Erradioaktibitatea: Erradiazioa, Erreakzio Nuklearrak eta Desintegrazioa

XIX. mendearen bukaeran erradiazio sarkorrak ezagutu ziren, X izpiak izenekoak. Garai berean ikusi zen bazirela material batzuk, radioa eta uranioa esaterako, leku ilunetan jarrita, plaka fotografiko batzuen inguruan, haiek belatzeko gai zirenak. Erradiazio horiek gainera ordurako ezagunak ziren X izpiak baino sarkorragoak ziren eta fenomenoari erradioaktibitatea deitu zitzaion.

Erradioaktibitate Naturala

Erradioaktibitate naturala, beraz, isotopo ezegonkorrek erradiazio boteretsuak igortzeko duten propietatea da. Erradiazio horiek, gorputz opakoak zeharkatzeko, airea ionizatzeko, plaka fotografikoak inpresionatzeko eta zenbait substantziaren fluoreszentzia kitzikatzeko gai dira. Uranioaz gain beste hainbat materialek ere badute propietate hori: torioak, polonioak, radioak, aktinioak… Gaur egun 40 elementu erradioaktibo baino gehiago ezagutzen dira.

Honetaz gain erradioaktibitate kosmikoa ere jasotzen dugu Lurrean.

Erradiazio Motak

Substantzia horiek igorritako erradiazioak hiru multzotan sailkatu zituzten sarkortasunaren arabera: α, β eta γ. Gaur egun jakina da erradiazio hauek nukleo atomikoetan gertatzen diren erreakzioei esker gertatzen direla eta baita bakoitzaren jatorria eta ezaugarriak ere zeintzuk diren. Horrela,

Erreakzio Nuklearrak

Nukleo erradioaktibo ezegonkor hauek era espontaneoan, berez, sortzen dituzte igorpen erradioaktiboak eta horiek erreakzio nuklear gisa aztertu dira. Hauetan hasierako nukleoa desagertzen da eta berri bat (batzuk) agertzen dira.

Soddy-ren legea: alfa (α) partikulen igorpenean, Helio-nukleoa nukleo gurasotik irteten da. Horrela nukleo berriaren zenbaki masikoa lau unitate txikiagoa da eta zenbaki atomikoa bi unitate txikiagoa:

Fajans-en legea: beta (β) partikulen igorpenean, nukleo gurasoaren neutroi bat desintegratuz, elektroi azkar bat, eta protoi sortzen dira. Nukleoak egoera berrian zenbaki masiko bera du eta zenbaki atomikoa unitate bat handiagoa bihurtzen da:

Beraz, nukleo atomiko batek α, β eta γ erradiazioa igortzean nukleoaren egoera aldatu egiten da eta beste mota bateko nukleoa bihurtzen da, kasu honetan desintegrazioa gertatu dela esaten da. Desintegrazio erradioaktiboa ausazko prozesua da eta lege estatistikoen arabera dago arauturik.

Desintegrazio Erradioaktiboaren Abiadura

Une batean oraindik desintegratu gabe dauden nukleoen kopurua N izanik, denbora unitateko igorpen kopurua (desintegrazio-abiadura) desintegratu gabe dauden nukleoen kopuruaren proportzionala da:

Minus zeinuak nukleoen kopurua denbora pasa ahala gutxiagotzen doala adierazten du.

Aurreko adierazpena integratuz igorpen erradioaktiboaren legea lortzen da. Lege honek t aldiunean oraindik desintegratu gabe dauden nukleoen kopurua, N, adierazten du:

Aktibitatea, A: segundoko desintegratzen den nukleo kopurua da:

A = λ.N (desintegrazio/s, edo Bq= becquerel)

Legearen ekuazioko bi atalak ”bider λ” eginez, beste adierazpen hau lortzen da:

Semidesintegrazio-periodoa: T

Igorpen erradioaktiboaren legearen grafikoak desintegrazio fenomenoa zein azkartasunez gertatzen den ikusarazten du. Kurba esponentziala denez, denboran asko luzatzen diren desintegrazioek ez dute ia amaierarik.

Horregatik definitu da semidesintegrazio-periodoa, T: Hasierako nukleo kopurua, N₀, erdira jaisteko (erdiak desintegratzeko) pasatu behar den denbora.