Alternatywny zapis:

o mniejszej masie atomowej i następuje emisja promieniowania szczególnie nie trwałe są pierwiastki chemiczne które mają więcej niż 82 protony w jądrze rozpad jądra atomów pierwiastków promieniotwórczych jest związane ze zmianą ich liczby masowej lub liczby atomowej, które za leżą od rodzaju emitowanego promieniowania, przemiany te podlegają regule przesunięć Soddy'ego-Fajansa która określa jak zmieniają się liczby atomowa i masowa na skutek emisji promieniowania, zgodnie z tą regułą: -przemiana alfa to rozpad promieniotwórczy jądra atomowego połączone z emisją jądra atomu helu czyli cząstki alfa, każdej przemianie alfa towarzyszy zmniejszenie liczby masowej atomu o 4 jednostki i zmniejszenie jego liczby atomowej o 2 AEAAX+a lub Z-2 226 np. ²²8Ra → ²22Rn + He 88 86 jądro izotopu pierwiastka chemicznego AEAAX+He Z-2 jądro izotopu innego pierwiastka chemicznego jądro helu cząstka a He 3 -przemiana beta minus-rozpad promieniotwórczy jądra atomowego połączone z emisją elektronu czyli cząstki beta minus, każda przemiana beta minus powoduje podwyższenie liczby atomowej o jeden ale bez zmiany liczby masowej izotopu AE-AX+B lub 227 np. 23Ac→ 220Th + de jądro izotopu pierwiastka chemicznego AEZAX+e jądro izotopu innego pierwiastka chemicznego elektron jądro z nadmiarem energii AE → ZAX+B+ lub AE→AX+e np. 150 →¹5N+e Przemiana : -przemianę beta plus, jest to rozpad promieniotwórczy jądra atomowego połączone z emisją pozytonu czyli cząstki beta plus podczas tej przemiany liczba atomowa zmniejsza się o jeden natomiast liczba masowa izotopu się nie zmienia 186 Ta 73 cząstka je jądro izotopu tego samego promieniowanie y pierwiastka chemicznego 186W + 23, 12 Przemiana ß*: 23 2Na+ e cząstka Be większość naturalnych przemian jądrowych towarzyszy emisja promieniowania elektromagnetycznego gamma, podczas której nie zmieniają się ani liczba masowa ani atomowa jądra atomowe emitują promieniowanie gamma aby pozbyć się nadmiaru energii jaki pojawił się w nich wyniku emisji cząsteczek alfa promieniowanie to może być emitowane przez jądra atomu w stanie wzbudzonym Modele: e protonu neutronu 4 rodzaje promieniowania: promieniowanie to struktura fal lub cząsteczek emitowanych przez substancje, istnieją trzy podstawowe rodzaje promieniowania -alfa (strumień jąder atomu helu o niskiej przenikliwości) -beta( to strumień i elektronów o średniej przenikliwości) -gamma(promieniowanie elektromagnetyczne o wysokiej przenikliwości) -szeregi procesy rozpadu promieniotwórczego zachodzą ze stale, charakterystyczna dla danego izotopu prędkością niezależna od czynników zewnętrznych. ich produktami mogą być jądra izotopów również promieniotwórczych dalszym ciągu ulegające przemianom aż do momentu powstania izotopu trwałego którym jest zwykle izotop ołowiu lub bizmutu. sekwencja takich przemian obejmująca 10-14 etapów, nosi nazwę szeregu promieniotwórczego, a przemiany zachodzące w jądrach atomów pierwiastków chemicznych to rozpad promieniotwórczy przemiany jądrowe zgrupowane w szeregi promieniotwórcze: -naturalne szereg uranowo-aktynowy rozpoczynające się od występującego w przyrodzie izotopu uranu i obejmujący izotop aktynu -szereg uranowo-radowy rozpoczynające się od występującego w przyrodzie uranu i obejmujący izotop radu -szereg torowy rozpoczynające się od występującego w przyrodzie izotopu toru -sztuczny -szereg neptuna w rozpoczynające się od izotopu neptuna szeregi promieniotwórcze są nazywane rodzinami promieniotwórczymi LO 5 okres poltrwania okres półtrwania(t1/2)-inaczej okresem połowicznego zaniku lub czasem połowicznego rozpadu, to czas po którym połowa liczby atomów izotopu promieniotwórczego ulega przemianie(zmniejsza się o połowe w stosunku aktywności i masy początkowej) okresy półtrwania izotopów promieniotwórczych są różne wynoszą od 10-9 sekundy do 10 do potęgi 11 lat. większość pierwiastków chemicznych występuje w przyrodzie w postaci nuklidów trwałych nuklid trwały to nuklid którego okres półtrwania jest dłuższy niż 10 do potęgi 9 lat n= m= T1/2 mo n 2 n- liczba okresów połowicznego rozpadu t-czas T1/2 - okres półtrwania m - masa (po czasie t/n okresów) m0 - masa początkowa n- liczba okresów rozpadu sztuczna promieniotwórczość sztuczna dotyczy izotopów promieniotwórczych-które nie występują w środowisku przyrodniczym. nuklidy promieniotwórcze biorące udział w sztucznych przemianach jądrowych najpierw muszą zostać wytworzone przez człowieka 6 Ernest Rutherford-1919, dokonał przekształcenia pierwiastka z azotu otrzymał tlen a ta reakcja chemiczna była pierwszą wywołana przez człowieka reakcja jądrowa bombardował warstwę azotu strumieniem rozpędzonej cząstek alfa w wyniku czego zaszła przemiana jądrowa prowadzące do powstania atomów tlenu to doświadczenie zapoczątkowało przeprowadzenie przemian jądrowych z udziałem pierwiastków chemicznych o małych wartościach liczb atomowych, w 1932 roku James Chadwick podczas bombardowania cząstkami alfa jąder atomu berylu odkrył neutron neutrony to cząstki pozbawione ładunku elektrycznego, łatwiej wynikały do jąder atomów pierwiastków w wyniku reakcji jądrowych powstawały produkty nietrwałe który ulegały dalszemu rozpadowi jako pierwsi powstanie sztucznych izotopów promieniotwórczych zaobserwowali Irene Joliot-Curie i Frederic Joliot-Curie podczas naświetlania promieniami alfa atomów różnych pierwiastków powstający izotop azotu jest nietrwały, rozpada się i przekształca w izotop po odkryciu neutronu Enrico Fermi udowodnili,ze pod wpływem bombardowania neutronami prawie wszystkie pierwiastki chemiczne tworzą izotopy promieniotwórcze przemiany jądrowe mogą być reakcjami łańcuchowymi czyli w których produkt pierwszej przemiany jest substratem kolejnej 7 sztuczne przemiany jądrowe mogą zachodzić w sposób kontrolowany w redaktorach jądrowych w elektrowniach jądrowych lub niekontrolowany w bombie atomowej do sztucznych przemian jądrowych należą rozszczepienia jądrowe i fuzje jądrowe w pierwszych bombach atomowych zostało wykorzystane rozczepienie jądra uranu, do głównych materiałów rozczepialnych należy uran-235,uran-233 oraz pluton-241 i pluton-239 1-rozszczepienie jądrowe-w wyniku zderzenia jądra atomowego z neutronem następuje podział jądra atomowego na 2 lub więcej porównywalnych co do wielkości części 2-neutrony powstające w wyniku rozszczepienia jądrowego bombardują kolejne jądra atomowe co prowadzi do dalszych przemian, zachodzi reakcja łańcuchowa czyli taka w której produkt pierwszej przemiany jest substratem kolejnej 3-fuzja jądrowa-reakcja łączenia się jąder atomowych nazywana jest tez synteza termojądrowa 4-niekontrolowane reakcje łańcuchowe- reakcje łańcuchowe mogą przebiegać gwałtownie w sposób niekontrolowany z jednorazowym wydzieleniem olbrzymiej ilości energii i rozszczepieniem materiału rozszczepialnego taka reakcja zachodzi w bombie atomowej dzieje się tak tylko wtedy gdy ilość materiału rozszczepialnego nie jest mniejsza niż tak zwana masa krytyczna-czyli najmniejsza zwarta masa pierwiastka radioaktywnego potrzebna aby że zaszła samorzutna niekontrolowana łańcuchowa reakcja rozkładu 8 w 1942 roku grupa fizyków pod kierunkiem Enrica Fermiego uruchomiła pierwszy redaktor jądrowy reakcja łańcuchowa przebiegające w sposób kontrolowany wy redaktorach jądrowych służy do celów badawczych i przemysłowych redaktory jądrowe stosuje się do wytwarzania plutonu oraz innych izotopów z naturalnego izotopu uranu a także do wytwarzania energii elektrycznej energetyczne redaktory jądrowe służą do produkcji gorącej wody i energii elektrycznej w elektrowniach jądrowych oraz na okrętach atomowych ten sposób wytwarzania energii w mniejszym stopniu niż spalanie paliw wypływa na zanieczyszczenie środowiska przyrodniczego wywołuje objawy przed napromieniowaniem w wyniku ewentualnej awarii a także ze względu na konieczność długotrwałego bezpiecznego składowania zużytego wysoce radioaktywnego paliwa redaktor jądrowy to urządzenie do przeprowadzenia reakcji łańcuchowych w paliwie jądrowym izotopy izotopy-zastosowanie archeologia-określenie wieku znalezisk archeologicznych pochodzenia organicznego jest możliwe dzięki oznaczeniu w nich zawartości izotopu węgla tzw. datowanie radiowęglowe źrodła energii-jako paliwo w elektrowniach jądrowych wykorzystywany jest izotop uranu 9 urządzenia techniczne-detektory dymu zawierają promieniotwórcze izotopy Pu lub Am do wykrywania ukrytych wad materiałów konstrukcyjnych służą defektoskopy izotopowe wykorzystujące promieniowanie emitowane przez Se, Yb, Ir medycyna-wykrywanie nowotworów jest możliwe dzięki technice diagnostycznej nazywanej pozytonową emisyjna tomografią komputerowa wykorzystującej izotopy C, N, O,F 10