Radioaktivita 
Proč se atom nerozpadne?
- V jádře přece na jednotlivé protony působí odpudivé síly!
- Přesto drží pohromadě.
- Ukazuje to na fakt, že v jádře musí působit obrovské přitažlivé jaderné síly, které jsou milionkrát větší něž síly odpudivé a svědčí o obrovské energii uvnitř jádra.
V roce 1896 francouzský fyzik A. H. Becquerel objevil, že uranová ruda zvaná smolinec (z českého Jáchymova) vyzařuje neviditelné záření.
Zjistil to po expozici fotografické desky, na kterou ten smolinec položil.
Schopnost některých látek samovolně vyzařovat neviditelné pronikavé záření byla nazvána radioaktivitou.
Uraninit (starší český název smolinec), UO2 (oxid uraničitý)
Manželé Curieovi (Marie Curie-Sklodowska + Pierre Curie) porovnali záření vycházející z čistého uranu a ze smolince a usoudili, že smolinec musí obsahovat ještě nějaké další prvky schopné vyzařovat toto záření.
qObjevili tak další dosud neznámé prvky – polonium a radium.
qVšichni tři dostali roku 1903 Nobelovu cenu.
Zpracovali celý vagon smolince a získali jen 0,1 g radia
Schopnost některých prvků vyzařovat toto záření se nazývá radioaktivita – přirozená nebo umělá.
qNěkteré nuklidy mají schopnost samovolně toto záření vyzařovat a mění se tak na jiné prvky. Jsou to přirozené radionuklidy – uran, rádium, v přírodě je jich asi 50.
qdůležitý je uran 238 (23892U) – jeho jadernou přeměnou vznikají další radionuklidy tak dlouho, dokud nevznikne stabilní radionuklid (izotop olova 206)
qmluvíme o radioaktivní přeměnové řadě
qčlenem přeměnové řady je i radium (mění se radon)
qvznikají také v přírodě působením kosmického záření
qněkteré jsou přítomny i v našem těle (draslík 40)
qNěkteré nuklidy k přeměně lze donutit nebo je lze vyrobit – umělé radionuklidy
q
qje jich několik tisíc
qpřipravují se v laboratořích v rektorech a urychlovačích
qhojně se využívání ve vědě, technice a lékařství
q
qproblematické je plutonium 239 (jedovaté)
qvzniká v jaderných reaktorech
qpoužívá se k výrobě jaderných zbraní
qmá poločas přeměny 24 000 let
qna světě se ho nashromáždilo již značné množství
Důležitou vlastností radionuklidů je:
poločas přeměny – doba za kterou se přemění polovina z celkového počtu jader v daném množství radionuklidu.
qRadon – 3,8 dne
qRadium – 1 620 let
qUran 238 – 4,5 miliardy let
qJedovaté plutonium 239 – 24 000 let
qRadiouhlík C 14 – 5 730 let
Jádra radionuklidů mohou vyzařovat pronikavé záření několika druhů.
qzáření alfa
qzáření beta
qzáření gama
Liší se svou pronikavostí !
Záření alfa (α)
qje proudem částic alfa
qjsou to jádra atomu 42He
qskládají se ze 2p+ a 2 n0
qtoto záření pohlcuje již tenký list papíru nebo tenká vrstva vzduchu
qnebezpečné je-li radionuklid (vydávající toto záření) vdechnut nebo pozřen
qproto je nebezpečné vdechování radioaktivního plynu radonu (shromažďuje se v nevětraných prostorách, možnost výskytu rakoviny)
qpřesto jsou jeho vlastnosti využívány také k léčení (působení v určitých dávkách aktivuje obranné mechanismy buněk, ČR – Lázně Jáchymov)
Záření beta (β)
qje tvořeno záporně nabitými
elektrony (β–) nebo kladně nabitými
částicemi pozitrony (β+) (mají stejnou hmotnost jako elektrony)
qvznikají při radioaktivním rozpadu
qletí rychlostí blízkou rychlosti světla
qpronikavost beta záření je větší než u alfa částic (pronikají materiály s nízkou hustotou nebo malou tloušťkou)
qk jejich zastavení stačí vrstva vzduchu silná 1 m nebo kovu o šířce 1 mm (např. hliníkový plech)
Záření gama (γ)
qje krátkovlnné elektromagnetické
záření (méně než 300 pm)
qvzniká při radioaktivních a jiných jaderných a subjaderných dějích
qlze je pohltit vrstvou olova
qdo materiálů proniká lépe než záření alfa nebo záření beta, ale je méně ionizující
qzáření γ objevil francouzský chemik a fyzik Paul Ulrich Villard roku 1900 při studiu uranu.
Záření neutronové
qtvoří proud letících neutronů
qvzniká v jaderných bombách a jaderných reaktorech
qneutrony se uvolňují při jaderném štěpení nebo fúzi, následně interagují s jádry dalších atomů a vytvářejí tak nové izotopy
qje nejpronikavější
qochránit nás může silná vrstva vody nebo betonu
