19.2:
Radyoaktivite Türleri
19.2:
Radyoaktivite Türleri
En yaygın radyoaktivite türleri α bozunması, β bozunması, γ bozunması, nötron emisyonu ve elektron yakalamadır.
Alfa (α) bozunması, bir α parçacığının çekirdekten salınmasıdır. Örneğin, polonyum-210 α bozunmasına uğrar:
Alfa bozunması esas olarak ağır çekirdeklerde meydana gelir (A > 200, Z > 83). Bir α parçacığının kaybı, dört birim daha küçük bir kütleye ve ana nüklidinkinden daha küçük bir atom numarası iki birime sahip bir yavru nüklidi verir.
Beta (β) bozunması, bir çekirdekten bir elektron veya pozitron emisyonudur. İyot-131, β−bozunmasına maruz kalan bir nüklid örneğidir:
Yayılan elektron atom çekirdeğindendir ve çekirdeği çevreleyen elektronlardan biri değildir. Bir elektronun emisyonu, nüklidin kütle sayısını değiştirmez, ancak protonlarının sayısını arttırır ve nötronlarının sayısını azaltır. Enerjinin korunumu nedeniyle birde antinötrino (
) yayılır.
Oksijen-15, pozitron emisyonuna veya β+ bozunmasına maruz kalan bir nüklid örneğidir:
Pozitron bozunumu, bir protonun bir pozitron emisyonu ile bir nötrona dönüştürülmesidir. Enerjinin korunumu nedeniyle birde nötrino (νe) yayılır.
Gama emisyonu (γ emisyonu), uyarılmış bir durumda bir nüklid oluştuğunda ve daha sonra bir yüksek enerjili elektromanyetik radyasyon kuantumu olan bir γ ışını emisyonu ile zemin durumuna bozunduğunda gözlenir. Uyarılmış bir durumda bir çekirdeğin varlığı genellikle bir yıldız işareti (*) ile gösterilir. Kobalt-60 γ radyasyonu yayar ve kanser tedavisi de dahil olmak üzere birçok uygulamada kullanılır:
Bir γ ışınının emisyonu sırasında kütle sayısında veya atom numarasında bir değişiklik olmaz. Bununla birlikte, γ emisyonu, kütle sayısında veya atom numarasında bir değişikliğe neden olacak diğer bozunma modlarından birine eşlik edebilir.
Nötron emisyonu, bir nötronun çekirdekten atılmasıdır. Nötron emisyonu, berilyum-13’ün berilyum-12’ye bozunması gibi ya da gama ışınları veya parçacıkları tarafından bombardımana yanıt olarak kendiliğinden meydana gelebilir. Bu işlem sırasında atom numarası değişmeden kalırken, kütle numarası 1 azalır.
Elektron yakalama, bir atomdaki iç elektronlardan biri, atomun çekirdeği tarafından yakalandığında meydana gelir. Örneğin, potasyum-40 elektron yakalamaya uğrar:
Elektron yakalama, bir iç kabuk elektronu bir proton ile birleştiğinde ve bir nötrona dönüştürüldüğünde meydana gelir. Bir iç kabuk elektronunun kaybı, dış elektronlardan biri tarafından doldurulacak bir boşluk bırakır. Dış elektron boşluğa düştüğünde, enerji yayar. Çoğu durumda, yayılan enerji Bir X-ışını şeklinde olacaktır. Elektron yakalama, pozitron emisyonu ile çekirdek üzerinde aynı etkiye sahiptir: atom numarası bir azalır ve kütle numarası değişmez.
Bu metin bu kaynaktan uyarlanmıştır: Openstax, Chemistry 2e, Section 21.3: Radioactive Decay.
Suggested Reading
- Cottingham, W. N., Greenwood, D. A. (2001). An Introduction to Nuclear Physics. Cambridge, U.K. Cambridge University Press.