Avainero radioaktiivisuuden ja transmutaation välillä on se, että radioaktiivisuus viittaa luonnolliseen transmutaatioon, kun taas transmutaatio viittaa kemiallisen alkuaineen muuttumiseen toiseksi joko luonnollisin tai keinotekoisin keinoin.
Sekä radioaktiivisuus että transmutaatio ovat kemiallisia prosesseja, joissa atomiytimet muuttuvat uuden kemiallisen alkuaineen muodostamiseksi olemassa olevasta kemiallisesta alkuaineesta. Radioaktiivisuus on eräänlainen transmutaatioprosessi.
Mitä radioaktiivisuus on?
Radioaktiivisuus on epäorgaaninen spontaani ydinmuutosprosessi, joka johtaa uusien alkuaineiden muodostumiseen. Tämä tarkoittaa, että radioaktiivisuus on aineen kyky vapauttaa säteilyä. Löydämme luonnosta monia erilaisia radioaktiivisia alkuaineita, ja jotkut ovat myös synteettisiä. Tyypillisesti normaalin (ei-radioaktiivisen) atomin ydin on stabiili. Radioaktiivisten alkuaineiden ytimissä on neutronien ja protonien suhteen epätasapaino, mikä tekee niistä epävakaita. Siksi näillä ytimillä on taipumus lähettää hiukkasia tullakseen stabiileiksi, ja tätä prosessia kutsutaan radioaktiiviseksi hajoamiseksi.
Yleensä radioaktiivisella alkuaineella on hajoamisnopeus: puoliintumisaika. Radioaktiivisen alkuaineen puoliintumisaika kuvaa aikaa, jonka radioaktiivinen elementti tarvitsee pienentyä puoleen alkuperäisestä määrästään. Tuloksena olevia muunnoksia ovat alfahiukkasten emissio, beetahiukkasemissio ja orbitaalinen elektronien sieppaus. Alfahiukkaset, jotka vapautuvat atomin ytimestä, kun neutronien ja protonien välinen suhde on liian alhainen. Esimerkiksi Th-228 on radioaktiivinen alkuaine, joka voi lähettää alfahiukkasia eri energioilla. Beetahiukkasemissiossa ytimen sisällä oleva neutroni muunnetaan protoniksi lähettämällä beetahiukkasta. P-32, H-3, C-14 ovat puhtaita beetasäteilijöitä. Radioaktiivisuus mitataan yksiköillä, Becquerel tai Curie.
Kun radioaktiivisuutta tapahtuu luonnossa, kutsumme sitä luonnolliseksi radioaktiiviseksi. Uraani on raskain luonnossa esiintyvä alkuaine (atominumero 92). Näitä epävakaita ytimiä voidaan kuitenkin valmistaa laboratorioissa pommittamalla niitä hitaasti liikkuvilla neutroneilla. Sitten voimme kutsua sitä keinotekoiseksi radioaktiiviseksi. Vaikka toriumilla ja uraanilla on radioaktiivisia isotooppeja, keinotekoinen radioaktiivisuus tarkoittaa, että luomme sarjan trans-uraanialkuaineita, jotka kykenevät radioaktiivisuuteen.
Mikä on transmutaatio?
Transmutaatio on kemiallinen prosessi, jossa atomiytimien atomien rakenne muuttuu, mikä johtaa kemiallisen alkuaineen muuttumiseen eri kemialliseksi alkuaineeksi. Transmutaatioita on kahta tyyppiä: luonnollinen ja keinotekoinen transmutaatio.
Luonnollinen transmutaatio on luonnossa tapahtuvaa ydintransmutaatiota. Tässä prosessissa protonien tai neutronien lukumäärä atomiytimissä muuttuu, mikä aiheuttaa kemiallisen alkuaineen muuttumisen. Tämän tyyppinen luonnollinen transmutaatio tapahtuu tähtien ytimessä; kutsumme sitä tähtien nukleosynteesiksi (tähtien ytimessä ydinfuusioreaktiot luovat uusia kemiallisia alkuaineita). Useimmissa tähdissä nämä fuusioreaktiot tapahtuvat sisältäen vetyä ja heliumia. Suuret tähdet voivat kuitenkin joutua kemiallisiin fuusioreaktioihin raskaiden alkuaineiden, kuten raudan, välityksellä.
Kuva 01: Tähtien nukleosynteesi
Keinotekoinen transmutaatio on eräänlainen transmutaatio, jonka voimme suorittaa keinotekoisena prosessina. Tämän tyyppiset transmutaatiot tapahtuvat pommittamalla atomiydin toisella hiukkasella. Tämä reaktio voi muuttaa tietyn kemiallisen alkuaineen eri kemialliseksi alkuaineeksi. Ensimmäinen kokeellinen reaktio tälle reaktiolle oli typpiatomin pommittaminen alfahiukkasella hapen tuottamiseksi. Yleensä vasta muodostunut kemiallinen alkuaine osoittaa radioaktiivisuutta. Nimeämme nämä elementit merkkiaineelementeiksi. Yleisimmät pommituksessa käytetyt hiukkaset ovat alfahiukkaset ja deuteroni.
Mitä eroa radioaktiivisuudella ja transmutaatiolla on?
Sekä radioaktiivisuus että transmutaatio ovat kemiallisia prosesseja, joissa atomiytimet muuttuvat uuden kemiallisen alkuaineen muodostamiseksi olemassa olevasta kemiallisesta alkuaineesta. avainero radioaktiivisuuden ja transmutaation välillä on se, että radioaktiivisuus viittaa luonnolliseen transmutaatioon, kun taas transmutaatio viittaa kemiallisen alkuaineen muuttumiseen toiseksi joko luonnollisella tai keinotekoisella tavalla.
Alla infografiassa on yhteenveto radioaktiivisuuden ja transmutaation erosta.
Yhteenveto – Radioaktiivisuus vs transmutaatio
Sekä radioaktiivisuus että transmutaatio ovat kemiallisia prosesseja, joissa atomiytimet muuttuvat uuden kemiallisen alkuaineen muodostamiseksi olemassa olevasta kemiallisesta alkuaineesta. avainero radioaktiivisuuden ja transmutaation välillä on se, että radioaktiivisuus viittaa luonnolliseen transmutaatioon, kun taas transmutaatio viittaa kemiallisen alkuaineen muuttumiseen toiseksi joko luonnollisin tai keinotekoisin keinoin.
