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Kernkraftwerk Isar, Deutschland

Abgebrannten Kernbrennstoff Pool

Turbine eines Kernkraftwerks

Was ist Radioaktivität? Definition

Was ist Radioaktivität? Definition

Radioaktivität ist die spontane Emission von Partikeln oder Strahlung oder von beiden gleichzeitig. Diese Partikel und Strahlung stammen aus dem Zerfall bestimmter Nuklide, die sie bilden. Sie zerfallen aufgrund einer Fixierung in ihrer inneren Struktur.

Die Partikel können Alpha, Beta oder Neutronen sein. Strahlungen können Gamma sein und K einfangen.

Radioaktiver Zerfall tritt in instabilen Atomkernen auf. Das heißt, diejenigen, die nicht genug Bindungsenergie haben, um den Kern zusammenzuhalten.

Die Strahlung wurde zufällig von Antoine-Henri Becquerel entdeckt. Später entdeckte Marie Curie mit Becquerels Experimenten andere radioaktive Substanzen.

Es gibt zwei Arten von Radioaktivität:

  • Natürliche Radioaktivität. Radioaktives Material ist in seinem natürlichen Zustand bereits radioaktiv.
  • Künstliche Radioaktivität. Radioaktivität wurde durch Bestrahlung induziert.

Was ist natürliche Radioaktivität?

Natürliche Radioaktivität ist die Radioaktivität, die in der Natur aufgrund von Ketten natürlicher radioaktiver Elemente und nicht anthropogenen Ursprungs auftritt. Es ist ständig in der Umwelt vorhanden.

Die natürliche Radioaktivität kann auch in einem Fokus erhöht werden durch:

  • Natürliche Ursachen. Zum Beispiel der Ausbruch eines Vulkans.
  • Indirekte menschliche Ursachen. Zum Beispiel eine Ausgrabung im Boden, um die Fundamente eines Gebäudes zu machen. Oder die Nutzung der Kernenergie.

Was ist künstliche Radioaktivität?

Künstliche Radioaktivität ist alle Radioaktivität oder ionisierende Strahlung menschlichen Ursprungs. Der einzige Unterschied zwischen natürlicher Strahlung und künstlicher Strahlung besteht darin, woher sie kommen. Die Auswirkungen beider Strahlungen sind identisch.

In beiden Fällen ist die direkt ionisierende Strahlung Alphastrahlung und Beta-Zerfall, die von Elektronen gebildet werden. Andererseits ist indirekt ionisierende Strahlung elektromagnetische Strahlung, wie beispielsweise Gammastrahlen, die Photonen sind.

Beispiele für künstliche Strahlungsquellen:

  • Diagnoseverfahren und medizinische Behandlungen wie Röntgenstrahlen, Strahlentherapie.
  • Nuklearmedizin.
  • Einige industrielle Verfahren.
  • Elektrische Energiegewinnung in Kernkraftwerken. Kernspaltungsreaktionen.
  • Teilchenbeschleuniger.
  • Atomwaffen.

Bei der Verwendung oder Manipulation künstlicher Strahlungsquellen wie bei natürlichen Quellen entstehen im Allgemeinen häufig radioaktive Abfälle.

Arten radioaktiver Emissionen

Unter den Lichtelementen sind die häufigsten Strahlungen:

  • Beta-b-Strahlung, die Elektronen aus dem Kern sind.
  • Beta b + Strahlung, die Positronen aus dem Kern sind.
  • Gammastrahlen (g), die hochenergetische elektromagnetische Wellen sind.
  • Elektronische Erfassung (K zerfällt).
  • Alphastrahlung ist charakteristisch für schwere Elemente.

Jede Art von radioaktiver Emission hat unterschiedliche Durchdringungskräfte in der Materie und unterschiedliche Ionisierungsenergie. Sie können Lebewesen ernsthaft schädigen.

Alpha-Partikel

Alpha (α) -Partikel oder Alpha-Strahlen sind eine Form ionisierender hochenergetischer korpuskulärer Strahlung. Es hat wenig Fähigkeit, Gewebe zu durchdringen, weil sie groß sind. Sie bestehen aus zwei Protonen und zwei Neutronen, die durch eine starke Kraft zusammengehalten werden.

Alphastrahlen interagieren aufgrund ihrer elektrischen Ladung stark mit Materie. Sie werden leicht von den Materialien aufgenommen. Sie können sich nur wenige Zentimeter in der Luft bewegen.

Wie wirken sie sich auf den Menschen aus?

Sie können von den äußersten Schichten der menschlichen Haut aufgenommen werden und sind daher nicht lebensbedrohlich, es sei denn, die Quelle wird eingeatmet oder aufgenommen. In diesem Fall wäre der Schaden stattdessen größer als der, der durch irgendeine andere ionisierende Strahlung verursacht wird.

Bei hohen Dosen treten alle typischen Symptome einer Strahlenvergiftung auf.

Beta-Partikel

Betastrahlung ist eine Form ionisierender Strahlung, die von bestimmten Arten radioaktiver Kerne emittiert wird.

Die Wechselwirkung von Beta-Partikeln mit Materie hat im Allgemeinen einen zehnmal größeren Wirkungsbereich und eine Ionisierungskraft von einem Zehntel im Vergleich zur Wechselwirkung von Alpha-Partikeln. Sie sind mit wenigen Millimetern Aluminium vollständig blockiert.

Gamma Strahlen

Gammastrahlen sind elektromagnetische Strahlung, die durch Radioaktivität erzeugt wird. Sie stabilisieren den Kern, ohne seinen Protonengehalt zu verändern. Sie dringen tiefer ein als eine oder Beta-Strahlung, sind aber weniger ionisierend.

Wenn ein angeregter Kern Gammastrahlung emittiert, ändert sich weder seine Masse noch seine Ordnungszahl. Es verliert nur eine bestimmte Menge an Energie.

Auswirkungen auf die Gesundheit

Gammastrahlung kann den Zellkern ernsthaft schädigen, weshalb sie zur Sterilisation von medizinischen Geräten und Lebensmitteln verwendet wird.

Was sind radioaktive Kerne? Radionuklide

Ein Radionuklid ist der Satz radioaktiver Kerne derselben Spezies. Alle radioaktiven Kerne, aus denen ein Radionuklid besteht, weisen eine genau definierte, allen gemeinsame Radioaktivität auf, die sie identifiziert. Ebenso wie eine Art chemische Reaktion die beteiligten Elemente identifiziert.

Was ist Radioaktivität? Definition

Quantitativ ist Radioaktivität ein statistisches Phänomen. Aus diesem Grund muss man zur Beurteilung das Verhalten einer Reihe von Kernen der radioaktiven Substanz derselben Art beobachten. Nach dem Gesetz der großen Zahlen ist eine radioaktive Konstante λ als die Wahrscheinlichkeit des Zerfalls eines Kerns pro Zeiteinheit definiert.

Das ursprüngliche Radionuklid heißt Vater und das Derivat Sohn. Diese Situation kann sich über mehrere Zugehörigkeiten hinweg fortsetzen, und die Menge aller wird als Familien- oder radioaktive Serie bezeichnet.

Radioaktives Gleichgewicht

Das Problem wird vereinfacht, wenn Sie ein radioaktives Gleichgewicht erreichen möchten. Auch das weltliche Gleichgewicht in natürlichen radioaktiven Reihen.

Dieses Gleichgewicht wird erreicht, wenn seit Beginn des Filiationsprozesses eine ausreichend lange Zeit vergangen ist, da dann die Zerfallsrate durch das Radionuklid mit der kleinsten radioaktiven Konstante auferlegt wird.

Radionuklidtypen

Es gibt zwei Arten von Radionukliden:

  • Natürliche radioaktive Nuklide. In der Natur kommen etwa 300 verschiedene Radionuklide vor. 25 von ihnen sind sehr lange radioaktiv. Weitere 35 haben eine viel kürzere Periode und werden kontinuierlich in radioaktiven Reihen erzeugt und aufgelöst.
  • Künstliche radioaktive Nuklide. Mehr als 1000 künstliche Radionuklide wurden hergestellt und identifiziert. Die vier radioaktiven Reihen, die als Elternnuklid mit der längsten Periode bezeichnet werden.

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Erscheinungsdatum: 0. 0
Geändert am: 15. Mai 2020