Radioactivitate - nucleul

Categoria: Referat Fizica

Descriere:

Radioactivitatea este un fenomen nuclear. Unele nuclee emit spontan din interiorul lor particule sau radiatii care exista sau apar in procese ce se petrec acolo. Prin urmare, asemenea nuclee sunt instabile sau RADIOACTIVE (denumire uzuala). Fenomenul radioactivitatii, desi spontan nu se petrece in afara timpului : exista o durata de viata, numita viata medie, anucleelor unui element, dupa care numarul nucleelor ramase nedezintegrate se reduce la aproximativ 1/e din numarul nucleelor initiale...

Radioactivitate-Nucleul

Simpla descoperire a radioactivitatii de catre Henri Becquerel în 1896 este în prezent un fapt istoric, desigur important, dar lipsit de senzationalul produs la vremea respectiva.
Dar pana la urma ce este radioactivitatea  ?
Radioactivitateaeste un fenomen nuclear. Unele nucleeemit spontan di interiorul lor particule sau radiatii care exista sau apar în procese ce se petrec acolo. Prin urmare, asemenea nuclee sunt instabile sau RADIOACTIVE  ( denumire uzuala ). Fenomenul radioactivitatii, desi spontan nu se petrece în afara timpului : exista o durata de viata, numita viata medie, anucleelor unui element,
dupa care numarul nucleelor ramase nedezintegrate se reduce la aproximativ 1/e din nr-ul nucleelor initiale. Viata medie este o marime cu caracter probabilistic si mai evident.
Astfel aceste nuclee radioactive au durata de viata mult mai mare decat duratele din microcosmos.Spre exemplu stim ca timpul nuclear, marime caracteristica domeniului nuclear, este de ordinul 10-22-10-23 s.  Fata de acesta, nucleul de U238 are o viata de aprox.1010 ani, ajungand ca nucleonii sa se roteasca de 1038 ori pe orbitele din nucleul lor, fara ca nucleul sa scape în afara vreunul.
La urmatoarea rotatie însa, se poate emite o particula a  (compusa din patrunucleoni).
Astfel prin definitie nucleul radioactiv este nucleul ce prezinta instabilitate si viata sa este cu mult mai mare decat timpul nuclear caracteristic.
Orice dezintegrare radioactiva (a nucleelor) este caracterizata prin constanta de dezintegrare l .
Intrucat fenomenul de dezintegrare este statistic, daca exista un nr.  N de nuclee instabile de acelasi fel, oricare dintre ele se poate dezintegra în unitatea de timp cu probabilitatea l .
Rezulta ca în medie în unitatea de timp, se pot dezintegra lN nuclee.
Marimea lN, numita ACTIVITATE si notata cu  A  este esentiala în cadrul radioactivitatii; cu ajutorul ei
se formuleaza LEGEA DEZINTEGRARII RADIOACTIVE care este o lege diferentiala :
d N= -lN dt
(semnul minus indica faptul ca este vorba despre scaderea numarului de nuclee prin dezintegrare).

  SERII  RADIOACTIVE

In afara de radioactivitatea naturala exista si radioactivitate artificiala numita astfel impropriu deoarece nu este vorba despre ceva artificial, ci despre un fenomen se asemenea natural, dar care apare numai  conditii de laborator ( si care
este probabil sa existe în stare naturala undeva în Univers ).
Transmutatia nucleara realizata de sotii Iréne si Frederic Juliot-Curie  în anul 1932,
care venea sa confirme experiente mai vechi ale lui Rutherford, a avut o importan-
ta exceptionala din punct de vedere al transmuatiei elementelor : ea a dovedit  ca
se pot obtine în laborator unele elemente di altele prin bombardarea cu fluxuri intense de particule.
Principalele elemente radioactive care se gasesc în natura (Uraniu, Radiu, Actiniu,
Thoriu) precum si cele obtinute în laborator (transuranienele, începand cu
Neptunul) se afla într-o legatura stransa cu majoritatea elementelor radioactive
-naturale sau artificiale- .
Ele formeaza serii radioactive  (sau familii radioactive) în care din capii de serie rezulta prin dezintegrari succesive alte elente radioactive, pana ce seria sfarseste cu un izotop stabil.
Exista trei serii radioactive naturale si una artificiala : seria Thorului, a Uraniului
si a Actiniuliu sunt naturale, iar seria Neptuniului este artificiala.
Din punct de vedere al fizicii nucleare seriile radioactive nu prezinta astazi mare
interes ìn sine. Ele au însa o imensa valoare practica în tehnica nucleara, în geolo-
gie  (în stabilirea varstei rocilor) , în ipotezele legate de nasterea Pamantuliu, în
cosmologie etc.