b'\n_START_ARTICLE_\nRadioaktivnost\n_START_PARAGRAPH_\nRadioakt\xc3\xadvnost je pojav, pri katerem nestabilno atomsko jedro razpade. Pri razpadu nastane drugo jedro, obenem pa se sprosti \xc5\xa1e visokoenergijski delec. Snovi z nestabilnimi atomskimi jedri imenujemo radioaktivne snovi._NEWLINE_Radioaktivni razpad je stohasti\xc4\x8dni (naklju\xc4\x8dni) proces na ravni posameznega atoma. Skladno s kvantno mehaniko ni mogo\xc4\x8de napovedati, kdaj bo dolo\xc4\x8deno atomsko jedro razpadlo. Verjetnost, da jedro razpade, se s \xc4\x8dasom ne spreminja; vseeno je, koliko \xc4\x8dasa jedro \xc5\xbee obstaja. Za velike skupine atomskih jeder pa lahko verjetnost za razpad skupine jeder izra\xc4\x8dunamo na osnovi izmerjenega razpolovnega \xc4\x8dasa. To je osnova radiometri\xc4\x8dnega datiranja. Zgornja in spodnja meja za razpolovni \xc4\x8das atomskih jeder nista znani; razpon izmerjenih vrednosti sega prek 55 velikostnih redov._NEWLINE_Obstaja veliko razli\xc4\x8dnih vrst radioaktivnega razpada. Radioaktivni razpad (izguba energije atomskega jedra) je rezultat procesa, v katerem se ena vrsta atomskih jeder, imenovana star\xc5\xa1evski radionuklid pretvori v jedro v drugem stanju, ali v jedro z druga\xc4\x8dnim \xc5\xa1tevilom protonov in nevtronov. Nastalo jedro imenujemo h\xc4\x8derinski nuklid. Pri nekaterih razpadih sta star\xc5\xa1evski in h\xc4\x8derinski nuklid razli\xc4\x8dna kemijska elementa, tako da pri jedrskem razpadu nastanejo atomi drugega kemijskega elementa. Pojav imenujemo jedrska transmutacija._NEWLINE_Prvi razpadni procesi, ki so jih odkrili, so bili razpadi alfa, beta in gama. Pri razpadu alfa atomsko jedro izvr\xc5\xbee delec alfa (helijevo jedro). To je najpogostej\xc5\xa1i proces izsevanja nukleonov. Pri redkej\xc5\xa1ih tipih razpada pa lahko atomsko jedro izseva protone ali v primeru klasterskega razpada kar cela jedra drugih kemijskih elementov. Pri razpadu beta se bodisi en proton v atomskem jedru pretvori v nevtron ali obratno, pri \xc4\x8demer se izseva elektron ali pozitron ter nevtrino. Jedro lahko tudi zajame elektron iz elektronske orbitale in ob tem v procesu, imenovanem ujetje elektrona, pretvori enega od protonov v jedru v nevtron. Vsi na\xc5\xa1teti procesi vodijo v dobro definirane jedrske transmutacije._NEWLINE_Poznamo tudi radioaktivne razpade, ki ne vodijo v jedrske transmutacije. Vzbujeno atomsko jedro lahko v procesu, imenovanem razpad gama, izseva energijo kot \xc5\xbearek gama, ali pa se ta energija uporabi za izbitje orbitalnega elektrona ob interakciji z vzbujenim jedrom; pojav imenujemo notranja konverzija. Visoko vzbujena jedra z veliko nevtroni, nastala kot produkt drugih vrst razpada, v\xc4\x8dasih izgubijo energijo z izsevanjem nevtrona, pri \xc4\x8demer se jedro pretvori v drug izotop istega kemijskega elementa._NEWLINE_Druga vrsta radioaktivnih razpadov vodi v razpadne produkte, ki niso dolo\xc4\x8deni, ampak lahko zaobsegajo cel razpon delov prvotnega jedra. Pri tej vrsti razpada, imenovani spontana jedrska cepitev ali fisija, se te\xc5\xbeko nestabilno jedro spontano razcepi na dve (redkeje tri) manj\xc5\xa1i h\xc4\x8derinski jedri, pri \xc4\x8demer v splo\xc5\xa1nem pride tudi do izsevanja \xc5\xbearkov gama, nevtronov ali drugih delcev._NEWLINE_Na Zemlji je 29 radioaktivnih kemijskih elementov. Med radionuklidi teh elementov je 34 tak\xc5\xa1nih, ki so starej\xc5\xa1i od na\xc5\xa1ega oson\xc4\x8dja, in so znani kot prvinski nuklidi. Znani primeri so uran in torij, a mednje sodijo tudi naravni dolgo\xc5\xbeivi radioizotopi, kot denimo kalij-40. Nadaljnjih pribli\xc5\xbeno 50 kratko\xc5\xbeivih radionuklidov, ki jih najdemo na Zemlji -- mednje sodita radij in radon -- so \xc4\x8dleni v enem od radioaktivnih nizov, ki se za\xc4\x8denjajo z enim od prvinskih nuklidov, ter kozmogenih procesov, kot je pretvorba du\xc5\xa1ika-14 v ogljik-14 pod vplivom kozmi\xc4\x8dnih \xc5\xbearkov. Radionuklidi so lahko umetno ustvarjeni v pospe\xc5\xa1evalnikih ali jedrskih reaktorjih. Pribli\xc5\xbeno 650 tak\xc5\xa1nih radionuklidov ima razpolovni \xc4\x8das dalj\xc5\xa1i od ene ure, radionuklidov s kraj\xc5\xa1imi razpolovnimi \xc4\x8dasi pa je ve\xc4\x8d tiso\xc4\x8d.\n_START_SECTION_\nOdkritje\n_START_PARAGRAPH_\nRadioaktivnost je bila prvi\xc4\x8d odkrita leta 1896, odkril pa jo je francoski znanstvenik Henri Becquerel, medtem ko je delal na fosforescentnih materialih. Ti materiali svetijo v temi po izpostavljenosti svetlobi, zato je mislil, da se svetijo v katodnih ceveh z \xc5\xbearki X, ki so povezani s fosforescenco. Materiali so bili zaviti na fotografsko plo\xc5\xa1\xc4\x8do v \xc4\x8drni papir in so dajali razli\xc4\x8dne fosforescentne pojave na njej. Vsi rezultati so bili negativni, dokler ni bila uporabljena uranova sol. Rezultat s temi spojinami je globoko po\xc4\x8drnjenje. To sevanje so imenovali Becquerelovi \xc5\xbearki._NEWLINE_Kmalu je postalo jasno, da po\xc4\x8drnjenje tablice ni imelo ni\xc4\x8d opraviti s fosforescenco, saj je plo\xc5\xa1\xc4\x8da po\xc4\x8drnila tudi v temi. Nefosforescentne soli urana in kovinskega urana so tudi po\xc4\x8drnile plo\xc5\xa1\xc4\x8do. O\xc4\x8ditno je obstajala neka oblika sevanja, ki gre lahko skozi papir in povzro\xc4\x8da, da plo\xc5\xa1\xc4\x8da postane \xc4\x8drna._NEWLINE_Sprva se je zdelo, da je bilo novo sevanje podobno nedavno odkritim \xc5\xbearkom x. Nadaljnje raziskave, ki so jih izvedli Becquerel, Marie Curie, Pierre Curie, Ernest Rutherford in drugi, so pokazale, da je radioaktivnost bistveno bolj zapletena. Pojavijo se lahko razli\xc4\x8dne vrste razpada, vendar je Rutherford prvi spoznal, da se vse pojavijo z enakimi matemati\xc4\x8dnimi eksponentnimi formulami._NEWLINE_Raziskovalci so na za\xc4\x8detku ugotovili, da je veliko drugih kemijskih elementov, ki imajo poleg urana radioaktivne izotope. Sistemati\xc4\x8dno iskanje skupne radioaktivnosti v uranovi rudi je opravljala Marie Curie.\n_START_SECTION_\nNevarnosti radioaktivnosti ter materialov\n_START_PARAGRAPH_\nNevarnosti radioaktivnosti in sevanja niso bili takoj priznane. Akutni u\xc4\x8dinki sevanja so bili najprej opa\xc5\xbeeni pri uporabi \xc5\xbearkov X, poskus je leta 1896 opravlil elektri\xc4\x8dni in\xc5\xbeenir in fizik Nikola Tesla, ki je namerno izpostavljal prste \xc5\xbearkom X. Tesla je nato objavil svoje izsledke glede opekline, ki se je razvila in kasneje zacelila._NEWLINE_Genetski u\xc4\x8dinki sevanja, vklju\xc4\x8dno s pove\xc4\x8danim tveganje raka, so bili priznani precej kasneje. Leta 1927 je Hermann Joseph Muller objavil raziskave, ki so kazale na telesne genetske u\xc4\x8dinke. Leta 1946 je bil za svoje ugotovitve nagrajen z Nobelovo nagrado._NEWLINE_Biolo\xc5\xa1ki u\xc4\x8dinki sevanja so bili znani, mnogi zdravniki in dru\xc5\xbebe so za\xc4\x8dele tr\xc5\xbeiti radioaktivne snovi, ki naj bi imele zdravilne u\xc4\x8dinke. Marie Curie je svarila pred to vrsto zdravljenja, saj u\xc4\x8dinki sevanja na \xc4\x8dlove\xc5\xa1ko telo \xc5\xa1e niso bili dobro razumljeni. Domnevali so, da je Marie Curie kasneje umrla zaradi svojega dela z radijem, toda preizkusi njenih kosti so pokazali, da je imela nizko koli\xc4\x8dino radija. Bolj verjeten vzrok je bila njena izpostavljenost \xc5\xbearkom X.\n_START_SECTION_\nRadioaktivni razpad\n_START_PARAGRAPH_\nZa vrste radioaktivnega razpada je bilo ugotovljeno, da bi lahko elektri\xc4\x8dno ali magnetno polje po delih razdelili v tri tipe nosilcev. Zaradi pomanjkanja bolj\xc5\xa1ih izrazov so bili \xc5\xbearki razdeljeni po gr\xc5\xa1kem abecednem redu alfa, beta in gama, ki se uporabljajo \xc5\xa1e danes. \xc4\x8ceprav je bil alfa razpad opa\xc5\xbeen le pri te\xc5\xbejih elementih (atomsko \xc5\xa1tevilo 52, telur in ve\xc4\x8d), sta bili drugi dve vrsti razpada vidni v vseh elementih. Pri analizi narave upadanja je bilo razvidno iz smeri elektromagnetnih sil, da alfa \xc5\xbearkom dolo\xc4\x8da pozitivni naboj, beta \xc5\xbearkom negativen naboj, gama \xc5\xbearki pa so bili nevtralni. Od velikosti deformacije je bilo jasno, da so bili alfa delci veliko bolj mno\xc5\xbei\xc4\x8dni pri razkroju kot beta delci, kateri so se pokazali kot jedra helija. Drugi poskusi so pokazali podobnost med sevanjem beta in katodnimi \xc5\xbearki, ki povzro\xc4\x8dajo visoko energetsko elektromagnetno sevanje. \xc4\x8ceprav so alfa, beta, gama razredi najpogostej\xc5\xa1i, so bile s \xc4\x8dasom odkrite tudi druge vrste razkroja. Kmalu po odkritju nevtronov leta 1932 je Enrico Fermi odkril, da so nekatere redke reakcije razpada donos nevtronov kot razpad delcev. Izolirani protoni so bili tudi opa\xc5\xbeeni v nekaterih elementih.\n_START_SECTION_\n\xc4\x8cas razpadanja\n_START_PARAGRAPH_\nRazpad nestabilnih jeder je povsem naklju\xc4\x8dnen pojav, zato je nemogo\xc4\x8de napovedati, kdaj bo atom v upadanju. Vendar pa je enako verjetno, da se upadanja dogajajo v vsakem trenutku. Zato je glede vzorec radioaktivnih izotopov \xc5\xa1tevilo upadanja-dN pri\xc4\x8dakovati v majhenem intervalu dt \xc4\x8dasa. \xc4\x8ce je N \xc5\xa1tevilo atomov, potem je verjetnost razpadanja (-dN / N) sorazmerna z dt._NEWLINE__NEWLINE_Posebna radioaktivna upadanja na razli\xc4\x8dnih stopnjah imajo svojsko konstanto upadanja (\xce\xbb). Negativni predznak ozna\xc4\x8duje, da se N zmanj\xc5\xa1uje z vsakim upadanjem. Re\xc5\xa1itev tega prvega reda diferencialne ena\xc4\x8dbe je naslednja funkcija:_NEWLINE__NEWLINE_Primer ko je N0 vrednost N v \xc4\x8dasu ni\xc4\x8d (t = 0). Druga ena\xc4\x8dba priznava, da je razlika konstanta upadanja \xce\xbb na enoto \xc4\x8dasa 1/t lahko zastopana tudi kot 1 / \xcf\x84, kjer je \xcf\x84 \xc4\x8das tega procesa. Ta lastnost se imenuje \xc4\x8dasovna konstanta procesa. V radioaktivnem razpadu ta proces \xc4\x8dasovne konstante pomeni tudi povpre\xc4\x8dno \xc5\xbeivljenjsko dobo do propada atomov._NEWLINE_Prej\xc5\xa1nja eksponentna funkcija na splo\xc5\xa1no predstavlja rezultat eksponentnega razpada. To pa je le pribli\xc5\xbena re\xc5\xa1itev. Prvi\xc4\x8d, eksponentna funkcija je stalno prisotna, vendar fizi\xc4\x8dno N atomov razpada lahko izvede le nenegativna vrednost celega \xc5\xa1tevila. Drugi\xc4\x8d, ker opisuje naklju\xc4\x8dni proces je to statisti\xc4\x8dno res. V ve\xc4\x8dini primerov je N vrednost zelo velika, podobna avogadrovemu \xc5\xa1tevilu, zato je dobljena funkcija le pribli\xc5\xbeek.\n_START_SECTION_\nSpreminjanje stopnje upadanja\n_START_PARAGRAPH_\n\xc5\xa0tevilni poskusi so pokazali, da na stopnjo upadanja naravno prisotnih radioaktivnih izotopov , ne vplivajo zunanji pogoji, kot so temperatura, tlak, kemi\xc4\x8dno okolje in elektri\xc4\x8dna, magnetna ali gravitacijskega polja. Primerjava laboratorijskih poskusov v zadnjem stoletju, \xc5\xa1tudije naravnega jedrskega reaktorja Oklo, in astrofizikalnih svetilnosti razpadlih oddaljenih supernov,ki se je pojavili \xc5\xbee davno, mo\xc4\x8dno ka\xc5\xbeejo, da so bile stopnje upadanja konstantne (vsaj v omejitvah malih eksperimentalnih napak) v odvisnosti od \xc4\x8dasa, kot tudi._NEWLINE__NEWLINE_Po drugi strani pa nekateri zadnji rezultati pa ka\xc5\xbeejo na mo\xc5\xbenost, da bi stopnje upadanja so zelo \xc5\xa1ibko odvisnost (0,1\xc2\xa0% ali manj) na v okoljskih dejavnikih. Predlagano je bilo, da se meritve stopnje upadanja silicija-32, mangana-54 in radija-226 pojavijo malih merilna nihanja (pribli\xc5\xbeno 0,1\xc2\xa0%), na katere ne vplivatudi u\xc4\x8dinek sonca in razdalja od njega.Vendar pa so bili pri meritvah meritvah zelo dovzetni za sistemati\xc4\x8dne napake-Izjema je upadanje na na\xc4\x8din znani kot zajetje elektronov z majhno \xc5\xa1tevilo izotopov. Kemijske vezi lahko vplivajo na stopnjo zajetja elektronov v manj\xc5\xa1i meri (na splo\xc5\xa1no manj kot 1\xc2\xa0%) glede na bli\xc5\xbeino elektronov v jedru.\n_START_SECTION_\nRazpolovna doba\n_START_PARAGRAPH_\nPogosteje uporabljen parameter je razpolovna doba.Glede na vzorec radioaktivnosti, je razpolovna doba \xc4\x8das, potreben da polovica radioaktivnih atomov izgine. Razpolovna doba je povezana s konstanto upadanja na naslednji na\xc4\x8din:_NEWLINE__NEWLINE_:_NEWLINE_Ta odnos med razpolovno dobo in konstanto upadanja ka\xc5\xbee, da so visoka radioaktivna snovi hitro porabi, medtem ko se tiste snovi, ki iz\xc5\xbearevajo slabo stanje dlje porabljajo.Razpolovne dobe radioaktivnih snovi se zelo razlikujejo med seboj, \xc5\xa1e posebej med zelo nestabilnimi radioaktivnim snovmi.'