تبلیغات
شیمی تجزیه - مواد رادیواکتیو

مواد رادیواکتیو

نویسنده :احمد قسمی
تاریخ:سه شنبه 5 مهر 1390-02:30 ب.ظ

مقدمه ای برتاریخچه و دسته بندی مواد رادیواکتیو :

کشف رادیواکتیویته طبیعی را میتوان در سال 1895 با کشف پرتو X توسط رنتگن همزمان­دانست ، لازم به یادآوی است که اولین بار پرتو X در لامپ مولد اشعه X

( لامپ اشعه کاتدیک )  بوسیله الکترن های فلورسنت شده بوجود آمد .

هنری بکرل فرانسوی در سال 1896 آزمایشهایی روی نمکهای فلورسنت اورانیوم انجام و نشان داد که این املاح قادرند از خود پرتوهایی بیرون دهند که برصفحه حساس عکاسی تأثیر گذارند و همچنین از موانع مختلف بگذرند . وی ثابت کرد که این خاصیت مربوط به پدیده فلورسا­نس نبوده ومربوط به خود ماده اورانیوم است ، به همین دلیل به آن نام تشعشعات اورانیومی نهاد .ضمناًًَ این دانشمند مشاهده کرد که این پرتو ا هوا را هادی می کنند و این پدیده بستگی به شدت پرتو دارد.

در سال 1898 ماری کوری در فرانسه و اشمیت در آلمان همزمان و مستقل از همدیگر نشان­داده­اند که توریم نیز می تواند پرتوهایی مشابه اورانیوم تولید کند . و به همین جهت ماری کوری به این خاصیت نام رادیو اکتیویته داد . و همچنین ثابت کرد که این خاصیت مبدأ هسته­ای دارد ، و میزان این رادیو اکتیویته متناسب با مقدار اورانیوم و توریم است .

Ø    انواع مواد رادیواكتیو :
 
1-  طبیعی    
2-   مصنوعی 
رادیو اكتیو طبیعی به آن دسته از مواد اطلاق می شود كه در طبیعت موجود هستند و عدد اتمی آنها از یك تا ۹۲ می تواند باشد . ولی رادیواكتیو های مصنوعی گروهی هستند كه ساخته شده و با تغییرات ایجاد شده در یك ماده بوجود می ایند . به این گروه رادیوایزوتوپ هم گفته میشود . مواد رادیواكتیو طبیعی با توجه به جرمشان به سه شكل سنگین ومتوسط و سبك تقسیم بندی می شوند . گروه سنگین به سه دسته طبقه بندی می شوند .

رادیوالمان های سنگین  موجود در طبیعت  پس از  تشعشعات  مختلف  نهایتاً  بر اثر انتشارات  پیاپی آلفا  و  بتا  به  سرب  ,206 Pb )  (208Pb ,207 Pb تبدیل می شوند . رادیوالمان های سبك به ۱۰ گروه تقسیم می شوند كه در بین آنها كربن۱۴ اهمیت ویژه ایی دارد.
نیمه عمر مواد رادیو اکتیو: زمان مورد نیاز برای نابودی نیمی از اتم های یک عنصر رادیو اکتیو را نیمه عمر آن عنصر می نامند . هر یک از عنصر های رادیو اکتیو نیمه عمر ویژه ی خود دارند ، برای نمونه ؛ نیمه عمر ایریدیوم 192 ، 74 روز است سزیوم 137 ،30 سال و کوبالت 60 ، 5.3 سال میباشد .

Ø    چگونگی عمل شکافت هسته ای :

وقتی هسته ای توسط نوترون تحریک وشکسته میشود نوترونهای جدید آزاد میگردند که آنها نیز سبب تحریکات و شکافتهای بعدی میشود و ادامه پیدا میکند ولی تمامی هسته های عنصر مثلاً اورانیوم نمیتوانند بطور یکسان توسط نوترون شکسته شوند اوراتیوم بصورت سه ایزوتوپ :U238 , U234 , U235 در طبیعت وجوددارد که هرسه ایزوتوپ دارای عدد اتمی 92 میباشند ولی تعداد نوترونهای آنها به ترتیب 146 و143 و 142 است . در اورانیوم طبیعی نسبت این ایزوتوپها معین میباشد یعنی به ازای هر 2500 هسته اورانیوم 238 حدود 18 هسته اورانیوم 235 و فقط یک   هسته اورانیوم 234 است ، ولی باید دانست که این اورانیوم 235 میباشد که به میزان بسیار زیادی نسبت به ایزوتوپهای دیگر قابل شکسته شدن است . در عمل شکافت هسته ای ، اورانیوم 235 با جذب یک نوترون به اورانیوم 236 تبدیل شده که این هسته شکسته میشود وتولید دو هسته با جرمهای متوسط ( A  و B ) وتعدادی نوترون میکند که جنس هسته های A و B متفاوت بوده و تعداد نوترونهای آنها نیز متفاوت است ولی همیشه محصولات شکافت ، رادیواکتیوبوده وپرتوهای  β وϒ تولید میکنند :

U235 + n U236 A + B + an

در مورد بمب هسته ای واکنش توسط نوترونهای سریع پیشرفت میکند چون در اینجا احتیاج به انرژی بسیار زیاد در یک زمان  بسیارکوتاه داریم . سرعتی حدود 1/0 سرعت نور دارند ، این  نوترونها که به نوترونهای حرارتی معروف هستند در شکافت هسته اورانیوم 235 بسیار موثرند .ولی البته میتوانند توسط اورانیوم 238 نیز جذب شده ، سبب پیشرفت واکنشهای زنجیره ای در در راکتورهای هسته ای شوند واین پرسه ای است که اساس راکتورهای هسته ای را تشکیل میدهد .

نوع مطلب : پرتوهای یونساز