radioaktív-bomlás
(radioaktivitás, aktivitás)

Egyes kémiai elemek izotópjainak atommagjai külső hatás nélkül átalakulnak más izotópokká nagy energiájú sugárzás kibocsátása közben.
Az egyes bomlások véletlenszerűen, egymástól függetlenül mennek végbe így nagy számú atommag esetén érvényes a bomlások számát megadó radioaktív bomlástörvény.

Kicsit szemléletesebben foglalkozom a radioaktivitással az Érdekességek A sugárzásról - érthetőbben címszónál.

A radioaktív sugárzást Becquerel francia kutató fedezte fel 1896-ban.

A radioaktív bomlás típusai: alfa bomlás, béta bomlás, izomer átmenet.

Hosszas, türelmes kísérletezéssel a fizikusok meg tudták állapítani, hogy a radioaktív sugárzás mágneses és elektromos térben három összetevőre bomlik.

Ennek segítségével kimutatták, hogy az egyik elhajló sugár hordozóinak töltése pozitív, és kétszerese az elektronénak, valamint tömege mintegy négyszer nagyobb a hidrogénatom tömegénél. Rutherford ezt alfa-sugárzásnak nevezte el, és a héliumatom magjával vélte azonosnak.  Feltételezését később sikerült is bebizonyítania.
A másik, ellentétesen elhajló sugárzás - a béta-sugárzás - vizsgálata során kiderült, hogy annak hordozói nem mások, mint Thomson elektronjai.
A harmadik sugárzás nem tért el sem a mágneses, sem az elektromos térben. Ez a gamma-sugárzás elnevezést kapta, és megállapították, hogy fotonok alkotják, méghozzá olyan nagy energiájúak, tehát olyan kis hullámhosszúságúak, hogy kívül esnek a látható fény tartományán, s a röntgensugarakhoz tartoznak.

A sugárzás penetrációs képességének jellemzésére a leggyakrabban használt fogalom a felezési vastagság.

A különböző típusú sugárzásoknak eltérő az áthatolóképessége.

Nagyon sok elemnek vannak természetes radioaktív izotópjai (pl. a szén 14-es, a kálium 40-es izotópja). Vannak olyan elemek, amelyeknek csak radioaktív izotópja létezik (pl. a polónium, radon, rádium).

Mesterséges radioaktív izotópja minden elemnek előállítható. Ezeket különféle célra használják is. például a rövid felezési idejű izotópokat gyógyászati diagnosztikai célokra.

Aktivitásnak az 1 másodperc alatt bekövetkező bomlások számát nevezzük. (Adott minta aktivitásánál az egész mintában bekövetkezett bomlásokat kell venni.)
Az aktivitás mértékegysége a Becquerel: 1 Bq=1 bomlás/másodperc.
Ezenkívül még többféle aktivitásegységet is bevezethetünk:

fajlagos aktivitás: tömegegységre jutó bomlások száma másodpercenként (Bq/g, Bq/kg stb.),
aktivitáskoncentráció: térfogategységre eső aktivitás (Bq/m3, Bq/l stb.),
felületi aktivitás: felületegységre eső aktivitás (Bq/cm2, Bq/m2 stb.).

Például a kálium 40-es izotópjának fajlagos aktivitása 30.4 Bq/g, azaz 1 g tiszta K-40-ben másodpercenként átlagosan 30.4 bomlás történik. A természetes urán fajlagos aktivitása 2.544 Bq/g.

Az aktivitás fogalmának ismeretében érthető a radioaktív hulladékok csoportosítása:

kis aktivitású hulladék: 500 000 Bq/kg alatt
közepes aktivitású hulladék: 500 000 Bq/kg és 5 000 000 kBq/kg között
nagy aktivitású hulladék: 5 000 000 kBq/kg felett.

Az emberi test is tartalmaz természetes radioaktív izotópokat.
Ezek közül a kálium-40 aktivitása a legnagyobb: egy 75 kg-os ember K-40-ből származó aktivitása kb. 7300 Bq, vagyis másodepercenként kb. 7300 darab kálium-40-es atommag bomlik el a szervezetében

Felhasznált irodalom