Radioaktivitet

Tre vanliga emissioner förändrar kärnor på olika sätt

Alfasönderfall avger en helium-4-kärna och minskar A med 4 och Z med 2. Beta-minus-sönderfall omvandlar en neutron till en proton samtidigt som en elektron och en antineutrino avges, så A är oförändrat och Z ökar med 1. Gammaemission avger överskott av kärnexcitation som en foton utan att ändra A eller Z.

Aktivitet räknar sönderfall per tidsenhet

Aktiviteten beror både på hur många instabila kärnor som finns och på hur stor chans varje kärna har att sönderfalla per tidsenhet. Den är inte samma sak som detektorns räknehastighet, absorberad dos eller biologisk effekt.

Bevarandelagar begränsar varje sönderfall

Laddning, total energi, rörelsemängd och rörelsemängdsmoment måste bevaras. Betasönderfall involverar också en neutrino eller antineutrino; utan den skulle uppmätta elektronenergier och rörelsemängdsbalanser inte stämma med bevarandelagarna.

Strålningstyp och risk är olika frågor

Genomträngning, jonisationstäthet, energi, exponeringsväg och biologisk fördelning spelar alla roll. Alfapartiklar stoppas lätt utanför kroppen men kan avsätta energi mycket tätt om ett alfaemitterande ämne finns inne i kroppen. Gammafotoner tränger längre, men risken kan inte rangordnas enbart efter partikelns namn.

Håll källa, strålning och detektor isär. En radioaktiv källa har en aktivitet som bestäms av dess kärnor. Strålningen som lämnar källan kan absorberas eller spridas innan den når en detektor, och detektorn registrerar bara en del av de händelser som faktiskt sker. En sjunkande räknehastighet kan därför bero på radioaktivt sönderfall, ändrad geometri, extra skärmning eller detektoreffekter; den fysikaliska orsaken måste identifieras innan talet tolkas.

Genomräknade exempel

1. Dotternuklid vid alfasönderfall

2. Dotternuklid vid beta-minus-sönderfall

3. Aktivitet