Kun ytimessä tapahtuu radioaktiivinen hajoaminen – tai hajoaa radioaktiivisesti – se muuttaa tilansa pienempään energiaan ja lähettää hiukkasen (joskus enemmän kuin yhden), gammasäteen tai molempia (ja yhden tyyppiseen radioaktiiviseen hajoamiseen liittyy absorptio tai elektronin sieppaus sekä hiukkasen emissio).
Maapallolla luonnossa esiintyvistä radioaktiivisista materiaaleista on yleistä kahdenlaista radioaktiivista hajoamista: alfa (α) ja beeta (β). Ne ovat saaneet nimensä ilmeisimmistä säteilevistä hiukkasista, alfahiukkasista (joka on heliumin vakaan isotoopin, helium-4:n ydin) tai beetahiukkasesta (joka on joko elektroni tai positroni; positroni on antiaineen vastine) elektronille). Kummassakin hajoamisessa voi säteillä myös fotoni, jolla on gammasäteilyenergiaa, ja sisään beetan hajoaminen neutrino säteilee lähes aina ( antineutrino jos se on elektronityyppistä beetahajoamista, neutriinoa, jos positronityyppistä).
Laboratoriossa ja ulkona avaruudessa on atomiytimiä, jotka läpikäyvät radioaktiivisen hajoamisen muilla tavoilla – esimerkiksi lähettämällä protonia; Tämäntyyppiset hajoamismuodot tapahtuvat isotoopeissa, joiden elinikä on hyvin lyhyt.
Oletko kuullut Schrödingerin köyhästä kissasta, eikö niin? No, ei niin huono, koska se on ajatuskoe (ei varsinaista kissaa mukana), mutta se on hyvä laite ymmärtämään jotain melko omituista radioaktiivisesta hajoamisesta. Jos sinulla on muutama miljardi radioaktiivisen isotoopin atomia, esimerkiksi kalium-40, voit sanoa erittäin varmasti, kuinka monta hajoaa seuraavan vuoden aikana. Et kuitenkaan voi sanoa, mitkä ytimet hajoavat!
Radioaktiivinen hajoaminen on erittäin tärkeää monenlaisille ihmistoiminnoille lääketieteestä sähköntuotantoon ja muuhunkin, ja myös tähtitieteilijöille. Esimerkiksi tyypin Ia supernovien ominaisvalokäyrä – joita käytetään muun muassa arvioimaan maailmankaikkeuden ikää – tulee nikkelin radioaktiivisen isotoopin (nikkeli-56 ja sen tytär-isotoopin, koboltti-isotoopin) hajoamisesta. 56), jota itsemurhatähti on tuottanut suuria määriä.
Netissä on paljon materiaalia radioaktiivisesta hajoamisesta. Tässä on joitain hyviä linkkejä, joita voit napsauttaa: Radioaktiivinen hajoaminen supernovajäännöksissä (NASA), Radioaktiivinen hajoaminen (Carlton College) ja Hajoaminen (sovelma, Michigan State University).
Universe Todayn tarinoita ja artikkeleita radioaktiivisesta hajoamisesta ovat mm Ratkaistu: Linnunradan gammasäteiden jakautumisen mysteeri , Supernova 50 vuoden välein , ja Lisää lämpöä, sitten tektoniikka: elämän metsästyksen kaventaminen avaruudessa .
Astronomy Cast -jaksot, joilla on suoraa merkitystä radioaktiivisen hajoamisen kannalta, sisältävät Vahvat ja heikot ydinvoimat ja Energiatasot ja spektrit ; Katso ne!
Lähteet:
Wikipedia
Bostonin yliopisto
NDT-resurssikeskus
Stanfordin yliopisto