Galvenā atšķirība starp radioaktivitāti un transmutāciju ir tāda, ka radioaktivitāte attiecas uz dabisku transmutāciju, turpretim transmutācija attiecas uz viena ķīmiskā elementa pārveidošanu citā, izmantojot dabiskus vai mākslīgus līdzekļus.
Gan radioaktivitāte, gan transmutācija ir ķīmiski procesi, kas ietver atomu kodolu maiņu, veidojot jaunu ķīmisko elementu no esoša ķīmiskā elementa. Radioaktivitāte ir transmutācijas procesa veids.
Kas ir radioaktivitāte?
Radioaktivitāte ir neorganisks spontānas kodolpārveides process, kura rezultātā veidojas jauni elementi. Tas nozīmē, ka radioaktivitāte ir vielas spēja atbrīvot starojumu. Dabā mēs varam atrast daudz dažādu radioaktīvo elementu, un daži ir arī sintētiski. Parasti normāla (neradioaktīva) atoma kodols ir stabils. Radioaktīvo elementu kodolos pastāv neitronu un protonu attiecības nelīdzsvarotība, kas padara tos nestabilus. Tāpēc šiem kodoliem ir tendence emitēt daļiņas, lai tie kļūtu stabili, un šis process tiek nosaukts par radioaktīvo sabrukšanu.
Parasti radioaktīvajam elementam ir sadalīšanās ātrums: pussabrukšanas periods. Radioaktīvā elementa pussabrukšanas periods raksturo laiku, kas nepieciešams radioaktīvajam elementam, lai samazinātos līdz pusei no tā sākotnējā daudzuma. Iegūtās transformācijas ietver alfa daļiņu emisiju, beta daļiņu emisiju un orbitālo elektronu uztveršanu. Alfa daļiņas, kas izplūst no atoma kodola, ja neitronu un protonu attiecība ir pārāk zema. Piemēram, Th-228 ir radioaktīvs elements, kas var izstarot alfa daļiņas ar dažādu enerģiju. Beta daļiņu emisijā neitrons kodolā tiek pārveidots par protonu, izstarot beta daļiņu. P-32, H-3, C-14 ir tīri beta izstarotāji. Radioaktivitāti mēra ar Bekerela vai Kirī mērvienībām.
Kad dabā notiek radioaktivitāte, mēs to saucam par dabisko radioaktivitāti. Urāns ir smagākais dabā sastopamais elements (atom numurs 92). Tomēr šos nestabilos kodolus var izgatavot laboratorijās, bombardējot tos ar lēni kustīgiem neitroniem. Tad mēs to varam saukt par mākslīgo radioaktivitāti. Lai gan ir radioaktīvie torija un urāna izotopi, mākslīgā radioaktivitāte nozīmē, ka mēs veidojam virkni trans-urāna elementu, kas spēj radioaktivēties.
Kas ir transmutācija?
Transmutācija ir ķīmisks process, kurā tiek mainīta atomu struktūra atomu kodolos, kas noved pie ķīmiskā elementa pārvēršanas citā ķīmiskajā elementā. Ir divu veidu transmutācijas kā dabiskā un mākslīgā transmutācija.
Dabiskā transmutācija ir kodola transmutācija, kas notiek dabiski. Šajā procesā mainās protonu vai neitronu skaits atomu kodolos, izraisot ķīmiskā elementa izmaiņas. Šāda veida dabiskā transmutācija notiek zvaigžņu kodolā; mēs to saucam par zvaigžņu nukleosintēzi (zvaigžņu kodolā kodolsintēzes reakcijas rada jaunus ķīmiskos elementus). Lielākajā daļā zvaigžņu šīs saplūšanas reakcijas notiek, iesaistot ūdeņradi un hēliju. Tomēr lielas zvaigznes var pakļaut ķīmiskas saplūšanas reakcijas, izmantojot smagus elementus, piemēram, dzelzi.
Attēls 01: Zvaigžņu nukleosintēze
Mākslīgā transmutācija ir transmutācijas veids, ko varam veikt kā mākslīgu procesu. Šāda veida transmutācijas notiek, bombardējot atoma kodolu ar citu daļiņu. Šī reakcija var pārvērst noteiktu ķīmisko elementu citā ķīmiskajā elementā. Pirmā eksperimentālā reakcija šai reakcijai bija slāpekļa atoma bombardēšana ar alfa daļiņu, lai iegūtu skābekli. Parasti jaunizveidotais ķīmiskais elements uzrāda radioaktivitāti. Mēs nosaucam šos elementus par izsekošanas elementiem. Visizplatītākās bombardēšanai izmantotās daļiņas ir alfa daļiņas un deuterons.
Kāda ir atšķirība starp radioaktivitāti un transmutāciju?
Gan radioaktivitāte, gan transmutācija ir ķīmiski procesi, kas ietver atomu kodolu maiņu, veidojot jaunu ķīmisko elementu no esoša ķīmiskā elementa. Galvenā atšķirība starp radioaktivitāti un transmutāciju ir tā, ka radioaktivitāte attiecas uz dabisku transmutāciju, turpretim transmutācija attiecas uz viena ķīmiskā elementa maiņu citā, izmantojot dabiskus vai mākslīgus līdzekļus.
Zemāk infografikā ir apkopota atšķirība starp radioaktivitāti un transmutāciju.
Kopsavilkums - radioaktivitāte pret transmutāciju
Gan radioaktivitāte, gan transmutācija ir ķīmiski procesi, kas ietver atomu kodolu maiņu, veidojot jaunu ķīmisko elementu no esoša ķīmiskā elementa. Galvenā atšķirība starp radioaktivitāti un transmutāciju ir tā, ka radioaktivitāte attiecas uz dabisku transmutāciju, turpretim transmutācija attiecas uz viena ķīmiskā elementa maiņu citā, izmantojot dabiskus vai mākslīgus līdzekļus.
