Simpla descoperire a radioactivitatii de catre Henri Becquerel in 1896
este in prezent un fapt istoric, desigur important, dar lipsit de senzationalul
produs la vremea respectiva.
Dar pana la urma ce este radioactivitatea ?
Radioactivitateaeste un fenomen nuclear. Unele nucleeemit spontan di interiorul
lor particule sau radiatii care exista sau apar in procese ce se petrec
acolo. Prin urmare, asemenea nuclee sunt instabile sau RADIOACTIVE ( denumire
uzuala ). Fenomenul radioactivitatii, desi spontan nu se petrece in afara
timpului : exista o durata de viata, numita viata medie, anucleelor unui element,
dupa care numarul nucleelor ramase nedezintegrate se reduce la aproximativ 1/e
din nr-ul nucleelor initiale. Viata medie este o marime cu caracter probabilistic
si mai evident.
Astfel aceste nuclee radioactive au durata de viata mult mai mare decat duratele
din microcosmos.Spre exemplu stim ca timpul nuclear, marime caracteristica domeniului
nuclear, este de ordinul 10-22-10-23 s. Fata de acesta, nucleul de U238 are
o viata de aprox.1010 ani, ajungand ca nucleonii sa se roteasca de 1038 ori
pe orbitele din nucleul lor, fara ca nucleul sa scape in afara vreunul.
La urmatoarea rotatie insa, se poate emite o particula a (compusa din
patrunucleoni).
Astfel prin definitie nucleul radioactiv este nucleul ce prezinta instabilitate
si viata sa este cu mult mai mare decat timpul nuclear caracteristic.
Orice dezintegrare radioactiva (a nucleelor) este caracterizata prin constanta
de dezintegrare l .
Intrucat fenomenul de dezintegrare este statistic, daca exista un nr. N de nuclee
instabile de acelasi fel, oricare dintre ele se poate dezintegra in unitatea
de timp cu probabilitatea l .
Rezulta ca in medie in unitatea de timp, se pot dezintegra lN nuclee.
Marimea lN, numita ACTIVITATE si notata cu A este esentiala in cadrul
radioactivitatii; cu ajutorul ei se formuleaza LEGEA DEZINTEGRARII RADIOACTIVE care este o lege diferentiala
: d N= -lN dt
(semnul minus indica faptul ca este vorba despre scaderea numarului de nuclee
prin dezintegrare).
SERII RADIOACTIVE
In afara de radioactivitatea naturala exista si radioactivitate artificiala
numita astfel impropriu deoarece nu este vorba despre ceva artificial, ci despre
un fenomen se asemenea natural, dar care apare numai conditii de laborator (
si care este probabil sa existe in stare naturala undeva in Univers ).
Transmutatia nucleara realizata de sotii Iréne si Frederic Juliot-Curie
in anul 1932, care venea sa confirme experiente mai vechi ale lui Rutherford, a avut o importan ta exceptionala din punct de vedere al transmuatiei elementelor : ea a dovedit
ca se pot obtine in laborator unele elemente di altele prin bombardarea cu
fluxuri intense de particule.
Principalele elemente radioactive care se gasesc in natura (Uraniu, Radiu,
Actiniu,
Thoriu) precum si cele obtinute in laborator (transuranienele, incepand
cu
Neptunul) se afla intr-o legatura stransa cu majoritatea elementelor radioactive
-naturale sau artificiale- .
Ele formeaza serii radioactive (sau familii radioactive) in care din capii
de serie rezulta prin dezintegrari succesive alte elente radioactive, pana ce
seria sfarseste cu un izotop stabil.
Exista trei serii radioactive naturale si una artificiala : seria Thorului,
a Uraniului si a Actiniuliu sunt naturale, iar seria Neptuniului este artificiala.
Din punct de vedere al fizicii nucleare seriile radioactive nu prezinta astazi
mare interes in sine. Ele au insa o imensa valoare practica in
tehnica nucleara, in geolo gie (in stabilirea varstei rocilor) , in ipotezele legate de nasterea
Pamantuliu, in cosmologie etc.