Radioaktivita

Radioaktivita je jev, při němž dochází k přeměně jader atomů (např. i na jádra jiných prvků). Zároveň může vznikat vysokoenergetické ionizující záření. Poločas přeměny (T_{\frac{1}{2}}) je doba, během níž dojde k přeměně poloviny jader ve vzorku.

Radionuklidy

Radioaktivní nuklidy (radionuklidy) se přirozeně vyskytují v přírodě. Přirozenou radioaktivitu popsal Henri Becquerel u solí uranu, radioaktivitou se dále zabývala Marie Curie-Skłodowská, která mj. popsala prvky radium a polonium. Radionuklidy lze též uměle připravovat působením jiných částic či záření na atomy.

Typy záření

• záření α – Jedná se o rychle se pohybující jádra helia \mathrm{^{4}_{2}He}. Při jejich vyzáření vzniká nuklid, který má o 4 nukleony a 2 protony méně než původní atom: ^A_Z{X} \longrightarrow {^{A-4}_{Z-2}{Y}} + \mathrm{^4_2{He}}.
• záření β – Jde o proud elektronů (přeměna β⁻) či pozitronů (přeměna β⁺). Vznik β⁻ záření popisuje rovnice ^A_Z{X} \longrightarrow {^{\phantom{Z+\!}A}_{Z+1}{Y}} + \mathrm{^{\phantom{1}0}_{–1}{e}} (vzniká nuklid s protonovým číslem vyšším o 1).
• záření γ – Je elektromagnetické vlnění s vysokou energií, je značně pronikavé.

Vliv ionizujícího záření, jednotky

Ionizující záření ničí/mění biomolekuly, čímž mj. způsobuje mutace. Vystavení tomuto záření tedy buď přímo poškozuje tkáně, nebo např. zvyšuje riziko vzniku zhoubných nádorů. Zvýšená expozice tomuto záření nastává při cestách do vesmíru (mimo magnetické pole Země). Absorbovaná dávka záření se vyjadřuje v jednotce gray (Gy), ekvivalentní dávka záření (bere v potaz různé působení záření na tkáně) má jednotku sievert (Sv).

Využití ionizujícího záření

Ionizující záření se využívá v lékařství (radioterapie), neboť nádorové buňky jsou k němu obvykle citlivé. Další využití v lékařství má radioaktivita v rámci zobrazovacích metod (např. pozitronová emisní tomografie = PET).

Zkoumání přítomnosti určitých nuklidů prvků se využívá při datování hornin či paleontologických či archeologických nálezů. Neřízené řetězové jaderné reakce jsou principem fungování jaderných zbraní.

Štěpné jaderné reakce zahrnují rozpad těžšího jádra na jádra lehčí, využívají se např. v jaderných elektrárnách. Při termonukleární fúzi dochází ke spojování lehkých jader za vzniku jader těžších, tento děj probíhá zejména v nitru hvězd. V plánu je dosáhnout řízené termojaderné fúze na Zemi a využívat ji jako energetický zdroj.