SZTUCZNE PRZEMIANY JĄDROWE
Pierwszą sztuczną przemianę jąder atomowych przeprowadził Ernest Rutherford w 1919 roku. Przepuszczając cząstki alfa przez warstwę azotu, stwierdził powstawanie trwałego izotopu tlenu - 17 oraz obecność protonów. Tę reakcję możemy zapisać w następujący sposób:
Gwiazdka
przy symbolu jądra oznacza jądro nietrwałe.
Taką reakcję jądrową możemy zapisać w sposób uproszczony:
Jest to ogólnie przyjęty sposób zapisywania reakcji jądrowych.
Jednym z najwcześniej otrzymanych pierwiastków promieniotwórczych (ß+) był azot o liczbie masowej 13, powstający w czasie naświetlania boru - 10 cząstkami alfa:
Zapis uproszczony:
Podobne wyniki otrzymano podczas naświetlania glinu cząstkami alfa, co prowadzi do wytworzenia promieniotwórczego fosforu:
Za to odkrycie Irena i Fryderyk Joliot - Curie otrzymali nagrodę Nobla w 1935 roku.
Zmiana jednego pierwiastka w inny stała się rzeczywistością. Również złoto możemy uzyskać w sposób sztuczny, na przykład bombardując rtęć-198 neutronami:
Jednak powstałe w tej reakcji złoto jest promieniotwórcze i rozpada się z powrotem na rtęć:
Możemy uzyskać trwałe złoto w wyniku bombardowania neutronami jąder platyny-196. Tym razem jednak złoto powstaje z kosztowniejszego pierwiastka, a więc reakcja jest nieopłacalna.
Tabela przedstawia niektóre izotopy promieniotwórcze otrzymywane sztucznie:
| izotop | nazwa | promieniowanie | okres półrozpadu |
|
azot |
|
10,5 minut |
|
sód |
|
15 godzin |
|
fosfor |
|
14,3 dni |
|
siarka |
|
87,1 dni |
|
potas |
|
12,5 godziny |
|
wanad |
|
16 dni |
|
technet |
|
6 godzin |
|
jod |
|
8 dni |
|
kobalt |
|
5,23 lat |
|
stront |
|
27,43 lat |
|
cez |
|
29,86 lat |
|
iryd |
|
74,14 dni |
|
złoto |
|
2,7 dni |
|
tal |
|
3 lata |
W symbolu technetu litera m (m - metatrwały) oznacza niestabilny stan energetyczny jądra technetu po reakcjach jądrowych. Ma ono nadmiar energii, którą wypromieniowuje w postaci promieniowania gamma.