Was ist Radioaktivität?

Was ist Radioaktivität?

Radioaktivität tritt auf, wenn der Kern eines instabilen Atoms durch Aussenden von Strahlung Energie verliert, um Stabilität zu erlangen. Dem Radioisotop mit den instabilen Kernen fehlt die erforderliche Bindungsenergie, um die Kerne zusammenzuhalten. Dies führt zu einer Transmutation, bei der sich das Element in ein anderes neues Element ändert. Radioaktivität geschieht auf drei Arten: Alpha, Beta und Gamma .

  • Ein Alpha-Teilchen ähnelt dem Heliumkern, weil es aus zwei Protonen und zwei aneinander gebundenen Neutronen besteht. Beim Alpha-Zerfall entweicht das Alpha-Teilchen aus dem Atomkern und wird vom Elektromagnetismus weiter abgestoßen, da sowohl das Alpha-Teilchen als auch der Kern positiv geladen sind. Der Prozess wandelt das ursprüngliche Atom in ein anderes Element um, wenn das Alpha-Teilchen emittiert wird.
  • Der Beta-Zerfall erfolgt in zwei Formen: Beta + (Plus) und Beta - (Minus). Beta Plus kommt in protonenreichen Kernen vor, die mehr Protonen als Neutronen haben, und die Protonen im Beta + -Zerfall wandeln sich in Positronen und Neutronen um. Der Beta-Minus-Zerfall findet in neutronenreichen Neutronen statt und es wird ein Elektron emittiert. Beim Betazerfall ändert der Kern seine Form.
  • Gammazerfall tritt in den Schalen von Nukleonen auf, die als Gammastrahlen bekannte Energie abgeben, die hochenergetische Photonen sind. Radioaktiver Zerfall tritt auf natürliche Weise auf, kann aber auch künstlich stimuliert werden.

Geschichte der Radioaktivität

Die Entdeckung der Radioaktivität geschah von verschiedenen Seiten, aber die früheste Form der Strahlung ist die Röntgenstrahlung, die in einem Labor erzeugt wurde. Es wurde 1895 vom deutschen Physiker WC Roentgen entdeckt, als er das Röntgen bei der Arbeit mit Kathodenstrahlröhren entdeckte. Die Entdeckung des Röntgenstrahls war ein großer Meilenstein im medizinischen Bereich, in dem die Strahlen zur Diagnose von Knochenbrüchen und Schusswunden eingesetzt wurden.

Ein französischer Physiker namens Henri Becquerel bemerkte die Emission unsichtbarer Energie, als er die Eigenschaften fluoreszierender Elemente untersuchte und mit Uran arbeitete. Er hat diese Energiestrahlung bezeichnet.

Anwendung des radioaktiven Zerfalls

In der Natur ist Radioaktivität als Energiequelle für viele außerirdische Körper im Universum bekannt, einschließlich vieler Sterne in der Milchstraße. Der Prozess des radioaktiven Zerfalls findet jedoch in vielen Bereichen der Welt Anwendung. Die beliebteste Anwendung ist die Verwendung von Röntgenstrahlen bei der nicht-intrusiven Diagnose von Knochenbrüchen und inneren Blutungen. Radioaktivität wird auch in Kernreaktoren zur Erzeugung von Kernenergie eingesetzt. Radioaktivität wird auch bei der Sterilisation von medizinischen Instrumenten verwendet. Radioaktivität wird auch in der Strahlentherapie zur Behandlung von Krebs eingesetzt, wo radioaktive Strahlen zur Abtötung von Krebszellen im Körper eingesetzt werden. Radioaktive Materialien wie Plutonium und Uran werden zur Herstellung von Atomwaffen verwendet.

Gefahren der Radioaktivität

Wenn die durch den radioaktiven Zerfallsprozess emittierten Photonen und Elektronen das DNA-Molekül einer Zelle passieren, verändern sie die Zusammensetzung der DNA und machen die Zelle krebsartig. Verschlucken oder Einatmen radioaktiver Stoffe ist noch schlimmer, wenn es zu einer massiven Ionisierung des Körpers kommt, die die Zellen zerstört und häufig tödlich verläuft. Die Höhe und die Art der durch Strahlung verursachten Schäden hängen von der empfangenen Strahlungsdosis und der Dauer der Exposition gegenüber radioaktiven Materialien ab.

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