Documents

Transcript of Dezintegrarea radioactiva