Erradioaktibitate Naturala: Fenomenoa, Erradiazioak eta Legeak

Erradioaktibitate naturalaren fenomenoa

Erradioaktibitatea material batzuek, substantzia erradioaktiboek, erradiazioak igortzeko erakusten duten propietatea da. Erradiazio horiek gorputz opakuak zeharkatzeko, airea ionizatzeko, plaka fotografikoak inpresionatzeko eta zenbait substantziaren fluoreszentziaren kitzikatzeko gai dira. Erradioaktibitatea Henri Becquerel fisikari frantziarrak aurkitu zuen 1896an uranioaren konposatu batzuekin lanean ari zela. Hasieran X-izpien antzeko erradiazio zela uste zuten baina, Marie Curie-k, Pierre Curie-k eta Rutherford-ek egindako ikerkuntzei esker badakigu nukleotik datozen igorpenak direla. Zenbaki atomiko altua duten atomoen nukleoak ezegonkorrak dira eta berez desintegratzen dira energia eta partikula azpiatomikoak askatzen direlarik.

Alfa, beta eta gamma erradiazioen igorpena

Substantzia erradioaktiboek igorritako erradiazioak α, β, eta γ erradiazio modura sailkatu ziren beren sarkortasunaren arabera. Gaur egun badakigu zein den erradiazio mota desberdinen jatorria eta erradiazio horiek nukleo atomikoan sortzen direla.

α partikula

Helio-nukleoak dira, bi protoiz eta bi neutroiz osatutakoak:

• Karga: 3,2.10^-19C
• Masa: 6,7.10^-27kg

β partikula

Elektroi bizkorrak dira, nukleoko neutroien desintegraziotik datozenak, neutroi bakoitzak protoi bat eta elektroi bat emanez:

• Karga: -1,6.10^-19C
• Masa: 9,1.10^-31kg

γ erradiazioa

Erradiazio elektromagnetikoak dira, X izpiek baino maiztasun (eta energia) handiagoa dutenak.

• Karga: 0
• Masa: 0

Prozesu erradioaktiboen abiadura. Semidesintegrazio-periodoa

Nukleo atomikoen desintegrazio naturalaren prozesuetan, desintegrazio-abiadura segunduko gertatzen diren desintegrazio-kopurua da:

Desintegrazio abiadura = Aktibitatea = λN

non:

• N = materialean desintegratu gabe dagoen nukleo-kopurua
• λ = konstante erradioaktiboa, nukleo erradioaktiboaren ezaugarria dena.

Ekuazioan ikusten denez, abiadura hori negatiboa da (nukleoen kopurua txikiagotzen da denborarekin). Bestetik, abiadura faktore hauen menpekoa da: nukleoen izaeraren menpekoa (nukleo batzuk beste batzuk baino azkarrago desintegratzen dira) eta dagoen nukleoaren kopuruaren menpekoa (zenbat eta nukleo gehiago egon orduan eta azkarrago desintegratzen dira). Nukleo erradioaktiboak denborarekin desintegratzeko erritmoa zuzentzen duen legea, esponentziala da, prozesuaren lehenengo fasean oso azkarra da, baina, nukleo-kopurua txikiagotzen den heinean, motelago gertatzen da. Alboko grafikoan ikusten da esandakoa: Interesgarria da hasierako nukleoen kopurua (N₀) erdira murrizteko behar den denbora, T. Horri semidesintegrazio-periodoa esaten zaio.

Soddy-ren legea

Nukleo batek α partikula bat (bi protoiz eta bi neutroiz eratutakoa) igortzen duenean, sortzen den nukleo berriaren zenbaki masikoa lau unitate txikiagoa da, eta zenbaki atomikoa bi unitate txikiagoa.

Fajans-en legea

Nukleo batek β partikula bat igortzen duenean neutroi bat desintegratzen da, elektroi bat, protoi bat eta antineutrino bat sortzen direlarik.

Nukleo batek γ erradiazioa igortzen duenean energia askatzen da eta ez dago aldaketarik ez zenbaki atomikoan ezta ere zenbaki masikoan, elementu berbera izaten jarraitzen du.