התפרקות רדיואקטיבית

סיכום

בחלק זה נלמד על תופעת הרדיואקטיביות המאפיינת איזוטופים שגרעינם בעל מבנה לא יציב. נכיר גם תופעות אחרות הקשורות בגרעין.

נסכם בנקודות את אשר למדנו בחלק זה:

• ככל שהגרעין מכיל יותר נוקליאונים כך גובר הסיכוי שהוא יהיה בעל מבנה לא יציב ויפטר מחוסר יציבותו בעזרת פליטה של קרינה רדיואקטיבית

• איזוטופ של יסוד המכיל בגרעינו כמות עודפת של ניוטרונים הוא בעל סיכוי להיות במבנה לא יציב ולכן לפלוט קרינה רדיואקטיבית

• קרינת אלפא מתרחשת כאשר הגרעין פולט מתוכו חלקיק מהיסוד הליום

• קרינת בטא מתרחשת כאשר ניוטרון בגרעין מתפרק לפרוטון ולאלקטרון הנפלט החוצה

• קרינת גמא מתרחשת כאשר הגרעין משחרר מתוכו אנרגיה אלקטרומגנטית עודפת בעזרת פליטה של פוטון

• כמות האיזוטופים המתפרקת בפרק זמן נתון נמצאת ביחס ישר לכמות האיזוטופים ההתחלתית. בעזרת קצב ההתפרקות λ נוכל למצוא את כמות האיזוטופים שהתפרקה,

ΔN = -λ N Δt

• המשוואה לחישוב כמות האיזוטופים שנותרה ברגע מסוים היא,

N(t) = N₀ e^-λt

• זמן מחצית החיים של חומר רדיואקטיבי הוא פרק הזמן שבסופו נותרת רק מחצית מכמות האיזוטופים שהייתה בתחילתו והוא מחושב מקצב ההתפרקות בעזרת המשוואה,

T½ ≈ 0.693/λ

• תיארוך רדיואקטיבי: בעזרת ידיעת הכמות ההתחלתית של חומר רדיואקטיבי ומדידת כמותו ברגע מסוים נוכל למצוא את פרק הזמן t שעבר עד לאותו רגע בעזרת המשוואה,

t = T½ ‧ [ln(N(t)/N₀) / (-0.693)]

• מלבד פליטת הקרינה הרדיואקטיבית יכולים להתרחש בגרעין תהליכים נוספים כדוגמת: פליטת ניוטרינו, פליטת פוזיטרון ולכידת אלקטרון

• ישנם יסודות שלהם איזוטופים לא יציבים המתפרקים בעצמם לאיזוטופים לא יציבים אחרים וכך הלאה עד להשגת יציבות. רצף התפרקויות אלו נקרא סדרה רדיואקטיבית

• לקרינה הרדיואקטיבית שימושים רבים בתעשייה, בגיאולוגיה, ברפואה ועוד...

• הקרינה הרדיואקטיבית מסוכנת לאדם ולשאר היצורים החיים בכך שהיא עלולה לפגוע בסליל DNA של התא החי, לשבש אותו ולגרום למנגנון השכפול של התא לפעול בקצב גבוה

• לקרינת אלפא ולקרינת בטא כושר חדירה נמוך ביותר וקל לבלום אותם

• קרינת גאמא היא הקרינה הרדיואקטיבית המסוכנת מבין השלושה ואותה ניתן לעצור רק בעזרת לוחות עופרת עבים למשל

• את הקרינה הרדיואקטיבית ניתן לגלות בעזרת גלאי קרינה, כדוגמת מונה גייגר

בחלק הבא נלמד כיצד ניתן באופן מלאכותי לגרום לגרעין להתפרק או להתמזג עם גרעין אחר ומהם השימושים האפשריים של תהליכים אלו.

[לפרק הקודם | לפרק הבא]

[ עמוד ראשי - פיזיקה גרעינית | פיזיקה גרעינית - התפרקות רדיואקטיבית : גילוי הקרינה הרדיואקטיבית | סוגי קרינה רדיואקטיבית | קצב התפרקות רדיואקטיבית | תיארוך בעזרת התפרקות רדיואקטיבית | תהליכים גרעיניים נוספים | סדרות רדיואקטיביות | שימושי רדיואקטיביות וסכנות הקרינה | גלאי קרינה רדיואקטיבית | סיכום ]