Prirodna radioaktivnost

Zdravko Mutin

Prirodna radioaktivnost

Periodni sistem elemenata

Porastom masenog broja rastu i dimenzije jezgra. S obzirom da su jake nuklearne sile izuzetno kratkog dometa, nukleoni na jednoj strani velikog jezgra ne mogu da “dobace” do nukleona na drugoj strani. Sa druge strane, odbojne Kulonove sile između protona, opadaju znatno sporije sa povećanjem udaljenosti, te se dva protona na suprotnim stranama velikog jezgra i dalje odbijaju. Otuda velika jezgra iskazuju tendenciju nestabilnosti. Ovu nestabilnost velika jezgra pokušavaju prevazići promenom unutrašnje strukture. O tim promenama možemo suditi samo na osnovu čestica koje pri tom napuštaju jezgro. Ovu pojavu nazivamo prirodna radioaktivnost, a sam događaj radioaktivni raspad.

Energija veze u jezgru.

Energija veze po nukleonu, tj. stabilnost jezgara se povećava od prvog elementa, vodonika (H) do 26.-og gvožđa Fe. Najstabilnije jezgro u prirodi je jezgro gvožđa Fe(56) sa energijom veze od 8.7 MeV-a po nukleonu. Od gvožđa Fe(56) do uranijuma U(238) primetno je postupno opadanje energije veze po nukleonu, što znači da su jezgra tih elemenata sve nestabilnija. Kod poslednjih deset prirodnih elemenata stabilnost opada nešto brže, te su ovi elmenti prirodno radioaktivni.

Period poluraspada.

Radioaktivni raspad je slučajan, stohastički događaj. Za jedno jezgro se ne može odrediti ni približan trenutak kada će se raspasti. To može bit naredne sekunde, a može se desiti i kroz milijardu godina. Pravi karakter radioaktivnog raspada može se utvrditi tek kada postoji ogroman broj nestabilnih jezgara istog elementa – statistički. U tom slučaju kod elemenata koji su skloniji radioaktivnom raspadu biće veći broj raspadnutih jezgara, nego kod elemenata kod kojih je ta sklonost manja, u istom vremenskom periodu. Takva jezgra se brže raspadaju. Vreme, koje je potrebno da se početni broj radioaktivnih jezgara prepolovi, nazivamo vreme poluraspada. Ako je vreme poluraspada nekog elementa 10 sati, početna količina radioaktivnih jezgara će se prepoloviti za 10 sati, pasti na četvrtinu za 20 sati ili na osminu za 30 sati itd. Aktivnost nekog radioaktivnog uzorka govori koliko se radioaktivnih jezgara raspadne svake sekunde. Aktivnost direktno govori o opasnosti ozračenja koja potiče od nekog radioaktivnog uzorka. Jedinica za aktivnost je Bq (Bekerel po naučniku Henri Becquerel) i iskazuje broj raspadnutih jezgara u jednoj sekundi.

Prirodne aktivnosti.

Černobiljska katastrofa je nuklearna nesreća koja se dogodila 26. aprila 1986. u nuklearnoj elektrani Lenjin u blizini grada Pripjat u Ukrajini. Smatra se je to najveća ekološka katastrofa u istoriji nuklearne energije. Elektrana se sastojala od 4 reaktora, svaki reaktor je proizvodio 1 GW električne energije, a sva četiri reaktora su zajedno proizvodili oko 10% ukupne električne energije trošene u Ukrajini. Prva eksplozija na četvrtom reaktoru je prouzrokovala dalje eksplozije koje su praćene oslobađanjem velike količine radioaktivnog otpada u atmosferu. Radioaktivni oblaci prekrili su gotovo celu Evropu. Iz oblasti je evakuisano preko 100.000 stanovnika, a Pripjat je danas napušten i nalazi se u centru zabranjene zone.

Leave a Reply