Simpla descoperire a radioactivitatii de catre Henri Becquerel in 1896 este in prezent un fapt istoric, desigur important, dar lipsit de senzationalul produs la vremea respectiva.
Dar pana la urma ce este radioactivitatea ?
Radioactivitateaeste un fenomen nuclear. Unele nucleeemit spontan di interiorul lor particule sau radiatii care exista sau apar in procese ce se petrec acolo. Prin urmare, asemenea nuclee sunt instabile sau RADIOACTIVE ( denumire uzuala ). Fenomenul radioactivitatii, desi spontan nu se petrece in afara timpului : exista o durata de viata, numita viata medie, anucleelor unui element,
dupa care numarul nucleelor ramase nedezintegrate se reduce la aproximativ 1/e din nr-ul nucleelor initiale. Viata medie este o marime cu caracter probabilistic si mai evident.
Astfel aceste nuclee radioactive au durata de viata mult mai mare decat duratele din microcosmos.Spre exemplu stim ca timpul nuclear, marime caracteristica domeniului nuclear, este de ordinul 10-22-10-23 s. Fata de acesta, nucleul de U238 are o viata de aprox.1010 ani, ajungand ca nucleonii sa se roteasca de 1038 ori pe orbitele din nucleul lor, fara ca nucleul sa scape in afara vreunul.
La urmatoarea rotatie insa, se poate emite o particula a (compusa din patrunucleoni).
Astfel prin definitie nucleul radioactiv este nucleul ce prezinta instabilitate si viata sa este cu mult mai mare decat timpul nuclear caracteristic.
Orice
dezintegrare radioactiva (a nucleelor) este caracterizata prin
Intrucat fenomenul de dezintegrare este statistic, daca exista un nr. N de nuclee instabile de acelasi fel, oricare dintre ele se poate dezintegra in unitatea de timp cu probabilitatea l .
Rezulta ca in medie in unitatea de timp, se pot dezintegra lN nuclee.
Marimea lN, numita ACTIVITATE si notata cu A este esentiala in cadrul radioactivitatii; cu ajutorul ei
se formuleaza LEGEA DEZINTEGRARII RADIOACTIVE care este o lege diferentiala :
d N= -lN dt
(semnul minus indica faptul ca este vorba despre scaderea numarului de nuclee prin dezintegrare).
In afara
de radioactivitatea naturala exista si radioactivitate artificiala numita
astfel impropriu deoarece nu este vorba despre ceva artificial, ci despre
un fenomen se asemenea natural, dar care apare numai conditii de laborator ( si care este probabil sa existe in stare naturala undeva in
Univers ). Transmutatia
nucleara realizata de sotii Iréne si Frederic Juliot-Curie in anul 1932, care venea sa confirme experiente mai vechi ale lui ta exceptionala din punct de vedere al
transmuatiei elementelor : ea a dovedit
ca se pot obtine in laborator unele elemente di
altele prin bombardarea cu fluxuri intense de particule. Principalele
elemente radioactive care se gasesc in natura (Uraniu, Radiu, Actiniu, Thoriu)
precum si cele obtinute in laborator (transuranienele, incepand cu Neptunul)
se afla intr-o legatura stransa cu majoritatea elementelor radioactive -naturale sau artificiale- . Ele
formeaza serii radioactive (sau familii radioactive) in care
din capii de serie rezulta prin dezintegrari succesive alte elente
radioactive, pana ce seria sfarseste cu un izotop stabil. Exista
trei serii radioactive naturale si una artificiala :
seria Thorului, a Uraniului si a Actiniuliu sunt naturale, iar seria
Neptuniului este artificiala. Din
punct de vedere al fizicii nucleare seriile radioactive nu prezinta astazi
mare interes ìn sine. Ele au insa o imensa valoare
practica in tehnica nucleara, in geolo- gie (in stabilirea varstei
rocilor) , in ipotezele legate de nasterea Pamantuliu, in cosmologie etc. Radiatia alfa Radiatia beta Radiatia gamma
SERII RADIOACTIVE
