Radioaktivnost
Radioaktivnost je pojava pri kojoj se nestabilne jezgre nekih kemijskih elemenata (skup istovrsnih atoma definiranih brojem protona u jezgri, atomskim brojem i masenim brojem, zbrojem protona i neutrona u jezgri) spontano raspadaju i pri tome emitiraju čestice ili energiju. Ukoliko je energija zračenja ili čestica dovoljna da u međudjelovanju s kemijskom tvari ionizira tu tvar, govorimo o ionizirajućem zračenju.
Radioaktivnost je svojstvo nekih vrsta atomskih jezgri da se same od sebe (spontano) mijenjaju ili dijele, i pri tome odašilju (emitiraju) čestice i prodorne elektromagnetske valove. Vrste jezgri koje su radioaktivne (kaže se i da su nestabilne) nazivaju se radionuklidima, a emitirane čestice i elektromagnetski valovi nazivaju se radioaktivnim zračenjem. Takve spontane promjene nestabilnih jezgri tradicionalno se nazivaju radioaktivnim raspadima.
Radioaktivno zračenje je ionizirajuće zračenje (kao što je i kozmičko i rendgensko zračenje, pa čak i ultraljubičasto zračenje). Ionizirajuće zračenje izbija elektrone iz atoma i molekula, zbog čega u tvarima nastaju pozitivno i negativno nabijene čestice (molekule ili njihovi dijelovi) – koje se nazivaju ionima. Kemijska reaktivnost iona uzrokuje oštećenja u živim tkivima.
Prirodnu radioaktivnost otkrio je Henri Becquerel 1896. godine uočivši da uranijeve soli emitiraju nevidljivo zračenje koje djeluje na fotografsku ploču kroz zaštitni papir slično rendgenskim zrakama te da pod utjecajem toga zračenja elektroskop gubi naboj. Primijetio je da uranijeve soli u mraku fluoresciraju. Daljnjim ispitivanjem, Becquerel je pronašao da zračenje koje izazivaju uranijevi spojevi ionizira zrak (ionizirajuće zračenje), izaziva fluorescenciju i prolazi kroz papir, pločice aluminija i bakra. Kroz zatvoreni spremnik ono djeluje na fotografsku ploču, a djeluje i na našu kožu i klice raznih biljaka.
Poznate su nam različite vrste takvih raspada: Alfa ( α ) raspad je emitiranje alfa č estica, tj. jezgre atoma helija (2 protona i 2 neutrona). Zbog svoje relativno velike mase, nije prodorno te u zraku ima domet svega nekoliko centimetara. Alfa č estice mo ž e zaustaviti ve ć i list papira. Alfa radioaktivni izvori stoga ne predstavljaju ozbiljne opasnosti kao vanjski radioaktivni izvori. Opasne su alfa čestice koje dođu u čovjekovo tijelo (interna kontaminacija), jer alfa čestica ima veliku snagu ionizacije.
Beta ( β ) raspad je emitiranje beta č estica, tj. elektrona. Beta zračenje je prodornije nego alfa zračenje i u zraku ima domet od nekoliko metara. Zaustaviti ga može već tanki sloj aluminijske folije. Kao vanjski radioaktivni izvor može prouzročiti oštećenja na koži i očima.
Gama ( g ) zračenje prijelaz je između stanja više pobuđenosti atomske jezgre u stanje niže pobuđenosti ili u osnovno stanje, a elektromagnetsko zračenje visoke frekvencije koje se pritom emitira naziva se gama-zračenje (to je ista vrsta zračenja kao i rendgensko zračenje; međusobno se razlikuju po načinu nastanka.) Gama zračenje je jako prodorno zračenje. Potreban je štit od nekoliko centimetara olova (ili oko pet puta deblji beton) da bi se intenzitet gama zračenja iz radioaktivnog izvora umanjio oko sto puta (ovisno o izvoru). Gama zračenje je opasno kao vanjski i unutarnji izvor zračenja.
Spontani raspad nestabilnih jezgri je proces statističke prirode, ne može se sa sigurnošću predvidjeti kada će se pojedina radioaktivna jezgra raspasti, niti se na proces raspada može na bilo koji način utjecati. Stoga je vrijeme poluraspada radionuklida (specifično za svaki pojedini radionuklid) definirano kao vremenski period u kojem se raspadne polovica početnog broja radioaktivnih jezgri. Mjerna jedinica za radioaktivnost materijala je bekerel (Bq), a označava broj raspada u jednoj sekundi (1 Bq=1 raspad / 1 sekunda).
Iako ne razmišljamo o tome, radioaktivnost je sastavni dio našeg okoliša, odnosno jedan od okolišnih uvjeta za koje smo, kao biološka bića prilagođeni. Radioaktivnost, kojoj smo svakodnevno izloženi, ima izvor u kozmičkim zrakama, radioaktivnosti iz tla (i zraka), građevinskih materijala, pa čak i u svim onim tvarima koje unosimo u organizam (jelo i piće). Postoji oko 60 radionuklida koji su glavni izvori prirodne radioaktivnosti.
