Mesterséges radioaktivitás

Az ember által létrehozott radioaktivitás az a folyamat, amelynek során a nukleáris részecskék új elemekre bomlanak, energiát szabadítanak fel és radioaktív hullámokat bocsátanak ki. Ezt a jelenséget a 20. század 20-as éveiben fedezték fel, és az atomokban végbemenő nukleáris folyamatokkal magyarázzák. A mesterséges radioaktivitást széles körben használják a tudomány és a technológia különböző területein, mint például a kémia, a fizika, az orvostudomány és az ipar. Ebben a cikkben megvizsgáljuk a mesterséges radioaktivitás alapelveit és alkalmazását a modern tudományban.

Mesterséges radioaktivitás: általános elvek

A mesterséges radioaktivitás az atommag radioaktív bomlásának folyamata, amelynek során a sugárzás mennyisége bocsát ki a magból. Ezek az átalakulások az energia átalakulásához kapcsolódnak. Elektronikus állapot, ahol nincs sok energiaállapot elérhető és lassú kibocsátás lehetséges. A nukleáris radioaktivitásnak két általános típusa van:

az a-bomlás egy atom hasadása és/vagy fúziója egy vagy több (egy részecske hasadása esetén), legfeljebb 4-4 részecske kibocsátásával. Az alfa-részecskék az atommagok szerves részét képezik. A b-decay (vagy „instabil magok”) a gyenge kölcsönhatás által okozott béta-bomlás, valamint a nukleáris béta-sugárzás, amely a nukleáris rendszer átmenete az erős kölcsönhatásból a gyenge kölcsönhatásba.

Számos radioaktív izotóp radioaktív az energiaszintek közötti egymást követő átmenetek során. Minden ilyen átmenetet bizonyos kvantumszámok halmaza jellemez, és ezért nagyon specifikus egy adott magra.

Radioaktív nuklidok mesterséges előállítása

A radioaktív anyagok mesterséges előállítása egy nukleáris laboratóriumban kezdődik, ahol nukleáris reakció játszódik le. A magreakció két vagy több atommag közötti kölcsönhatás folyamata, amely új atommagok kialakulásához és energia felszabadulásához vezet. A reakció során egy vagy több nuklid másokká alakul át, és ezek egy része radioaktívvá válik.

Például a 90Sr-t úgy állítják elő, hogy a kalciumionokat egy reaktorból származó szénionsugárral bombázzák, reaktoráramnak nevezett állapotban [1,2]. A 99Mo szintén e projekt keretében nyerhető SnI4 és CaCI2 jodidionokból [3,4]. Ebben az esetben ezeknek az izotópoknak a magjait szintetizálják, majd sugárzást bocsátanak ki. A kibocsátás mértéke és típusa a reakcióban részt vevő izotóptól függ, de mindegyikben megvan a lehetőség, hogy különféle alkalmazásokban felhasználhatók.

A radioaktív izotópok előállításának számos eljárása megköveteli a környezet szabályozását és a technológiák finomhangolását. Például az alkalmazott atomreaktor minősége nagyban befolyásolja a fúziós eredményeket. A fúziós folyamat során jellemzően jelen lévő ionizáló sugárzás megfelelő biztonságot és környezetvédelmet igényel. Minden évben új módszerek, technológiák

A magfizika egyik legfontosabb és legfontosabb része a nuklidok mesterséges létrehozásának problémájával foglalkozó rész. Fontos azonban azonnal megjegyezni, hogy az „új” nuklidok létrehozása sokkal nehezebb, mint a meglévő - élő vagy halott - felfedezése. Jelzett mennyiségű radioaktív izotóp felszabadulása jelenleg lehetetlen, ezért az új nukleáris rendszerek szintézise az egyik fő elméleti módszer, amely az atommagok szerkezetét írja le.