Kluczowa różnica między naturalną a sztuczną radioaktywnością polega na tym, że naturalna radioaktywność w postaci radioaktywności występuje sama w naturze, podczas gdy jest indukowana przez człowieka w laboratoriach, nazywana jest radioaktywnością sztuczną.
Człowiek nie wynalazł procesu radioaktywności; była tam, istniejąc we wszechświecie od niepamiętnych czasów. Ale to było przypadkowe odkrycie Henry'ego Becquerela w 1896 roku, że świat się o tym dowiedział. Ponadto naukowiec Marie Curie wyjaśniła tę koncepcję w 1898 roku i otrzymała za swoją pracę Nagrodę Nobla. Rodzaj radioaktywności występującej na świecie (czytaj gwiazdy) sam w sobie określamy jako radioaktywność naturalną, podczas gdy to, co człowiek wywołuje, jako radioaktywność sztuczną.
Co to jest naturalna radioaktywność?
Na ogół radioaktywność odnosi się do uwalniania cząstek i energii z niestabilnych jąder. Uwalnianie cząstek z niestabilnych atomów trwa do momentu, gdy substancja osiągnie stabilność. Ten rozkład jąder jest procesem radioaktywności. Kiedy ten rozkład zachodzi w przyrodzie, nazywamy go promieniotwórczością naturalną. Uran jest najcięższym występującym pierwiastkiem naturalnym (liczba atomowa 92).
Radioaktywność obejmuje emisję trzech rodzajów cząstek przez niestabilne jądro w celu osiągnięcia stabilności. Nazywamy je promieniowaniem alfa, beta i gamma. Cząstki alfa składają się z dwóch protonów i dwóch neutronów (dokładnie jak atom helu), dlatego mają ładunek dodatni. Cząstki alfa to bardzo małe fragmenty macierzystego jądra, które próbuje uwolnić energię i cząstki alfa, próbując stać się stabilnym.
Rysunek 01: Trzy różne typy cząstek uwalnianych podczas radioaktywności
Cząstki beta składają się z elektronów i dlatego mają ładunek ujemny. Trzecie i ostatnie cząstki emitowane przez jądro radioaktywne to cząstki gamma, które składają się z fotonów o wysokiej energii. W rzeczywistości są niczym innym jak czystą energią bez masy. Nie wszystkie trzy rodzaje promieniowania mają miejsce w przypadku niestabilnego jądra jednocześnie.
Co to jest sztuczna radioaktywność?
Gdy przygotowujemy niestabilne jądra w laboratoriach poprzez bombardowanie ich wolno poruszającymi się neutronami, nazywamy to radioaktywnością sztuczną. Chociaż istnieją radioaktywne izotopy toru i uranu, sztuczna radioaktywność oznacza, że tworzymy serię pierwiastków trans-uranu, które są zdolne do radioaktywności.
Rysunek 02: Wyrzucanie cząstki alfa z diagramu – sztucznymi sposobami
Ten rodzaj radioaktywności ma wiele zastosowań w reaktorach jądrowych, gdzie wolno poruszające się neutrony bombardują stabilny izotop uranu, który staje się niestabilny i zaczyna się rozpadać, uwalniając ogromne ilości energii. W konsekwencji możemy wykorzystać tę energię do przekształcenia wody w parę. Następnie para ta będzie poruszała turbiny produkujące energię elektryczną. Sztuczna radioaktywność ma jeszcze inne ważne zastosowanie w bombach atomowych, gdzie rozszczepienie niestabilnego jądra powoduje uwolnienie ogromnych ilości energii i nie możemy tam kontrolować reakcji. Jednak w reaktorach jądrowych reakcja jest kontrolowana.
Jaka jest różnica między naturalną a sztuczną radioaktywnością?
Promieniotwórczość naturalna to proces radioaktywności, który zachodzi w sposób naturalny, podczas gdy radioaktywność sztuczna to proces radioaktywności indukowany metodami wytworzonymi przez człowieka. Dlatego kluczową różnicą między promieniotwórczością naturalną a sztuczną jest to, że promieniotwórczość naturalna jest formą promieniotwórczości, która występuje sama w naturze, podczas gdy jest indukowana przez człowieka w laboratoriach, nazywana jest promieniotwórczością sztuczną. Ponadto radioaktywność naturalna jest spontaniczna, podczas gdy radioaktywność sztuczna jest niespontaniczna. Dlatego musimy zainicjować radioaktywność, aby uzyskać sztuczną radioaktywność.
Poniższa infografika przedstawia więcej szczegółów na temat różnicy między naturalną a sztuczną radioaktywnością
Podsumowanie – Radioaktywność naturalna a sztuczna
Promieniotwórczość naturalna i sztuczna to dwie główne formy radioaktywności. Kluczowa różnica między naturalną a sztuczną radioaktywnością polega na tym, że naturalna radioaktywność jest formą radioaktywności, która występuje sama w naturze, podczas gdy to, co wywołuje człowiek, jest radioaktywnością sztuczną.
