התפרקות רדיואקטיבית

סוגי קרינה רדיואקטיבית

גרעין האטום מכיל ניוטרונים ופרוטונים אשר נדרשת יציבות שלמה ביניהם כדי להחזיק אותם יחד. ככל שמספרם גדול יותר כך קשה יותר להחזיק אותם יחד במבנה אחד שהוא הגרעין.

גרעין שסובל מחוסר יציבות בין הפרוטונים והניוטרונים שבו יכול להיפטר מאותה חוסר יציבות בעזרת אחת משלוש הדרכים הבאות:

דרך אחת להקטנת חוסר היציבות של גרעין גדול מימדים היא בעזרת פליטה של זוג פרוטונים ושל זוג ניוטרונים מתוכו. כלומר, הגרעין פולט מתוכו חלקיק של היסוד הליום. סוג פליטה זה נקרא קרינת אלפא. אחרי פליטת ההליום מתוכו מספר המסה של הגרעין הפולט קטנה בארבע והמספר האטומי שלו קטן בשניים.

פליטת אלפא

לפעמים חוסר היציבות שבגרעין נובעת מיחס מספרי לא מתאים בין מספר הפרוטונים למספר הניוטרונים שבו. את היחס ביניהם ניתן לתקן על-ידי פירוק ניוטרון וזוהי הדרך השנייה להקטנת חוסר היציבות בגרעין. כל ניוטרון שבגרעין מורכב מאלקטרון ומפרוטון. אחרי פירוק הניוטרון הפרוטון שהיה בו נשאר בגרעין ואילו האלקטרון שהיה בו נפלט מתוך הגרעין החוצה. סוג פליטה זה נקרא קרינת בטא. קרינת בטא מאפשרת להגדיל את המספר האטומי תוך שמירה על מספר המסה.

פליטת בטא

קיימת גם קרינת בטא הפוכה שבה פרוטון מתפרק לניוטרון ולפוזיטרון (החלקיק ההפוך לאלקטרון – זהו חלקיק הזהה לאלקטרון בכל הנתונים מלבד סימן המטען החשמלי שלו, שהוא חיובי). אחרי ההתפרקות רק הניוטרון נשאר בגרעין ואילו הפוזיטרון נפלט ממנו החוצה.

אפשרות שלישית ואחרונה להשגת יציבות בגרעין היא בעזרת פליטה של פוטון מתוכו. פליטת הפוטון משחררת אנרגיה עודפת מתוך הגרעין ואינה משנה את הרכבו. סוג פליטה זה של הפוטון מתוך הגרעין נקרא פליטת גמא.

פליטת גמא

נשים לב שבקרינות אלפא ובטא משתנה מבנה הגרעין ובקרינת גמא לא.

דיאגרמת איזוטופים

הגרעין המקורי שלפני ההתפרקות הרדיואקטיבית ופליטת הקרינה נקרא גרעין האב והוא מסומן באות X.

הגרעין המתקבל לאחר ההתפרקות והפליטה נקרא גרעין בת והוא מסומן באות Y.

למשל, תהליך התפרקות רדיואקטיבית עם פליטת קרינת אלפא של גרעין אב שמספרו האטומי Z ומספר המסה שלו A לגרעין בת Y יתואר כך,

_ZX^A ==> _Z-2Y^A-4 + ₂He⁴

הערה: קיימת אפשרות גם של פליטת פרוטון בודד או ניוטרון בודד מהגרעין המסומנות באות p ובאות n בהתאמה.

[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 ]