Otvori glavni meni

Izmjene

Obrisana 52 bajta ,  prije 5 godina
m/м
robot kozmetičke promjene
== Historija ==
[[Datoteka:Henri Becquerel.jpg|desno|mini|desno|250px|'''Henri Becquerel''' je otkrio prirodnu radioaktivnost]]
Prirodnu radioaktivnost otkrio je [[Henri Becquerel]] [[1896]]. uočivši da [[uranij]]eve [[soli]] emitiraju nevidljivo zračenje koje djeluje na fotografsku ploču kroz zaštitni papir slično [[X-zrake|rendgenskim zrakama]] te da pod utjecajem toga zračenja elektroskop gubi naboj. Primijetio je da uranijeve soli stalno u mraku [[Fluorescencija|fluoresciraju]]. Tako na primjer, čisti [[kalij]]ev uranil sulfat u mraku stalno svijetli slabom zelenkastom [[Luminiscencija|luminiscentnom]] svijetlošću. Daljnjim ispitivanjem, Becquerel je pronašao da zračenje koje izazivaju uranijevi spojevi [[Ionizacija|ioniziraju]] zrak ([[ionizirajuće zračenje]]), izazivaju fluorescenciju i prolaze kroz [[papir]], pločice [[aluminij]]a i [[Bakar (element)|bakra]]. Kroz zatvoreni spremnik one djeluju na [[Fotografija|fotografsku]] ploču, a djeluju i na našu [[Koža|kožu]] i [[Klica|klice]] raznih biljaka. Utvrdio je da ti zraci imaju slična svojstva kao [[Rendgenske zrake|rendgenske zrake]] (X – zrake), pa su se u početku te zrake nazivale i '''Becquerelove zrake'''. 1899. je Becquerel pronašao da te zrake skreću u [[magnetsko polje|magnetskom polju]], pa se razlikuju od rendgenskih zraka, koje ne skreću u magnetskom polju. <ref> [http://ahyco.ffri.hr/povijestfizike/20_atomska.htm] "Povijest fizike", Ivan Supek, 2011.</ref>
 
[[Marie Curie|Marie Curie-Skłodowska]] otkrila je 1898. takvo zračenje kod torijevih spojeva, te da se na zračenje ne može utjecati električnom strujom, zagrijavanjem, kemijskim reakcijama i sl., da se radioaktivni kemijski elementi pretvaraju jedni u druge i da je vjerojatnost raspada neovisna o starosti pojedinog atoma. Otkrila je da uranijev mineral '''uraninit''' (pehblend) emitira pet puta jače zrake nego čisti [[uranij]]. Kada je išla istraživati uraninit, pronašla je da se sastoji 75% od uranijevog oksida U<sub>3</sub>O<sub>8</sub>, a pronašla je još i neke druge [[Kemijska tvar|kemijske tvari]]: PbS, CaO, SiO<sub>2</sub>, FeO, MgO i [[Bizmut|Bi]]. 1898. je Marie mjerila zračenje pojedinih udjela, pomoću osjetljivog [[Mjerni instrument|elektroskopa]], uz primjenu piezoelektriciteta i ionizacije zraka. Utvrdila je na primjer da [[bizmut]], dobijen iz uraninita, ima 60 puta jače zračenje od čistog uranija. Pronašla je da bizmutovo jako zračenje nastaje uslijed prisustva naznatne količine jednog nepoznatog kemijskog elementa, za koji se kasnije utvrdilo da je [[radij]]. Zato je predložila da se kemijski elementi koji izazivaju Becquerelove zrake nazovu '''radioaktivni elementi''', a njihovo svojstvo radioaktivnost. Tek 1910. je uspjela izdvojiti radij.
Ostala zračenja se nazivaju prema česticama od kojih se sastoje: [[proton]]sko, [[deuterij]]sko, [[tricij]]sko, teškoionsko, i drugo. Takva zračenja mogu nastati u nuklearnim reakcijama, dio su kozmičkog zračenja, a nastaju i u nuklearnim reaktorima ili [[Nuklearno oružje|nuklearnim eksplozijama]].
 
=== Podjela radioaktivnih raspada ===
 
{|class="wikitable"
|}
 
== Ionizirajuće zračenje ==
[[Datoteka:Alpha Decay.svg|mini|desno|250px|[[Alfa-čestica|Alfa-čestice]] su ustvari ioni helija ili samo atomska jezgra helija.]]
[[Datoteka:Beta-minus_Decay.svg|mini|desno|250px|[[Beta-čestica|Beta-čestice]] su ustvari elektroni velikih brzina, ali za razliku od elektrona u elektronskom omotaču atoma, nastaju iz atomske jezgre]]
[[Datoteka:Gamma Decay.svg|mini|desno|250px|Gama-zračenje odgovara kratkovalnom rendgenskom zračenju, ali za razliku od rendgenskog zračenja nastaje u atomskoj jezgri.]]
[[Ionizirajuće zračenje]] je pojava za koju ljudska osjetila nisu razvijena, za razliku od mnogih drugih pojava u prirodi. Izravne posljedice djelovanja ionizirajućeg zračenja na živi svijet većinom su zakašnjele i teško ih je povezati s uzrokom. Čovjek može biti izložen i smrtonosnoj dozi ionizirajućeg zračenja, a da u samom trenutku ozračivanja ništa ne osjeti. Posljedice ozračivanja, bez osjetilne veze s uzrokom zapažaju se tek nakon nekog vremena, od nekoliko sati do nekoliko dana ili čak godina, što ovisi o vrsti i svojstvima tog zračenja. Otuda je razumljiv čovjekov strah, a poznavanje osnovnih svojstava ionizirajućeg zračenja, međudjelovanja zračenja s tvari, a posebno djelovanja zračenja na živa bića, je neobično važno u stručnom i psihološkom smislu.
 
Ionizirajuće zračenje je pojava prijenosa [[energija|energije]] u obliku [[foton]]a (kvanti elektromagnetskog zračenja) ili masenih čestica, a koje ima dovoljno energije da u međudjelovanju s kemijskom tvari [[Ionizacija|ionizira]] tu tvar. Ionizirajuće zračenje posljedica je promjene stanja materije u mikrosvijetu. To su promjene u energiji ili u sastavu atoma ili atomske jezgre, pri čemu se emitiraju fotoni ili druge čestice. U međudjelovanju s tvari dolazi do izmjene energije i izmjene strukture ozračene tvari. Takve posljedice mogu biti korisne, ali i vrlo štetne. <ref> [http://personal.unizd.hr/~mdzela/nastava/KTF.pdf] "Ionizirajuće zračenje u biosferi", Nuklearna elektrana Krško, Mile Dželalija, Kemijsko-tehnološki fakultet, Sveučilište u Splitu, 2011.</ref>
 
== Zakon radioaktivnog raspada ==
Vjerojatnost da će se pojedina [[atomska jezgra]] raspasti tokom nekog vremenskog intervala ne ovisi o dobi dotične jezgre ili o tome kako je ona stvorena. Iako se stvarno vrijeme života pojedine jezgre ne može predvidjeti, srednje (ili prosječno) vrijeme života nekog uzorka identičnih jezgri može biti izmjereno i predviđeno. Jednostavan način određivanja vremena života nekih izotopa je mjerenje vremena raspada polovice jezgri tog promatranog uzorka. To se vrijeme naziva [[Vrijeme poluraspada|vremenom poluraspada]], t<sub>1/2</sub>. Od originalnog broja jezgri koje se nisu raspale, njih polovica će se raspasti ako čekamo drugi interval vremena poluraspada pa ih ostaje jedna četvrtina. Za još jedan interval vremena poluraspada ostat će ih samo osmina neraspadnutih, itd.
 
 
== Djelovanje radioaktivnog zračenja ==
Svijet u kojem živimo radioaktivan je od svog postanka. Postoji oko 60 [[radionuklid]]a (radioaktivnih elemenata), koje možemo pronaći u tlu, zraku, vodi, hrani, a time i u svim živim bićima. Po tome kako su nastali dijele se na one koji su oduvijek prisutni na [[Zemlja|Zemlji]], one koji nastaju kao posljedica djelovanja [[Kozmičke zrake|kozmičkih zraka]], te one koji su posljedica ljudske [[Tehnologija|tehnologije]].
 
U prvoj su skupini radioaktivni elementi poput [[uranij]]a-235, uranija-238, [[torij]]a-232, [[radij]]a-226, [[radon]]a-222 ili [[kalij]]a-40. Oni potječu još iz vremena stvaranja Zemlje, a karakterizira ih vrlo dugo vrijeme poluraspada, čak i do milijardu godina (iznimka je plin radon, čiji je poluživot 3,8 dana). Kozmičko zračenje nas neprestano pogađa. Izvor mu je uglavnom izvan našeg [[Sunčev sustav|Sunčevog sustava]], a sastoji se od raznih oblika zračenja: od vrlo brzih teških [[Elementarna čestica|čestica]], pa do visokoenergijskih [[foton]]a i [[mion]]a. Ono međudjeluje s atomima u gornjim slojevima atmosfere i tako proizvodi radionuklide, koji su najčešće kraćih vremena poluživota. To su, na primjer, [[ugljik-14]], [[tricij]], [[berilij]]-7 i drugi.
Ljudi su svojim djelovanjem, poglavito razvojem [[nuklearni reaktor|nuklearnih reaktora]] i testiranjem [[nuklearno oružje|nuklearnog oružja]], stvorili još neke radioaktivne elemente, poput [[stroncij]]a-90, [[jod]]a-129, joda-131, [[cezij]]a-137, [[plutonij]]a-239 itd.
 
== Mjerne jedinice radioaktivnosti ==
[[Datoteka:AirShower.svg|mini|desno|275px|Kozmičke zrake ili pljusak elementarnih čestica]]
[[Datoteka:Atomic cloud over Hiroshima.jpg|desno|275px|mini|Ekspozija iznad Hirošime]]
[[Datoteka:Croatia.a320.arp.750pix.jpg|mini|desno|275px|Jedan sat leta u [[ zrakoplov]]u, gdje je intenzitet kozmičkog zračenja mnogo veći zbog tanjeg atmosferskog štita no na površini mora, ozrači putnika približno četiri puta više nego cijela nuklearna industrija u godinu dana]]
Aktivnost radioaktivnog uzorka mjeri se u [[bekerel]]ima (Bq). Aktivnost od 1 Bq znači jedan radioaktivni raspad u sekundi. Kako su aktivnosti uzoraka često vrlo velike u upotrebi je i veća jedinica [[kiri]] (Cu). 1 Cu iznosi 3,7∗ 10<sup>10</sup> Bq.
 
Da bi se mjerila [[energija]], koju putem [[Ionizirajuće zračenje|ionizirajućeg zračenja]] apsorbira određena tvar, koristi se jedinica [[grej]] (Gy). Omjer te energije i mase tijela koje ju apsorbira zove se [[apsorbirana doza]]. Ako se energija od 1 [[Džul|J]] apsorbira u 1 [[kilogram|kg]] tvari govorimo o apsorbiranoj dozi od 1 Gy. Ovako definirana doza ne govori ništa o [[biologija|biološkim]] učincima apsorbiranog zračenja. Svaka vrsta zračenja (α, β, γ) ima drugačiji utjecaj na žive stanice, koji se opisuje faktorom Q. Zato se definira [[ekvivalentna doza]], koju dobijemo tako da apsorbiranu dozu pomnožimo faktorom Q. Jedinica za ekvivalentnu dozu je [[sievert]] (Sv).
 
=== Doza zračenja ===
Zračenje je neizbježan fenomen i svaki [[čovjek]] prima godišnju ekvivalentnu dozu zračenja od približno 3,5 mSv. To je prosječna doza, a sastoji se od sljedećih doprinosa:
* Udisanje [[radon]]a - 2 mSv
 
Prosječna doza koju primi stanovništvo u pojedinim dijelovima [[Hrvatska|Hrvatske]] od vanjskog ozračivanja: <ref> [http://www.radiobiologija.vef.unizg.hr/skripta/RAD11-20.htm] "Jedinica radioaktivnosti", www.radiobiologija.vef.unizg.hr, 2011.</ref>
* [[Osijek]] (najviše): 1,30 mSv/godina
* [[Zagreb]]: 1,14 mSv/godina
* [[Varaždin]]: 1,10 mSv/godina
* [[Rabac]] (najmanje): 0,66 mSv/godina
* prosjek: oko 1,00 mSv/godina
 
=== Učinci raznih doza zračenja ===
* više od 10 Sv izaziva tešku bolest i smrt u nekoliko tjedana.
* 2-10 Sv primljenih u kratkom roku izaziva smrt s vjerojatnošću od 50%.
Učinci velikih doza poznati su iz sudbina preživjelih ljudi iz [[Hirošima|Hirošime]] i [[Nagasaki]]ja, za koje je naknadno procijenjena doza zračenja koju su primili. O učincima malih doza govori se na temelju ekstrapolacije učinaka velikih doza i pretpostavke njihove linearnosti, jer je učinke malih doza teško direktno pratiti i razlučiti od brojnih drugih faktora koji utječu na zdravlje. Na taj je način izračunato da će od milijun ljudi koji prime dodatnu dozu zračenja od 1 mSv njih 50 zbog toga umrijeti od raka.
 
== Umjetna radioaktivnost ==
Radioaktivne jezgre mogu se dobiti bombardiranjem stabilnih jezgara protonima, alfa-česticama, neutronima itd. Glavni izvor umjetnih radioaktivnih elemenata su [[nuklearni reaktor|nuklearni reaktori]]i i [[Akcelerator čestica|akceleratori čestica]]. Tokom [[Drugi svjetski rat|Drugog svjetskog rata]] i pedeset godina poslije razvijano je [[nuklearno oružje]]. Radioaktivni elementi mogu se dobiti i na umjetan način, npr. tako da se prirodni element bombardira nuklearnim projektilima, protonima, alfa-česticama, neutronima itd., te u njemu izazove nuklearna transmutacija u novi element ili novi izotop istog elementa. Kao projektili za bombardiranje neutroni su jako pogodni jer nemaju naboja i stoga lako prodiru u jezgru atoma.
 
Izvori radioaktivnih elemenata mogu biti: