Radioaktivitet

Ioniserende stråling

Ioniserende stråling bliver udsendt i forbindelse med processer i atomets kerne. Der kan fx. være tale om et radioaktivt henfald, der er en kerneomdannelse, der sker uden nogen ydre påvirkning. Elektronerne uden om kernen spiller ingen rolle for et radioaktivt henfald.

Man taler om følgende typer ioniserende stråling, der udsendes fra kernen:

Type Bestanddele Ladning Masse Hastighed Ionisationseffekt
a - stråling heliumkerner
4
2
He
+2 ca. 4 u op til 1/10 af lysets stærk
b- - stråling elektroner
 0
-1
e
-1 ca. 1/2000 u op til 9/10 af lysets svag
b+ - stråling positroner
0
1
e
+1
g - stråling fotoner / elektromagnetiske bølger neutral masseløs lysets: 3 . 106 m/s meget svag

[ Top ]

Nukleonbevarelse

Når en kerne henfalder ved et radioaktivt henfald viser det sig, at 

det samlede antal nukleoner er bevaret i en kerneomdannelse.

[ Top ]

Ladningsbevarelse

Når en kerne henfalder ved et radioaktivt henfald viser det sig, at 

den samlede ladning er bevaret i en kerneomdannelse.

[ Top ]

a - henfald

I et alfa-henfald udsender kernen to neutroner og to protoner i form at en heliumkerne. Den oprindelige kerne, der udsender a - partiklen, kaldes moderkernen, mens den kerne den omdannes til, ved tabet af a - partiklen, kaldes datterkernen.

Før musen hen over billedet for at se et spontant alfa henfald.

De orange nukleoner er neutroner og de røde er protoner.

[ Top ]

b - henfald

Der findes to typer b - henfald nemlig b- - henfald og b+ - henfald.

[ Top ]

b- - henfald

I et b- - henfald omdannes en neutron til en proton, en elektron og en antineutrino. Protonen bliver i kernen, mens elektronen og antineutrinoen udsendes fra den.

Før musen hen over billedet for at se et spontant beta-minus henfald.

De orange nukleoner er neutroner, de røde er protoner og den lille blå er en elektron.

1
0
n ® 1
1
p + 0
-1
e +
u

ex.  91
37
Rb ® 91
38
Sr + 0
-1
e +
u

[ Top ]

b+ - henfald

I et b+ - henfald omdannes en proton til en neutron , en positron og en neutrino. Neutronen bliver i kernen, mens positronen og neutrinoen udsendes fra den.

Før musen hen over billedet for at se et spontant beta-plus henfald.

De orange nukleoner er neutroner, de røde er protoner og den lille grønne er en positron.

1
1
p ® 1
0
n + 0
1
e + u

ex.  68
33
As ® 68
32
Ge + 0
1
e + u

[ Top ]

g - henfald

En atomkerne kan eksistere i forskellige energitilstande. Den laveste energitilstand kaldes grundtilstanden. En energitilstand med større energi end grundtilstanden kaldes en eksiteret- eller anslået tilstand. En kerne i en eksiteret tilstand angives med en stjerne. Ved et gamma-henfald udsender en kerne i en eksiteret tilstand en gamma-foton og afgiver dermed den overskydende energi.

ex.  137
56
Ba *
® 137
56
Ba + g

[ Top ]

Neutronstråling

Neutronstråling består af en strøm af neutroner. En neutronkilde er et stof, der udsender neutronstråling. En neutronkilde kan fremstilles af en blanding af et radioaktivt stof og et stof med lette kerner. Blander man fx et radiumsalt med berylliumpulver, vil alfa-partiklerne fra henfaldet af radiumkernerne reagere med beryllium.

9
4
Be  +   4
2
He ®   12
 6
C +   1
0
n

[ Top ]

Kernekort

Et kernekort eller et nuklidkort er et koordinatsystem med neutrontallet N ud ad x-aksen og atomnummeret Z op ad y-aksen hvori alle atomkerner er placeret.

I kernekortet ligger alle isotoper af samme grundstof på samme vandrette linje.

  Nuclear Data Evaluation Lab´s kernekort.

 

[ Top ]

a- henfald på kernekortet

Ved et alfa-henfald mister moderkernen 2 protoner og 2 neutroner i alt 4 nukleoner.

      
a - henfald Moderkerne Datterkerne
Neutrontal N N - 2
Protontal Z Z - 2
Nukleontal A A - 4

 

 

 

[ Top ]

b- - henfald på kernekortet

Ved et beta-minus henfald mister moderkernen en neutron, der omdannes til en proton, så nukleontallet er uændret.

 

b- - henfald Moderkerne Datterkerne
Neutrontal N N - 1
Protontal Z Z + 1
Nukleontal A A

 

 

 

[ Top ]

b+ - henfald på kernekortet

Ved et beta-plus henfald mister moderkernen en proton, der omdannes til en neutron, så nukleontallet er uændret.

 

b+ - henfald Moderkerne Datterkerne
Neutrontal N N + 1
Protontal Z Z - 1
Nukleontal A A

 

 

 

[ Top ]

g - henfald på kernekortet

Her sker der igen kerneomdannelse og derfor heller ingen bevægelse på kernekortet.

[ Top ]

Stabilitetslinjen på kernekortet

Stabilitetslinjen er en linje gennem de stabile kerner på kernekortet.

Et radioaktivt henfald vil altid være rettet mod en kerne med større grad af stabilitet. Datterkernen vil altid ligge tættere på stabilitetslinjen end moderkernen.

Ved et alfa-henfald vil bevægelsen på kernekortet være parallel med linjen Z = N, hvilket for tunge kerner vil bringe datterkernen tættere på stabilitetslinjen. Dette er illustreret på figuren herunder med den gule moderkerne og den røde datterkerne.

Ved et betaplus-henfald vil bevægelsen på kernekortet skråt nedad mod højre mod stabilitetslinjen, som vist herunder ved de to røde kerner.

Ved et betaminus-henfald vil bevægelsen på kernekortet være skråt opad mod venstre, som vist på figuren herunder ved de to lyseblå kerner.

 

[ Top ]

Radioaktive familier

En radioaktiv familie er en serie af kerner, der starter med en radioaktiv kerne, og som gennem henfald til en række radioaktive kerner ender med en stabil kerne.

Ved at radioaktivt alfa-henfald mindskes massetallet med fire, mens det ikke ændres ved et betahenfald. Der findes derfor fire radioaktive familier. Det er Thorium-familien, Neptunium-familien, Uran-familien og Actinium-familien.

[ Toppen af siden ] [ Ordliste ] [ Tilbage til hovedsiden ]