Forskel mellem versioner af "Radioaktivitet"

325 bytes tilføjet ,  for 1 år siden
kilder tilføjet
(→‎Gamma-henfald: skrive-fejl)
(kilder tilføjet)
[[Fil:Alfa beta gamma radiation.svg|250px|thumb|Alfa- Beta- og Gamma-stråling er de tre mest almindelige former for radioaktiv stråling.<br /><br /> Alfastråling kan stoppes af et stykke papir. Betastråling bremses af en tynd aluminiumsplade. Gammastråling kræver tungere og tykkere materialer, som f.eks. bly, for at blive bremset.]]
 
'''Radioaktivitet''' er omdannelse af ustabile [[atomkerne]]r under udsendelse af [[ioniserende stråling]]<ref>https://www.sdu.dk/-/media/files/om_sdu/centre/c_lsul/skriftserie/labmat/matematik+i+eks+vaekst_web.pdf</ref> i form af [[partikel (fysik)|partikler]] og/eller [[elektromagnetisk stråling]]. Radioaktivitet er en naturlig proces i naturen, men den udnyttes industrielt og teknologisk i en række sammenhænge, herunder [[kernekraft]]værker, [[kernevåben]], [[Konservering (madvarer)#Bestråling|fødevarebestråling]], scanning, klinisk behandling og forskning over en bred kam. Ioniserende stråling er i visse former skadelig for levende organismer. Den ioniserende stråling fra radioaktivitet kan bestå af: [[alfastråling]], [[betastråling]], [[gammastråling]], [[protonstråling]] eller [[neutronstråling]] og den måles i [[becquerel]] (Bq). Det er dog alfastråling, betastråling samt gammastråling, som man oftest arbejder med og støder på i hverdagen.
 
== Fysisk beskrivelse ==
Store atomkerner, dvs. samtlige kerner med flere end 83 protoner, er altid ustabile. Kerner med mellem 1 og 83 protoner findes i stabile [[isotoper]], undtagen grundstof 43 – [[technetium]]. Stabiliteten sikres af en passende balance mellem neutroner og protoner. En atomkerne kan desuden befinde sig i forskellige bevægelsestilstande. I grundtilstanden er nukleonerne 'pakket' mest optimalt med lavest mulig energi. I anslåede tilstande har atomkernen et højere [[impulsmoment]], hvilket svarer til en højere energi.
 
Ved det radioaktive henfald afvikler atomkernen sit overskud af nukleoner (neutroner og protoner) eller energi. Det er overskuddets størrelse der afgør hvor ustabil kernen er. Afviklingen sker under udsendelse af partikler, eller elektromagnetisk stråling. Ved alfa- og betahenfald (se nedenstående) ændres atomkernens sammensætning, og der sker en [[grundstof]]omdannelse.<ref>https://www.nbi.ku.dk/spoerg_om_fysik/fysik/radioaktivitet_1/</ref>
 
En radioaktiv kerne gennemgår en [[stokastisk proces]]. Kernen har mulighed for radioaktivt henfald, men tidspunktet for henfaldet kan ikke forudsiges. I radioaktivt materiale, aftager antallet af radioaktive kerner med en fast procent pr. tid, dvs. at antallet aftager [[eksponentiel]]t.
Det radioaktive henfald er en [[stokastisk]] proces. Betragter man en tilfældig ustabil kerne, på et tilfældigt tidspunkt, kan man alene udtale sig om [[sandsynlighed]]en for, at den henfalder i løbet af et givet tidsrum. Henfaldssandsynligheden per tidsenhed betegnes: [[henfaldskonstant]]en (''k''), og denne afhænger altså alene af, hvilken kerne der er tale om. Datterkernen kan i lighed med moderkernen være ustabil, dog med en anden henfaldskonstant.
 
Betragter man et stort antal kerner, kan antallet af tilbageværende kerner ("N") beskrives ved en [[eksponentiel udvikling]]:<ref>https://denstoredanske.lex.dk/radioaktivitet</ref> <math>N(t) = N_0 \left(\frac{1}{2}\right)^{t/T_{1/2}}</math>, hvor N<sub>0</sub> er antallet af kerner til at begynde med, ''t'' er tiden, og <math>T_{1/2}</math> er [[halveringstid]]en, dvs. den tid, der går før at halvdelen af kernerne er henfaldet. Sammenhængen mellem henfaldskonstant og halveringstid er givet ved <math>T_{1/2} = \frac{\ln(2)}{k}</math>.
 
Halveringstiden afhænger ligesom henfaldskonstanten af, hvilken [[isotop]] kernerne tilhører. Den spænder fra mindre end 10<sup>-9</sup> sekunder for ekstremt ustabile kerner til mere end 10<sup>9</sup> år for næsten stabile kerner.
 
Aktiviteten er perpr. definition antal henfald kerner perpr. tid. Det følger heraf at <math>A = kN</math>, og at ''A'' afhænger på samme måde af tiden,<ref>https://www.matematikfysik.dk/fys/noter_tillaeg/note_kernefysik.pdf</ref> som ''N'' gør: <math>A(t) = A_0 \left(\frac{1}{2}\right)^{t/T_{1/2}}</math>. Enheden for aktivitet er [[becquerel]] (Bq).
 
== Henfaldstyper, alfa, beta og gamma ==
4.960

redigeringer