Radioactivitatea naturala si artificiala
Studiind structura atomilor s-a observat ca unele elemente ca uraniu si radiu au proprietatea de a emite radiatii invizibile ce pot patrunde prin diferite corpuri sau pot impresiona placi fotografice acoperite. Pe masura emisiei de radiatii are loc transformarea substantei emitatoare. Aceste transformari se datoreaza faptului ca atomii elementelor respective emana particule incarcate cu electricitate negativa (particule care sunt electroni), particule incarcate cu electricitate pozitiva (particule care sunt nuclee de heliu), cum si radiatii ,(care sunt fotoni). Aceste transformari se numesc transformari radioactive. Procesele radioactive se produc ca urmare a dezintegrarii atomilor.
Studiindu-se proprietatile radiului s-a observat ca in jurul lui se formeaza 2 elemente: heliu si o emanatie numita si radon. Aceasta este inca o dovada ca atomul nu mai poate fi considerat o particula indivizibila. Esenta radioactivitatii naturale consta tocmai in dezintegrarea de la sine a unor substante.
Atomi formati in urma dezintegrarii radioactive pot fi si ei radioactivi, si se pot dezintegra la randul lor in alti atomi, care pot fi si ei radioactivi. In modul acesta se formeaza atomi din ce in ce mai mici, pana cand rezulta un atom inactiv, stabil. Asa se explica de ce substantele radioactive emit in permanenta energie fara sa primeasca din afara.
Viteza de dezintegrare a elementelor radioactive nu este influentata de temperatura. Prin aceasta radioactivitatea se deosebeste de reactiile chimice obisnuite, la care viteza de reactie este influentata de temperatura.
Experientele si observatiile au aratat ca dezintegrarea atomilor se poate produce si pe cale artificiala. (radioactivitate indusa) .
Izotopii
Atomi care au acelasi nr. de electroni dar mase atomice diferite se numesc izotopi. Numele vine de la cuvintele grecesti "isos topos" care inseamna in acelasi loc , deoarece ei se gasesc pe acelasi loc in sistemul periodic. Fenomenul de izotopie se intalneste atat la elementele radioactive cat si la elementele stabile. Izotopii aceluiasi element radioactiv se deosebesc si prin proprietatile radioactive.
Aplicatiile izotopilor radioactivi.
Descoperirea izotopilor radioactivi a facilitat largirea domeniului de crecetare prin folosirea izotopilor radioactivi ca atomi marcati, indicatori sau trasori in variate procese tehnice si biologice.
Aplicatiile izotopilor radioactivi pot fi clasificate mai intai in functie de domeniu de utilizare; deosebim astfel aplicatii in industrie, in agricultura in medicina etc. Se poate detalia si mai mult clasificarea, deosebind aplicatii in hidrologie, exploatarea petrolului, gamagrafie etc., practic neexistand astazi domeniu de activitate stiintifica sau pur tehnologica, in care sa nu se utilizeze, sub o forma sau alta radiatiile emise de izotopii radioactivi.
Aplicatiile mentionate se bazeaza pe diferitele fenomene de interactie ale radiatiei cu substanta. Aceste fenomene sunt:
1.Atenuarea (absortie si imprastiere) radiatiei in substanta. Pe aceste fenomene se bazeaza metodele de masurare a grosimilor de material, densitatilor si nivelelor fluidelor in recipiente.
2.Retroimprastierea radiatiilor, care permite masurari de grosimi, nivele de concentratii.
3.Ionizarea produsa de radiatii. Pe acest fenonen se bazeaza construirea detectoarelor de radiatii, neutralizarea electricitatii statice, masurarea debitelor de gaze.
4.Modificarea vitezei reactiilor chimice, modificarea propietatilor materialelor iradiate. Acest fenomen este folosit in radiochimie si in industria chimica, in industria materialelor electrice, petrolului.
5.Emiterea continua de radiatii de catre izotopii radioactivi. Pe aceasta proprietate se bazeaza folosirea lor ca trasori pentru a urmari procesele naturale sau artificiale in substanta vie, in hidrologie sau atmosfera, in plante sau in organismul uman, in tesutul muscular sau osos.
6.Colectarea directa a sarcini electrice emise de substantele radioactive, ca si alte fenomene de natura electrica au permis construirea unor generatoare de electricitate folosind izotopi radioactivi, dintre care cel mai celebru este "pace-maker"-ul instalat in cutia toracica a unor cardiaci pentru a intretine bataile unor inimi obosite.
7.Excitarea radiatiilor de fluorescenta, prin iradierea unor substante cu o anumita radiatie, si determinarea intensitatii radiatiei de flourescenta produse. Acest tip de aplicatii permite determinarea compozitiei, concentratiilor, grosimilor etc.
8.Efectele biologice (nocive) ale radiatiilor, care, evident, trebuie evitate pentru om, in care scop se iau masuri de protectie (ecranarea surselor, expunerea echipamentelor de lucru pe durate de timp cat mai scurte etc.).Aceleasi efecte pot fi insa folosite pentru stimularea incoltiri semintelor si marirea recoltelor, dar si pentru oprirea incoltirii, dezinsectizarea, sterilizarea prin iradiere, conservarea alimentelor etc.
