SEMINARSKI RAD
Predmet: RADIOHEMIJA
Seminarski rad-Radiohemija
SADRŽAJ
1. UVOD
........................................................................................................................3
2. STRUKTURA ATOMA
.........................................................................................4
2.1.
Struktura
atoma.....................................................................................................4
2.2. Historija.................................................................................................................4
2.3.
Atomski
i
maseni
broj............................................................................................6
2.4.
Izotopi
i
upotreba
izotopa......................................................................................7
2.5.
Nuklearna
fuzija
i
nuklearna
fisija.........................................................................9
2.6.
Atomska
zračenja.................................................................................................10
3
.
RADIOAKTIVNOST..
............................................................................................11
3.1.
Radioaktivi
raspad................................................................................................13
3.2.
Zakon
radioaktivnog
raspada................................................................................15
3.3.
Djelovanje
radioaktivnog
zračenja........................................................................16
3.4.
Mjerenje
jedinice
radioaktivnosti..........................................................................17
3.5.
Ekvivalent
doza
ili
dozni
ekvivalent.....................................................................19
3.6.
Faktori
kvalitete
Q................................................................................................20
4. VRSTE RADIOAKTIVNIH RASPADA
.............................................................20
2
Seminarski rad-Radiohemija
7.4.
Efekti
zračenja
namirnica.......................................................................................40
7.5. Hemijske promjene
u ozračenim
namirnicama......................................................41
7.6. Promjene u hranjivoj vrijednosti ozračene
namirnice...........................................42
8. LITERATURA
.........................................................................................................43
1. UVOD
Radiohemija
je grana fizičke hemije koja se bavi ispitivanjem fizičkih i
hemijskih osobina radioaktivnih izotopa i njihovim raznovrsnim
primjenama.
Radioaktivnost
je spontano emitiranje alfa-čestic i beta-čestic
iz tvari, često praćeno i emisijom gama elektromagnetskih valova, pri čemu
kemijski elementi prelaze iz jednih u druge te se oslobađa energija u obliku
kinetičke energije emitiranih čestica ili energije elektromagnetskih valova
a svaka atomska jezgra ima karakteristično vrijeme poluraspada.
U radioaktivnim procesima, elementarne čestice ili elektromagnetska
zračenja emitiraju se iz jezgri atoma. Najuobičajeniji oblici zračenja
tradicionalno se nazivaju alfa-čestice (α), beta-čestice (β) i gama (γ)
zračenjima. Zračenja iz jezgre se događaju i u drugim oblicima, uključujući
emitiranje protona ili neutrona, te spontanih nuklearnih fisija (cijepanja)
masivnih jezgri. Od svih jezgri koje su pronađene u prirodi, mnoge su
stabilne. To je zbog toga što su se sve kratkoživuće radioaktivne jezgre
raspale tijekom povijesti Zemlje. U prirodi se nalazi oko 270 stabilnih i oko
50 prirodnih radioaktivnih izotopa. Tisuće drugih radioaktivnih izotopa
umjetno su stvarani u laboratorijima.
Radioaktivni raspad pretvara jednu jezgru u drugu ako nova jezgra ima
veću energiju vezanja po nukleonu nego što je imala početna jezgra.
Razlika u energiji vezanja (prije i poslije raspada) određuje koji se raspadi
mogu energijski događati, a koji ne. Višak će energije vezanja izlaziti u
obliku kinetičke energije ili mase čestica u raspadu.
4
Seminarski rad-Radiohemija
Nuklearni raspadi moraju zadovoljiti nekoliko zakona očuvanja
energije, podrazumijevajući da vrijednost očuvane veličine nakon raspada
(uzimajući u obzir sve produkte) ima jednaku vrijednost kao i za jezgru
prije raspada. Očuvane veličine su ukupna energija (uključujući ekvivalent
energije mase), električni naboj, linearna i kutna količina gibanja, broj
nukleona, te leptonski broj (tj. suma broja elektrona, neutrina, te pozitrona
i antineutrina, uzimajući antičestice s -1).
2. STRUKTURA ATOMA
2.1. STRUKTURA ATOMA
Riječ
atom
dolazi od starogrčke riječi
atomos
- nedjeljiv, što je u skladu
s vjerovanjem (aktualnim do 19. stoljeća) da su atomi najmanji djeljivi
elementi materije.
Atom
je osnovna gradivna jedinica tvari. Atom se sastoji
od jezgre (koju čine protoni i neutroni) i elektrona koji se nalaze u
ljuskama oko jezgre. Jezgra čini 99.98% mase atoma. Promjer jezgre (10
-15
m) je 100 000 puta manji od promjera atoma (10
-10
m).
5
Seminarski rad-Radiohemija
2.
"Puding"-model - kad je otkriven elektron, formirana je teorija da su u
središtu atoma elektroni, a svuda okolo je pozitivan naboj. Metafora je
grožđica u pudingu (grožđice su malene, a zdjelica pudinga velika).
3.
Bohrov model je ustanovljen poslije Rutherfordovih eksperimenata
kojima je utvrđeno da je u centru atoma malena pozitivno nabijena
jezgra (nucleus), a elektroni kruže u orbitale oko jezgre poput planeta
koji kruže oko Sunca. No, da bi model bio prihvaćen, trebalo je riješiti
sljedeći problem: Jezgra je pozitivno nabijena, elektron negativno, zašto
elektron uopće kruži oko jezgre, zašto se ne spoji s jezgrom?
Rješenje je prodložio 1913. godne Niels Bohr sa slijedeće 4
pretpostavke:
1. Elektroni postoje u orbitalama koje posjeduju diskretne
(kvantizirane) energije. To znači da ne postoji kontinuirani mogući
7
