Natuurlijke Nucleaire Reacties En Radioactief Verval

Natuurlijke Nucleaire Reacties En Radioactief Verval

Bij radioactieve reacties blijven lading en mas-nummer behouden. Nu verklaren we radioactief verval, straling een voor een.

1. Alfa-Verval (Straling): Alfa (α) -deeltjes kunnen Helium-4-kernen (24He+2) worden genoemd. Na alfa-verval neemt het atoomnummer van de kern af met 2 en neemt het massagetal af met 4 en neemt het aantal neutronen ook af met 2.

Voorbeeld:

92238U →90234Th + 24He

86222Rn → 84218Po + 24He

Eigenschappen Van α-deeltjes:

  • Omdat ze positief geladen zijn, is hun ionisatievermogen hoog.
  • Ze worden beïnvloed door een elektrisch veld en wijken af naar een negatief geladen plaat.
  • Een stuk papier kan de beweging van Î ± deeltjes stoppen.

2. Bèta-verval (straling):

Bètastraling wordt gevormd tijdens de omzetting van één neutron in één proton. Na dit proces geproduceerd deeltje is elektron. We tonen het in nucleaire reacties met Griekse letter “β -”

01n → 11p + -10e(β-)

Na bèta-verval neemt het aantal protonen met één toe en neemt het aantal neutronen met één af. Het massagetal blijft dus constant.

Voorbeeld:

55137Cs → 56137Ba + -10e

13H → 23He + -10e

614C → 714N + --10e

Eigenschappen Van Bèta-deeltjes:

  • Bèta-deeltjes bewegen met een snelheid die dichter bij de snelheid van het licht ligt.
  • Omdat hun lading kleiner is dan die van alfadeeltjes, is hun ionisatievermogen lager dan die van alfadeeltjes.
  • Omdat het geladen deeltjes zijn, wijken ze af in elektrische en magnetische velden.
  • Hun penetratievermogen is groter dan alfadeeltjes, ze kunnen aluminium doordringen met een dikte van 2-3 mm.

3. Positron Verval (straling):

Het wordt ook wel beta-positief verval genoemd. Het wordt aangegeven met +10e or β+.

Positron verval is conversie van één proton naar één neutron.

11p → 01n + +10e

Bij positron verval blijft het aantal massa’s behouden, echter neemt het aantal protonen met één af en neemt het aantal neutronen met één toe.
Voorbeeld:

1938K → 1838Ar + +10e

53122I → 52122Te + +10e

2754Co → 2654Fe + +10e

Eigenschappen Van Positrondeeltjes: Omdat het geladen deeltjes zijn, wijken ze af in elektrische en magnetische velden.
Positrondeeltjes hebben dezelfde eigenschap als bèta-deeltjes en kunnen ioniseren en doordringen.

4. Gamma-Verval (Straling):
Gammastraling zijn elektromagnetische golven met een korte golflengte. Gamma-verval treedt op na andere straling om overtollige energie van de kern uit te zenden om stabiel te worden. Gammastraling wordt weergegeven met " γ". In reacties wordt dit weergegeven als “00γ”. Na gamma-verval zijn het atoomnummer en massagetal van de kern behouden.

Voorbeeld:

1st stap:

94240Pu → [92236U] +24He

2nd stap: 92236U →92236U + 00γ

Eigenschappen Van Gammastralen:

  • Het zijn hoogenergetische elektromagnetische golven
  • Omdat ze neutraal zijn, wijken ze niet af in elektrisch en magnetisch veld.
  • Hun doordringende vermogen is te hoog.

5. Elektronenopname:

Sommige kernen vangen één elektron op de binnenste schil ervan. Dit elektron converteert één proton naar één neutron in de kern.

11p + -10e → 01n

Na elektronenvangst is het massagetal behouden, het atoomnummer neemt af met één en het aantal neutronen neemt toe met 1.

Voorbeeld: 2758Co + -10e → 2658Fe

47106Ag + -10e → 46106Pd

Voorbeeld:

90234X + β- → Y + γ + 2β+ + α

Vind het aantal protonen en het massagetal van Y in de gegeven reactie hierboven.

Oplossing:

Aantal protonen aan linkerkant van reactie is;

90+(-1)=89

Het aantal protonen aan de rechterkant van de reactie moet dus 89 zijn.

Y+1.(0) + 2.(+1) +2 =89

Y+4=89

Y = 85 aantal protonen

Massa aantal reactanten moet gelijk zijn aan massa aantal producten.

234 + 0 = 234 massa aantal reactanten Y+ 1.(0) + 2.(0) + 4=234

Y + 4=234

Y=230 massa nummber Y

85230Y

Voorbeeld: X vervalt in de kern en geconverteerd naar Y. Onderstaande grafiek toont veranderingen in het massagetal versus atoomnummer van X.

voorbeeld radioactief verval

Welke van de volgende uitspraken zijn waar?

I. X doet 2 α en 4 β- verval

II. X en Y zijn isotopen

III. Neutronengetallen van Y zijn 126

Oplossing:

In β- verval blijft het massagetal constant en neemt het atoomnummer toe met 1. In α verval neemt het massagetal af met 4 en neemt het atoomnummer af met 2.

I. Zoals weergegeven in de grafiek, doet X 2 α en 4 β- verval I is waar

II. We zien dat in grafiek X en Y hetzelfde atoomnummer hebben, dus zijn het isotopen. II is waar

III. In de grafiek zien we dat atoomnummer van Y 84 is en het massagetal 210 is

210-84 = 126 neutronen III is waar.

Nucleaire Chemie (Radioactiviteit) Examens En Probleem Oplossingen