Pagrindinis skirtumas tarp radioaktyvumo ir transmutacijos yra tas, kad radioaktyvumas reiškia natūralią transmutaciją, o transmutacija reiškia vieno cheminio elemento pakeitimą kitu natūraliomis arba dirbtinėmis priemonėmis.
Ir radioaktyvumas, ir transmutacija yra cheminiai procesai, kurių metu keičiasi atomo branduoliai, kad iš esamo cheminio elemento susidarytų naujas cheminis elementas. Radioaktyvumas yra tam tikras transmutacijos proceso tipas.
Kas yra radioaktyvumas?
Radioaktyvumas yra neorganinis spontaniškos branduolinės transformacijos procesas, dėl kurio susidaro nauji elementai. Tai reiškia, kad radioaktyvumas yra medžiagos gebėjimas išskirti spinduliuotę. Gamtoje galime rasti daug įvairių radioaktyvių elementų, kai kurie taip pat yra sintetiniai. Paprastai normalaus (neradioaktyvaus) atomo branduolys yra stabilus. Radioaktyviųjų elementų branduoliuose yra neutronų ir protonų santykio disbalansas, todėl jie yra nestabilūs. Todėl šie branduoliai linkę skleisti daleles, kad taptų stabilūs, ir šis procesas vadinamas radioaktyviuoju skilimu.
Paprastai radioaktyvaus elemento skilimo greitis: pusinės eliminacijos laikas. Radioaktyvaus elemento pusinės eliminacijos laikas apibūdina laiką, per kurį radioaktyvusis elementas sumažės iki pusės pradinio kiekio. Gautos transformacijos apima alfa dalelių emisiją, beta dalelių emisiją ir orbitinį elektronų gaudymą. Alfa dalelės, išsiskiriančios iš atomo branduolio, kai neutronų ir protonų santykis yra per mažas. Pavyzdžiui, Th-228 yra radioaktyvus elementas, galintis skleisti skirtingos energijos alfa daleles. Beta dalelių emisijos metu branduolio viduje esantis neutronas paverčiamas protonu, išspinduliuojant beta dalelę. P-32, H-3, C-14 yra gryni beta skleidėjai. Radioaktyvumas matuojamas Becquerel arba Curie vienetais.
Kai radioaktyvumas vyksta gamtoje, mes tai vadiname natūraliu radioaktyvumu. Uranas yra sunkiausias gamtoje esantis elementas (atominis numeris 92). Tačiau šie nestabilūs branduoliai gali būti pagaminti laboratorijose, bombarduojant juos lėtai judančiais neutronais. Tada tai galime vadinti dirbtiniu radioaktyvumu. Nors yra radioaktyvių torio ir urano izotopų, dirbtinis radioaktyvumas reiškia, kad sukuriame daugybę trans-urano elementų, kurie gali būti radioaktyvūs.
Kas yra Transmutacija?
Transmutacija – tai cheminis procesas, kai pasikeičia atomų struktūra atomų branduoliuose, dėl kurio cheminis elementas virsta kitu cheminiu elementu. Yra dviejų tipų transmutacija: natūrali ir dirbtinė.
Natūrali transmutacija yra branduolio transmutacija, kuri vyksta natūraliai. Šiame procese keičiasi protonų arba neutronų skaičius atomo branduoliuose, todėl keičiasi cheminis elementas. Šio tipo natūrali transmutacija vyksta žvaigždžių šerdyje; vadiname žvaigždžių nukleosinteze (žvaigždžių šerdyje branduolių sintezės reakcijos sukuria naujus cheminius elementus). Daugumoje žvaigždžių šios sintezės reakcijos vyksta dalyvaujant vandeniliui ir heliui. Tačiau didelės žvaigždės gali patirti chemines sintezės reakcijas per sunkiuosius elementus, tokius kaip geležis.
01 pav.: Žvaigždžių nukleosintezė
Dirbtinė transmutacija yra transmutacijos rūšis, kurią galime atlikti kaip dirbtinį procesą. Šio tipo transmutacijos įvyksta bombarduojant atominį branduolį kita dalele. Ši reakcija gali paversti tam tikrą cheminį elementą kitu cheminiu elementu. Pirmoji eksperimentinė šios reakcijos reakcija buvo azoto atomo bombardavimas alfa dalele, kad susidarytų deguonis. Paprastai naujai susidaręs cheminis elementas rodo radioaktyvumą. Šiuos elementus pavadiname atsekamaisiais elementais. Dažniausiai bombardavimui naudojamos dalelės yra alfa dalelės ir deuteronas.
Kuo skiriasi radioaktyvumas ir transmutacija?
Ir radioaktyvumas, ir transmutacija yra cheminiai procesai, kurių metu keičiasi atomo branduoliai, kad iš esamo cheminio elemento susidarytų naujas cheminis elementas. Pagrindinis skirtumas tarp radioaktyvumo ir transmutacijos yra tas, kad radioaktyvumas reiškia natūralią transmutaciją, o transmutacija reiškia vieno cheminio elemento pakeitimą kitu natūraliomis arba dirbtinėmis priemonėmis.
Toliau infografijoje apibendrinamas skirtumas tarp radioaktyvumo ir transmutacijos.
Santrauka – radioaktyvumas prieš transmutaciją
Ir radioaktyvumas, ir transmutacija yra cheminiai procesai, kurių metu keičiasi atomo branduoliai, kad iš esamo cheminio elemento susidarytų naujas cheminis elementas. Pagrindinis skirtumas tarp radioaktyvumo ir transmutacijos yra tas, kad radioaktyvumas reiškia natūralią transmutaciją, o transmutacija reiškia vieno cheminio elemento pakeitimą kitu natūraliomis arba dirbtinėmis priemonėmis.
