رادیواکتیویته Radioactivity

رادیواکتیویته (پرتوزایی) را هانری بکرل در سال ۱۸۹۶ در نمک‌های اورانیوم کشف کرد و ماری و پیر کوری آن را بررسی و نام‌گذاری کردند. هستهٔ برخی اتم‌ها، به‌خاطر ترکیب نامناسب پروتون و نوترون، ناپایدار است و دیر یا زود دگرگون می‌شود. لحظهٔ واپاشی هر هستهٔ منفرد پیش‌بینی‌پذیر نیست، اما برای شمار زیادی هسته آهنگ واپاشی دقیق است.

انواع پرتوزایی کدام‌اند؟

• آلفا: گسیل هستهٔ هلیوم. نفوذ کمی دارد و ورقهٔ کاغذ آن را می‌گیرد.
• بتا: گسیل الکترون یا پوزیترون که با نیروی ضعیف رخ می‌دهد.
• گاما: گسیل فوتون بسیار پرانرژی که نفوذ زیادی دارد و برای مهار آن سرب یا بتن ضخیم لازم است.

نیمه‌عمر چیست؟

نیمه‌عمر مدتی است که طی آن نیمی از هسته‌های یک نمونه می‌پاشند. نیمه‌عمر ایزوتوپ‌ها از کسری از ثانیه تا میلیاردها سال متفاوت است؛ مثلاً نیمه‌عمر اورانیوم ۲۳۸ حدود ۴٫۵ میلیارد سال است، یعنی نزدیک به عمر زمین. همین ویژگی ایزوتوپ‌ها را به ساعت‌هایی برای تعیین سن سنگ‌ها و سنین زمین‌شناسی و سن زمین و منظومهٔ شمسی تبدیل می‌کند.

رادیواکتیویته در طبیعت و ستاره‌شناسی

• گرمای درونی زمین بخشی از واپاشی اورانیوم، توریم و پتاسیم است (ساختار درونی زمین).
• فروغ بخشی از ابرنواخترها و کیلونوا از واپاشی عناصر ناپایدار تازه‌ساخته‌شده تأمین می‌شود.
• ژنراتورهای ایزوتوپی (RTG) در بسیاری از فضاپیماهای دوردست، مثل وویجر ۱، برق می‌دهند.

ایمنی

پرتو یونیزان می‌تواند به سلول‌های زنده آسیب بزند. معیار اثر آن بر بدن «سیورت» است. تابش پس‌زمینهٔ طبیعی همیشه وجود دارد و بخشی از آن از پرتوهای کیهانی می‌آید.

پرسش‌های رایج

### رادیواکتیویته چیست؟
فرایندی است که در آن هستهٔ ناپایدار اتم با گسیل ذره یا پرتو به حالت پایدارتر می‌رسد.

### نیمه‌عمر یعنی چه؟
مدتی که نیمی از اتم‌های رادیواکتیو یک نمونه واپاشیده می‌شوند. بعد از دو نیمه‌عمر یک‌چهارم می‌ماند و همین‌طور ادامه می‌یابد.

### آیا هر پرتوی خطرناک است؟
نه. فقط پرتوهای یونیزان (آلفا، بتا، گاما، ایکس) به مقدار زیاد آسیب‌زا هستند. نور مرئی و امواج رادیویی یونیزان نیستند.

### سن سنگ‌ها را چگونه با رادیواکتیویته می‌سنجند؟
با مقایسهٔ مقدار ایزوتوپ مادر و ایزوتوپ دختر در نمونه و دانستن نیمه‌عمر، زمان تشکیل سنگ را حساب می‌کنند.