นิวไคลด์กัมมันตรังสีและห่วงโซ่การสลาย

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง นิวไคลด์กัมมันตรังสีและห่วงโซ่การสลาย

นิวไคลด์กัมมันตรังสี vs. ห่วงโซ่การสลาย

นิวไคลด์กัมมันตรังสี (radionuclide) คืออะตอมที่มีนิวเคลียสที่ไม่เสถียร มีพลังงานสูงมากจนสามารถสร้างอนุภาคกัมมันตรังสีขึ้นใหม่ภายในนิวเคลียสหรือโดยผ่านการแปลงภายในก็ได้ ระหว่างกระบวนการนี้เราจะเรียกว่านิวไคลด์กัมมันตรังสีนั้นกำลังเกิดการสลายให้กัมมันตรังสี ซึ่งทำให้เกิดการเปล่งรังสีแกมมา และ/หรือ อนุภาคย่อยของอะตอม เช่น อนุภาคอัลฟาหรืออนุภาคบีตา การเปล่งรังสีเช่นนี้สามารถเกิดจากการแผ่รังสีจากการแตกตัวเป็นไอออนก็ได้ นิวไคลด์กัมมันตรังสีสามารถเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ หรือถูกสร้างขึ้นได้เช่นกัน นักเคมีและนักฟิสิกส์มักเรียกนิวไคลด์กัมมันตรังสีว่า ไอโซโทปกัมมันตรังสี หรือ radioisotope ไอโซโทปกัมมันตรังสีที่มีครึ่งชีวิตที่เหมาะสมมีบทบาทสำคัญยิ่งในเทคโนโลยีหลายชนิด (เช่น การรักษาด้วยนิวเคลียร์ (nuclear medicine)) อย่างไรก็ดี นิวไคลด์กัมมันตรังสีอาจทำให้เกิดโทษมหันต์ต่อสุขภาพด้วยเช่นกัน. ในฟิสิกส์นิวเคลียร์ ห่วงโซ่การสลาย (Decay chain) คือ การสลายให้กัมมันตรังสีของผลผลิตจากการสลายที่มีกัมมันตรังสีที่ไม่เสถียร เป็นกระบวนการที่ต่อเนื่องแบบห่วงโซ่ของการเปลี่ยนแปลงไอโซโทปของผลผลิตนั้น กระบวนการเปลี่ยนแปลงเป็นห่วงโซ่นี้บางครั้งเรียกว่า "การลดหลั่นของกัมมันตรังสี" (radioactive cascades) ไอโซโทปรังสีส่วนใหญ่จะไม่สลายตัวโดยตรงไปสู่สถานะที่เสถียร แต่มีการสลายตัวโดยลำดับจนกระทั่งในที่สุดไอโซโทปนั้นจะเสถียร ขั้นตอนการสลายตัวจะขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ของพวกมันที่มีต่อขั้นตอนก่อนหน้านี้หรือขั้นตอนถัดไป ไอโซโทปพ่อแม่เป็นพวกที่มีการสลายจนกลายเป็นไอโซโทปลูกสาว หนึ่งในตัวอย่างนี้คือยูเรเนียม (เลขอะตอม 92) สลายกลายเป็นทอเรียม (เลขอะตอม 90) ไอโซโทปลูกสาวอาจจะเสถียรหรืออาจจะสลายต่อไปเป็นไอโซโทปลูกสาวของตัวมันเอง ไอโซโทปลูกสาวของลูกสาวบางครั้งเรียกว่าไอโซโทปหลานสาว เวลาที่ใช้สำหรับอะตอมพ่อแม่หนึ่งตัวที่จะสลายไปเป็นอะตอมหนึ่งตัวของไอโซโทปลูกสาวของมันอาจแตกต่างกันไปอย่างกว้างขวาง ไม่เพียงแต่สำหรับห่วงโซ่พ่อ-ลูกที่แตกต่างกันเท่านั้น แต่ยังสำหรับการจับคู่ที่เหมือนกันของไอโซโทปของพ่อแม่และลูกสาวอีกด้วย ในขณะที่การสลายตัวของอะตอมเดี่ยวจะเกิดขึ้นตามธรรมชาติ การสลายตัวของประชากรเริ่มต้นของอะตอมที่เหมือนกันในช่วงเวลา t ตามด้วยการกระจายของการสลายแบบเอ๊กโปเนนเชียล e-λt เมื่อ λ เป็นค่าคงที่การสลายตัว เนื่องจากธรรมชาติของเอ๊กโปเนนเชียลนี้ หนึ่งในคุณสมบัติของไอโซโทปคือครึ่งชีวิตของมัน ครึ่งชีวิตเป็นเวลาที่ครึ่งหนึ่งของจำนวนเริ่มต้นของไอโซโทปรังสีผู้พ่อแม่ที่เหมือนกันได้มีการสลายตัวไปเป็นลูกสาวของพวกมัน ครึ่งชีวิตได้มีการกำหนดในห้องปฏิบัติการสำหรับหลายพันของไอโซโทปรังสี (หรือนิวไคลด์รังสี (radionuclide)) ครึ่งชีวิตเหล่านี้สามารถมีช่วงเวลาจากเกือบทันทีจนนานมากถึง 1019 ปีหรือมากกว่า ในขั้นตอนกลางแต่ละช่วง จะมีการปล่อยกัมมันตภาพรังสีจำนวนเดียวกันกับไอโซโทปดั้งเดิม (แต่ไม่ใช่พลังงานเดียวกัน) เมื่อมีความสมดุล ไอโซโทปหลานจะปรากฏให้เห็นในสัดส่วนโดยตรงกับครึ่งชีวิตของมัน แต่เนื่องจากกิจกรรมของมันเป็นสัดส่วนผกผันกับครึ่งชีวิตของมัน นิวไคลด์แต่ละตัวในห่วงโซ่การสลายในที่สุดก็ก่อให้เกิดกัมมันตภาพรังสีมากเท่ากับส่วนหัวของห่วงโซ่ แม้ว่าจะไม่ใช่พลังงานเดียวกัน ยกตัวอย่างเช่นยูเรเนียม-238 มีกัมมันตรังสีอย่างอ่อน แต่ pitchblende ซึ่งเป็นแร่ยูเรเนียมดิบ มีกัมมันตรังสีมากกว่าเป็น 13 เท่าของโลหะยูเรเนียมบริสุทธิ์ในปริมาณที่เท่ากันเพราะมันประกอบด้วยเรเดียมและไอโซโทปลูกสาวอื่น.

การสลายให้กัมมันตรังสี

การสลายให้อนุภาคแอลฟา เป็นการสลายให้กัมมันตรังสีชนิดหนึ่งที่นิวเคลียสของอะตอมปลดปล่อย อนุภาคแอลฟา เป็นผลให้อะตอมแปลงร่าง (หรือ "สลาย") กลายเป็นอะตอมที่มีเลขมวลลดลง 4 หน่วยและเลขอะตอมลดลง 2 หน่วย การสลายให้กัมมันตรังสี (radioactive decay) หรือ การสลายของนิวเคลียส หรือ การแผ่กัมมันตรังสี (nuclear decay หรือ radioactivity) เป็นกระบวนการที่ นิวเคลียสของอะตอมที่ไม่เสถียร สูญเสียพลังงานจากการปลดปล่อยรังสี.

การสลายให้กัมมันตรังสีและนิวไคลด์กัมมันตรังสี · การสลายให้กัมมันตรังสีและห่วงโซ่การสลาย · ดูเพิ่มเติม »