Алфа распад — разлика између измена

Садржај обрисан Садржај додат
Спашавам 1 извора и означавам 0 мртвим. #IABot (v2.0beta14)
Autobot (разговор | доприноси)
м razne izmene; козметичке измене
Ред 5:
[[Датотека:EffetTunnel.gif|мини|десно|250п|Будући да полупречник атомског језгра износи око 10<sup>-15</sup> [[metar|-{m}-]], а брзина алфа честице која се у њему креће износи око 10<sup>6</sup> -{m/[[sekunda|s]]}-, следи да алфа-честица долази до спољашње површине приближно 10<sup>6</sup>/10<sup>-15</sup> = 10<sup>21</sup> пута у секунди, односно да она побегне из језгра након 10<sup>21</sup> покушаја. То је заправо бит [[Тунел ефекат|тунелирања]] или тунелског учинка.]]
 
'''Алфа распад''' је облик [[радиоактивност|радиоактивног]] распада у којем се [[атомско језгро]] избацивањем [[алфа распад|алфа честице]] (атомског језгра [[хелијум]]а) преобраћа у језгро са [[масени број|масеним бројем]], -{''А''}-, мањим за 4 јединице и [[редни број|наелетрисањем]], -{''Z''}- мањим за 2 јединице. Распад може бити приказан следећом схемомом: <math>{}^{A}_{z}\hbox{X}\;\to\;{}^{A-4}_{z-2}\hbox{Y}\;+\;{}^4_2\alpha^{2+},</math> где су -{X}- и -{Y}- хемијски симболи родитеља, односно потомка, -{''z''}- редни а -{''А''}- масени број. На пример, распад [[уранијум]]а (-{U}-) се представља нуклеарном реакцијом: <math>{}^2{}^{38}_{92}\hbox{U}\;\to\;{}^2{}^{34}_{90}\hbox{Th}\;+\;{}^4_2\hbox{He}^{2+},</math> што се пише и као: <math>{}^{238}\hbox{U}\;\to\;^{234}\hbox{Th}\;+\;\alpha.</math> Или, распад [[радијум]]а (-{Ra}-): <math>{}^2{}^{26}_{88}\hbox{Ra}\;\to\;{}^2{}^{22}_{86}\hbox{Rn}\;+\;{}^4_2\hbox{He}^{2+},</math> или :<math>{}^{226}\hbox{Ra}\;\to\;^{222}\hbox{Rn}\;+\;\alpha.</math> Поједностављени изрази у којима се наелетрисање језгра не појављује експлицитно чешће се користе јер на први поглед комплетне једначине изгледају по наелетрисањима неуравнотежене. У ствари, узмакло језгро потомка врло брзо губи своја два електрона а на неком другом месту заустављена алфа честица прима два електрона и прелази у неутрални атом хелијума. Дакле, у горњим реакцијама очувани су како бројеви нукелона ([[неутрон]]a, [[протон]]а) тако и број електрона.)
 
Алфа распад се у суштини може сматрати цепањем атомског језгра ([[nuklearna fisija|нуклеарна фисија]]), где се језгро родитељ цепа на два потомка од којих је један хелијум. Алфа распад се одвија помоћу [[тунел ефекат|тунел ефекта]]. За разлику од [[бета распад]]а, алфа распад се одвија под утицајем [[јака интеракција|јаке силе]]. Алфа честице имају кинетичку енергију реда 5 -{MeV}- (тј. ≈0,13% њихове тоталне енергије која износи 110 -{TJ/kg}-) и брзину од 15.000 -{km/s}- (што одговара брзини приближно 0,05[[брзина светлости|c]]). Упркос томе, алфа честице се у ваздуху заустављају на путањи од неколико сантиметара. Због постојања алфа распада, скоро целокупна количина хелијума насталог на Земљи потиче из наслага минерала који садрже уранијум и [[торијум]], а на површину излази као нуспроизвод у производњи природног (земног) гаса. Алфа распад честица је природан вид зрачења честица. Анализа је показала да је α-зрачење састављено од два протона и два неутрона (конфигурација хелијума). α-распад се јавља код елемената великог редног броја (-{z}- > 82). Настаје емисијом α-честица из језгра искључиво тунел ефектом. Енергије алфа честица имају дискретан спектар и тачно одређен спектар вредности енергија. Вредности енергија α-честица су реда величине неколико -{MeV}--а. Приликом емисије α-честице, језгро радиоактивног елемента (родитеља) је трансформисано у језгро другог елемента (потомка) чији је редни број мањи за два, а масени за четири.
Ред 26:
С обзиром на [[време полураспада]] радиоактивних елемената, утврђено је да нестабилни атоми с кратким животом зраче алфа честице велике енергије, велике брзине и великог домета. Домет алфа честице се креће од 28&nbsp;-{mm}- ([[торијум]]-232, време полураспада 1,39 x 10<суп>10</суп> [[година]]) до 86&nbsp;-{mm}- ([[полонијум]]-212, време полураспада 3 x 10<sup>−7</sup> [[секунда|секунди]]). Ни све алфа честице једног истог радиоактивног елемента немају исти домет. Генерално, од укупног броја алфа честица, највећи њихов део има исти домет, а мањи део има више снопова различитог домета. То значи, да се алфа честице, које емитује један исти извор, могу састојати из више група различитих брзина, односно енергија. Углавном се појављује [[Спектар (физика)|спектар]] алфа честица, састављен од две или више одвојених енергетских група.
 
Иако алфа честице имају велику масу и енергију, ипак су њихови домети кратки, јер их [[хемијска материја|хемијске материје]] кроз које пролазе заустављају. Ово заустављање настаје због међуделовања позитивно набијених алфа честица и негативних [[електрон]]а из материја кроз које пролазе. При томе, електрони могу бити избачени из атома те материје, а потребну енергију даје алфа честица. Смањењем енергије алфа честице смањује се и њена брзина, а то омогућава да се електрони с њима састављају, па се тако добијају атоми [[хелијум]]а, који су електрично неутрални. Ипак, при томе кретању настаје врло јака [[јонизација]].<ref>{{cite book|url=http://www.skripta.info/danilo-feretic-uvod-u-nuklearnu-energetiku-pdf-download/ |title= Uvod u nuklearnu energetiku |author= Danilolast = Feretić | first = Danilo |year=2011|publisher= Školska knjiga |isbn=978-9530316935|pages=}}</ref>
 
==== Јонизацијско зрачење ====
Ред 48:
 
== Токсичност ==
Алфа честице ("алфа зрачење") које емитују радиоактивни изотопи представљају један од најопаснијих облика зрачења ако се такви изотопи нађу у људском телу. Као и све тешке нелектрисане честице алфа честице у густој средини губе енергију на врло малим растојањима од извора. Због тога су у биолошким системима изузетно деструктивне. С друге стране, спољашње озрачивање „алфа зрацима“ није штетно јер честице комплетно зауставља микрометарски танак слој изумрлих ћелија коже као и неколико сантиметара ваздуха. Међутим, ако се извор алфа честица унесе у организам, удисањем, гутањем, инјетирањем или продором кроз кожу (шрапнел, ватрено зрно) он постаје озбиљна опасност за угрожени организам.
 
Прилично распрострањен извор алфа зрачења је [[радон]], радиоактивни гас који се налази у природи и земљишту, стенама а понекад и подземним водама. Када се гасовити радон удахне нешто атома се задржи у унутрашњости плућа и након издисаја. Тако задржана језгра се временом у плућима распадају емитујући алфа честице које оштећују околно ткиво.<ref>EPA Radiation Information: Radon. October 6 2006, http://www.epa.gov/radiation/radionuclides/radon.htm, Accessed Dec. 6 2006</ref> Шрапнели од артиљеријских зрна направљених од осиромашеног уранијума представљају још један ризик по људско здравље.
 
Прва жртва озрачивања алфа честицама је [[Марија Кири]] чија је леукемија проузрокована дуготрајном излагању алфа емитерима са којима је годинама радила.
 
У новије време, познато је да је смрт руског шпијуна [[Александар Литвињенко|Александра Литвињенка]], узрокована тровањем [[полонијум]]ом-210 (Po-210) који је јак извор алфа честица.
Ред 63:
 
== Референце ==
{{reflist|30em}}
 
== Спољашње везе ==