Was ist Radioaktivität?
Radioaktivität tritt auf, wenn der Kern eines instabilen Atomkerns Energie verliert, indem er Strahlung emittiert, um Stabilität zu gewinnen. Dem Radioisotop, das die instabilen Kerne aufweist, fehlt die erforderliche Bindungsenergie, um die Kerne zusammenzuhalten. Dies führt zu einer Transmutation, bei der sich das Element in ein anderes neues Element verwandelt. Radioaktivität geschieht auf drei Arten: Alpha, Beta, und Gamma.
- Ein Alphateilchen ist dem Heliumkern ähnlich, da es aus zwei Protonen und zwei miteinander verbundenen Neutronen besteht. Beim Alpha-Zerfall entweicht das Alpha-Teilchen aus dem Kern des Atoms und wird durch den Elektromagnetismus weiter abgestoßen, weil sowohl das Alpha-Teilchen als auch der Kern positiv geladen sind. Der Prozess ändert das ursprüngliche Atom in ein anderes Element, wenn das Alphateilchen emittiert wird.
- Beta-Zerfall ist in zwei Formen Beta + (Plus) und Beta - (Minus). Beta plus kommt in protonenreichen Kernen vor, die mehr Protonen als Neutronen haben, und die Protonen im Beta + -Zerfallprozeß wandeln sich in Positronen und Neutronen um. Beta-Minus-Zerfall geschieht in neutronenreichen Neutronen, und ein Elektron wird emittiert. Im Beta-Zerfall verändert der Kern seine Form.
- Gamma-Zerfall tritt in den Schalen von Nukleonen auf, die Energie emittieren, die als Gammastrahlen bekannt sind, die hochenergetische Photonen sind. Radioaktiver Zerfall tritt natürlich auf, kann aber auch künstlich angeregt werden.
Geschichte der Radioaktivität
Die Entdeckung der Radioaktivität geschah von verschiedenen Fronten, aber die früheste Form der Strahlung ist die Röntgenstrahlung, die in einem Labor erzeugt wurde. Es wurde von dem deutschen Physiker WC Roentgen in 1895 entdeckt, als er das Röntgen bei der Arbeit mit Kathodenstrahlröhren entdeckte. Die Entdeckung des Röntgenbildes war ein großer Meilenstein im medizinischen Bereich, wo die Strahlen bei der Diagnose von Knochenfrakturen und Schussverletzungen eingesetzt wurden.
Ein französischer Physiker mit dem Namen Henri Becquerel beobachtete die Emission von unsichtbarer Energie, während er die Eigenschaften von fluoreszierenden Elementen untersuchte und mit Uran arbeitete. Er beschriftete diese Energie Strahlung.
Anwendung des radioaktiven Zerfalls
In der Natur ist Radioaktivität bekannt als eine Energiequelle für viele außerirdische Körper im Universum, einschließlich vieler Sterne in der Milchstraße. Der Prozess des radioaktiven Zerfalls hat jedoch viele Anwendungen in verschiedenen Bereichen der Welt. Die beliebteste Anwendung ist die Verwendung von Röntgenstrahlen bei der nicht intrusiven Diagnose von Knochenfrakturen und inneren Blutungen. Radioaktivität wird auch in Kernreaktoren zur Erzeugung von Kernenergie eingesetzt. Radioaktivität wird auch bei der Sterilisation von medizinischen Instrumenten verwendet. Radioaktivität wird auch in der Strahlentherapie zur Behandlung von Krebs verwendet, wo radioaktive Strahlen verwendet werden, um Krebszellen im Körper abzutöten. Radioaktive Materialien wie Plutonium und Uran werden bei der Herstellung von Atomwaffen verwendet.
Gefahren der Radioaktivität
Wenn die durch den radioaktiven Zerfallsprozess emittierten Photonen und Elektronen das DNA-Molekül einer Zelle passieren, verändern sie die Zusammensetzung der DNA und machen die Zelle krebsartig. Verschlucken oder Inhalation radioaktiver Stoffe haben ein noch schlechteres Ergebnis, wenn eine massive Ionisierung des Körpers stattfindet, die Zellen zerstört und oft tödlich ist. Die Menge und die Art des durch Strahlung verursachten Schadens hängt von der Dosis der empfangenen Strahlung und der Dauer der Exposition gegenüber radioaktiven Materialien ab.
