Fizică Fizică nucleară
Ce este radioactivitatea?
Radioactivitatea este proprietatea unor nuclee atomice instabile de a se dezintegra spontan, emitând radiații. Acest proces are loc pentru a atinge o stare de energie mai mică și mai stabilă. Dezintegrarea radioactivă este măsurată prin timpul de înjumătățire.
Tipuri de dezintegrare radioactivă
- Dezintegrarea alfa (α) Nucleul emite o particulă alfa (nucleu de heliu: 2 protoni și 2 neutroni). Numărul atomic scade cu 2, numărul de masă scade cu 4.
- Dezintegrarea beta (β) Există două tipuri: β⁻ (un neutron se transformă în proton, emițând un electron) și β⁺ (un proton se transformă în neutron, emițând un pozitron).
- Dezintegrarea gama (γ) Nucleul emite radiație electromagnetică de energie înaltă (fotoni γ), fără a-și schimba numărul atomic sau de masă, doar se relaxează la o stare energetică mai joasă.
Caracteristici și aplicații
- Timpul de înjumătățire (T½) Timpul în care jumătate din nucleele radioactive dintr-o probă se dezintegrează. Exemplu: pentru carbon-14, T½ ≈ 5730 ani.
- Legea dezintegrării radioactive N = N₀·e^(-λt), unde N este numărul de nuclee la timpul t, N₀ este numărul inițial, λ este constanta de dezintegrare (λ = ln2 / T½).
- Aplicații practice Datarea cu carbon-14 în arheologie, radioterapie în medicină (pentru tratarea cancerului), generarea de energie în centrale nucleare.
Folosește ecuațiile nucleare pentru a urmări transformările elementelor în dezintegrări.