Erradioaktibitate Naturalaren Fenomenoa

20.- Erradioaktibitate naturalaren fenomenoa deskribatzea. Desintegrazio erradioaktiboa. Alfa, beta eta gamma partikulen igorpena. Soddy eta Fajans-en legeak. Adibideak.

Erradioaktibitate Naturalaren Fenomenoa

Erradioaktibitatea material batzuek, substantzia erradioaktiboek, erradiazioak igortzeko duten propietatea da. Erradiazio horiek gai dira gorputz opakuak zeharkatzeko, alrea lonizatzeko, plaka fotografikoak inpresionatzeko eta zenbait substantziaren fluoreszentzia kitzikatzeko.

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, Plerre 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. Desintegrazio horretan energia eta partikula azpiatomikoak askatzen dira.

Alfa, Beta eta Gamma Erradiazioen Igorpena

Substantzia erradioaktiboek gorritako erradiazioak o, B, eta y erradiazio modura sailkatu ziren beren sarkortasunaren arabera. (dibujo)

Gaur egun badakigu zein den erradiazio-mota desberdinen jatorria, eta erradiazio horiek nukleo atomikoan sortzen direla.

• a partikulak: Helio-nukleoak dira, bi protoiz eta bi neutroiz osatutakoak: *

Karga: 3,2-10^-19C Masa: 6,7-10^-27kg. Gorputzen barrura sartzeko ahalmen txikia dute.

• B partikulak. Nukleoko neutroi bat protoi bihurtzean sortutako elektroiak, *, edo positroiak, *, ere izan daitezke. Karga: 1,6-10^-19C (elektroia) eta +1,6-10^-19C (positroia) Masa: 9,1-10^-31kg. Barneratzeko ahalmen handiagoa dute, baina metalezko xafla mehe batek geldiaraz ditzake.

• y erradiazioa: Erradiazio elektromagnetikoa da, hau da, fotoiez eratuta dago. X Izpiek baino energia handiagoa du. Karga: 0 Masa: 0. Barneratzeko ahalmen handia du; geldiarazteko hormigol-geruza lodia behar da.

Prozesu Erradioaktiboen Abiadura. Semidesintegrazio-Periodoa

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

Desintegrazio-abiadura = Aktibitatea (A) = dn/dt = -landa x N

non N materialean desintegratu gabe dagoen nukleo-kopurua den, eta A, konstante erradioaktiboa, nukleo erradioaktiboaren ezaugarria dena. (dibujo grande)

Ekuazioan ikusten denez, abiadura hori negatiboa da, nukleoen kopurua txikiagotzen delako denborarekin. Bestetik, abiadura faktore hauen menpekoa da: nukleoaren izaera eta dagoen nukleoaren kopurua (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:

Hasierako nukleoen, N ar erdiak desintegratzeko igaro behar den denborari semidesintegrazio-periodo, T. edo erdibizitza deritzo.

Desplazamendu Erradiaktiboaren Legeak

1. Lehen legea: Soddy-ren legea. Nukleo batek a partikula bat igortzen duenean, beste nukleo bat bihurtzen da, zenbaki atomikoa bi unitate txikiagoa eta masa-zenbakia lau unitate txikiagoa dituena. * (dibujo)

2. Bigarren legea: Fajans-en legea. Nukleo batek B partikula bat igortzen duenean, beste nukleo bat bihurtzen da, zenbaki atomikoa unitate bat handiagoa eta masa-zenbaki bera dituena. * (dibujo)3. Hirugarren legea. Nukleo batek y erradiazioa igortzen duenean, nukleo bera izaten jarraitzen du, baina haren energia-egoera aldatzen da. * (dibujo)