Central nuclear d'Isar, Alemanya

Piscina de combustible nuclear gastat

Turbina d'una central nuclear

Definició de radioactivitat

Definició de radioactivitat

Definim radioactivitat com l'emissió espontània de partícules (alfa, beta, neutró) o radiacions (gamma, captura K), o de totes dues alhora, procedents de la desintegració de determinats núclids que les formen, per causa d'un arranjament de la seva estructura interna.

La radioactivitat pot ser natural o artificial. En la radioactivitat natural, la substància ja la posseeixi en l'estat natural. En la readioactivitat artificial, la radioactivitat li ha estat induïda per irradiació.

Un radionúclid  és el conjunt dels nuclis radioactius d'una mateixa espècie. Tots els nuclis radioactius que formen un radionúclid tenen una radioactivitat ben definida, comuna a tots ells, que els identifica; de la mateixa manera que un tipus de reacció química identifica els elements que hi participen.

Radioactivitat - Partícules emeses

Quantitativament, la radioactivitat és un fenomen estadístic. Per aquest motiu, per a valorar-lo cal observar el comportament d'un conjunt de nuclis de la mateixa espècie. Per la llei dels grans nombres, es defineix una constant radioactiva λ com la probabilitat de desintegració d'un nucli per unitat de temps. Amb aquesta definició, el nombre N de nuclis radioactius d'una mateixa espècie que es troben en una substància en un instant t és donat per N =No · e-λt, on No és el nombre de nuclis radioactius que hi havia abans que transcorregués el temps t. En realitat, difícilment una substància radioactiva és formada per un sol radionúclid, tot i que cadascun dels seus components en desintegrar-se es transforma en un nucli diferent que, a la vegada, pot ser també radioactiu.

El radionúclid inicial és anomenat pare, i el derivat, fill. Aquesta situació pot continuar al llarg de múltiples filiacions i el conjunt de totes és anomenat família o sèrie radioactiva. En aquest cas, la relació que dóna el nombre de nuclis radioactius presents és més complexa perquè, a més de tenir en compte el nombre de cadascun d'ells en l'instant inicial, cal considerar que, per desintegració d'uns, se'n formen d'altres.

El problema se simplifica quan es vol aconseguir l'equilibri radioactiu (dit també equilibri secular en les sèries radioactives naturals), que és quan ha passat un temps suficientment llarg des que s'ha iniciat el procés de filiació, perquè aleshores el ritme de les desintegracions és imposat pel radionúclid que té la constant radioactiva més petita.

Núclids radioactius naturals

A la natura es troben uns 300 núclids diferents, dels quals 25 són radioactius amb un període suficientment llarg perquè n'hi hagi encara avui dia; uns altres 35 tenen un període molt més curt i es creen i es desintegren contínuament en les sèries radioactives.

Núclids radioactius artificials

Han estat creats i identificats més de 1000 radionúclids artificials. Les sèries radioactives reben el nom del núclid pare de períodes més llarg. N'hi ha quatre. Tres d’aquestes sèries radioactives són naturals: la del tori, la de l'urani i la de l'actini, que acaben en els seus propis isòtops estables del plom. Aquests isòtops tenen respectivament els nombres de massa 208, 206 i 207. Pel que fa a la sèrie del neptuni, com que els radionúclids que la componen tenen un període curt comparat amb la durada de les eres geològiques, no es troba a la natura i ha estat obtinguda artificialment. L'últim núclid d'aquesta sèrie és l'isòtop 209 del bismut.

Origen de la radioactivitat

La radioactivitat fou descoberta el 1896 per Antonie-Henri Becquerel, el qual, en fer estudis sobre la fosforescència de les substàncies, observà que un mineral d'urani era capaç de velar unes plaques fotogràfiques que eren guardades al seu costat.

valoración: 3.4 - votos 10

Última revisió: 30 de novembre de 2016

Tornar