Radioaktivitāte: definīcija un pielietojums

Pēc tam atklāja, ka  stari ir identiski elektroniem, bet  stari ir hēlija atoma kodoli. Izrādījās, ka  stari ir ar tādām pašām īpašībām, kādas piemīt gaismai, vienīgi  staru frekvence ir ievērojami lielāka par redzamās gaismas frekvenci.

Kā zināms, radioaktivitāti vispirms atklāja smagiem elementiem: urānam, rādijam, aktīnijam un citiem, kuri atrodas Mendeļejeva periodiskās elementu sistēmas beigās. Drīz noskaidrojās, ka radioaktivitāte nebūt nav raksturīga tikai smagiem elementiem. Tā, piemēram, radioaktīvi ir arī tādi elementi kā kālijs 19K40, 37Rb87 un citi, kas atrodas periodiskās sistēmas sākumā vai vidusdaļā. Kļuva skaidrs, ka radioaktivitāte ir raksturīga īpašība nevis dotajam elementam, bet gan veselai nestabilai kodolu grupai. Šīs atziņas kļuva sevišķi skaidras pēc tam, kad Irēna un Frederiks Žolio Kirī 1934. gadā atklāja mākslīgo radioaktivitāti.

Vēlāk fiziķi centās noskaidrot, vai mākslīgās radioaktivitātes izraisīšanai bez  daļiņām nav iespējams izmantot arī citas daļiņas. Itāļu fiziķis Enriko Fermī ar saviem līdzstrādniekiem 1934. gadā konstatēja, ka mākslīgo radioaktivitāti var izraisīt arī ar neitroniem. Fermī apšaudīja ar neitroniem vairāk nekā 60 dažādas vielas. Pēc apšaudes apmēram 40 vielas bija kļuvušas radioaktīvas.

Tagad pazīstami pieci galvenie kodolu radioaktīvās sabrukšanas veidi, kuru rezultātā notiek spontāna kodolu pārvēršanās. Tie ir šādi:

1)  sabrukšana, kura notiek, kodolam izsviežot  daļiņas (hēlija atoma kodolus);

2)  sabrukšana, kura notiek, kodolam izsviežot elektronu ( sabrukšana) vai pozitronu (+ sabrukšana);

3)  sabrukšana, kodolam izstarojot  kvantu ar samērā lielu enerģiju. Šis sabrukšanas veids parasti novērojams kopā ar  sabrukšanu un  sabrukšanu;

4) elektrona satveršana, kad atoma kodols satver vienu no tam tuvāk riņķojošiem elektroniem;

5) spontānā dalīšanās. Šī procesa rezultātā kodols sadalās divās vai vairākās daļās dažādās svaru attiecībās.

No visiem sabrukšanas veidiem visbiežāk novērojama  sabrukšana. Bez šiem 5 pamattipiem sastopami vēl citi, sarežģītāki, kas ir šo piecu kombinācija.

Kā jebkuras fizikālās īpašības, arī radioaktivitātes raksturošanai nepieciešams izvēlēties kādu noteiktu mērvienību. Tagad pazīstamas vairākas radioaktivitātes mērvienības: kirī (apzīmējums c), rezerfords (apzīmē rd) un rādija miligramekvivalents (apzīmē mg eq Ra).

Vēsturiski vecākā mērvienība ir kirī. Tā nosaukta par godu Marijai un Pjēram Kirī, kuri pašaizliedzīgā darbā atklāja divus jaunus radioaktīvus elementus rādiju un poloniju.

Kirī (c) ir tāda dotā izotopa preparāta radioaktivitāte, kuram vienā sekundē notiek 3,71010 sabrukšanas aktu.

Tā kā kirī ir ļoti liela mērvienība, tad bieži lieto arī milikirī (1 mc = 10 3c) un mikrokirī (1c = 10 6c).

Pēc mākslīgās radioaktivitātes atklāšanas radioaktivitātes mērīšanai bez kirī sāka lietot arī vēl rezerfordu. Šī mērvienība nosaukta par godu slavenajam angļu fiziķim Ernestam Rezerfordam, kurš deva pirmo radioaktivitātes teoriju.

Viens rezerfords (rd) ir tāda radioaktivitāte, kad ik sekundi notiek 106 kodolu sabrukšanas aktu.