5/17/2018 Fizica-Radioactivitate - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/fizica-radioactivitate 1/3

 

Cojocaru FClasa a XII-a

RADIOACTIVITATE

Radioactivitatea (lat. radius = rază, radiaţie) este un fenomen rezultatdin dezintegrarea radioactivă a atomilor sau, mai bine zis, a nucleelor acestora, esteprocesul prin care nucleul unui atom se transformă spontan în altă specie de nucleuatomic. O specie de atomi - un izotop - care pot suferi dezintegrare radioactivă senumeşteizotop radioactiv. Radioactivitatea depinde fundamental de numărulde neutroni din nucleu, izotopii aceluiaşi element chimic comportându-se în generalfoarte diferit.

Transformarea este însoţită de obicei de expulzarea unor particulesubatomice având viteză foarte mare, precum şi emiterea unor unde electromagnetice

lungime de undă foarte mică. Radioactivitatea este un fenomen exoterm (produceeliberarea energiei către mediu).Radioactivitatea a fost descoperită în 1896 de Henri Becquerel, pe cândstudia luminescenţa unor săruri ale uraniului. În 1898, soţii Marie şi Pierre Curie audescoperitpoloniul şi radiul, două elemente cu radioactivitate mult mai puternică decâturaniului. Legile generale ale radioactivităţii au fost elaborate de către ErnestRutherford şiFrederick Soddy în 1903. Radioactivitatea artificială a fost descoperită desoţii Irène şi Frédéric Joliot-Curie în 1934.

Radioactivitatea naturală

Fenomenul radioactivităţii a fost descoperit în 1896 de fizicianul Henri Becquereelementul uraniu, ca urmare a dezvoltării generale a fizicii şi ca o consecinţă directă adescoperirii de către Roentgen, în 1895 a razelor X. Becquerel a observat că uraniulemite raze invizibile, cu proprietăţi asemănătoare razelor X. Ceva mai târziu s-adescoperit că şi thoriul emite asemenea radiaţii şi de asemenea faptul că razele γ sun

cele mai asemănătoare cu razele X, atât prin duritatea lor, adică puterea lor de penetrcât şi prin viteza lor.Ceva mai târziu, în 1898, soţii Pierre şi Marie Curie au descoperit două noi spec

atomice radioactive pe care le-au numit: pe cea dintâi poloniu (Po), pe al doilea radiu(Ra) pentru deosebita sa radioactivitate. Un număr mare de savanţi din diferite ţări au

 întreprins apoi cercetări pe căile deschise de aceste noi importante descoperiri.

5/17/2018 Fizica-Radioactivitate - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/fizica-radioactivitate 2/3

 

Radioactivitatea artificială

Experienţele de bombardare cu raze α au dus în 1934 la o nouă descoperire deimportanţă primordială. Este vorba de radioactivitatea artificială descoperită desoţii Frederic şi Irene Joliot-Curie, ginere şi fiică ai descoperitorului poloniului şi radiulu

 În 1934 aceştia au supus unui bombardament cu raze α nişte foiţe de aluminiu. Auobservat faptul că în timpul bombardamentului, aluminiul emitea neutroni. Cândbombardamentul înceta, foiţele de aluminiu încetau şi ele să mai emită neutroni, însăfoiţele de aluminiu continuau să emită o radiaţie asemănătoare cu razele β.

După multe cercetări, soţii Joliot-Curie au lămurit ce se întâmpla: sub acţiunearazelor α, nucleul de aluminiu se transmuta într-un nucleu de fosfor radioactiv care nuexista în natură.

 În acelaşi mod, prin transmutarea elementului magneziu şi bor soţii Joliot-Curie au obţun radiosiliciu şi respectiv un radioazot. Descoperirea posibilităţii de a crea pe caleartificială izotopi radioactivi ai celor mai felurite elemente au avut un răsunet deopotrivde mare ca şi descoperirea radioactivităţii naturale cu 36 de ani în urmă. Punând aceaidee în practică, fizicianul Ernico Fermi a bombardat vreo 60 de elemente diferite şi 40dintre ele a dat naştere la izotopi radioactivi artificiali, cu timpi de înjumătăţire cuprinşi

 între câteva secunde şi câteva zile.

Radiaţiile emise

Există două tipuri de „radiaţii” emise cu ocazia dezintegrării radioactive:• Particule subatomice. Acestea au primit iniţial nume de raze deoarece natura lor

era cunoscută la început.- nuclee de heliu (He2+) de mare viteză, numite şi raze α,- electroni, numiţi şi raze β,- pozitroni, numiţi şi raze β+,

- neutroni• Unde electromagnetice de mare energie (frecvenţă mare sau, echivalent, lungim

de undă mică), numite radiaţii (raze) gamma.Toate aceste „radiaţii” au proprietatea de-a ioniza gazele prin care trec, făcându

astfel conductoare electrice. Din acest motiv, aceste „radiaţii” se numesc radiaţiiionizante.

5/17/2018 Fizica-Radioactivitate - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/fizica-radioactivitate 3/3

 

„Radiaţiile” α, β şi γ se deosebesc prin puterea de penetrare (distanţa pe care o parcurge într-un anumit mediu, până sunt absorbite complet). Razele α sunt cele mairapide, dar sunt complet oprite în grosimea unei foi de hârtie obişnuită sau în cel mult zecime de milimetru de aluminiu. În aer, distanţa maximă pe care o poate străbate nudepăşeşte 11cm. Razele β sunt mai puţin rapide, dar considerabil mai dure decât celeputând să străbată 2-3mm de aluminiu. În aer distanţa nu depăşeşte mai mult de 10-1

 În schimb razele γ sunt cele mai penetrante datorită puterii lor de ionizare foartescăzută(procesele de interacţiune cu atomii substanţei prin care trec sunt foarte rare),neavând nici sarcină electrică şi nici masă. Razele γ pot străbate cu uşurinţă grosimiconsiderabile din ţesuturi animale şi vegetale, substanţe uşoare şi chiar câţiva centimedin substanţe grele cum ar fi de exemplu plumbul. Datorită puterii lor mari de penetrarmai mare chiar decât a razelor X descoperite de Röentgen, razele γ sunt folosite înaceleaşi scopuri ca cele dintâi. Astfel sunt folosite în medicină, sau la măsurarea unorobiecte metalice din exterior, fără să fie nevoie măcar desfacerea acestora, se poate fcontrolul unor piese de maşini fabricate în serie, se pot face cercetări geologice cu privla zăcămintele de petrol şi multe altele.

Detectarea radiaţiilor se poate face pe mai multe căi:• datorită efectului de ionizare, pot fi detectate cu electrometre sensibile; pe acest

principiu funcţionează de exemplu detectorul Geiger-Müller ;• prin înnegrirea unei plăci fotografice cu ajutorul camerei cu ceaţă

Efectele biologice ale radiaţiilor şi masuri de radioprotecţie

 În urma interacţiunii dintre radiaţii şi organismele vii apar fenomene fizice (ionizăexcitări) care determină fenomene chimice (alterări ale macromoleculelor şi a sistemelenzimatice). Dar cele mai importante efecte se observă la celulele germinale. În urmainteracţiunii dintre radiaţii şi celulele germinale se observă o alterare a cromozomilor şcodului genetic - ADN. Gravitatea acestor probleme este amplificată prin transmiterea la descendenţi chiar şi la doze foarte mici. Cantitatea maximă admisibilă (nedăunătoarde radiaţii pe un an întreg pe care un om, suplimentar faţă de normal, o poate suportaeste de 1 milisievert (0,001 sievert). O doză de radiaţii nucleare de la 1.000 la 6.000

milisievert provoacă simptome de febră, stare de rău, vomă, cădere de păr. Una dintrecele mai simple soluţii, folosite pentru micşorarea dozelor absorbite, pentru cei carelucrează în medii radioactive este învelirea cu ecrane protectoare (din plumb) aaparatelor care utilizează radiaţii. Este cunoscut faptul că plumbul este un material foaabsorbant de radiaţii provenite de la materiale sau aparatură care produc asemenearadiaţii.

Bibliografie: www.wikipedia.ro