A radioaktivitás és a transzmutáció közötti legfontosabb különbség az, hogy a radioaktivitás természetes transzmutációra utal, míg a transzmutáció az egyik kémiai elem természetes vagy mesterséges úton történő átalakulására utal.
Mind a radioaktivitás, mind a transzmutáció olyan kémiai folyamatok, amelyek során az atommagok megváltoznak, és egy meglévő kémiai elemből új kémiai elem keletkezik. A radioaktivitás a transzmutációs folyamat egy fajtája.
Mi a radioaktivitás?
A radioaktivitás egy spontán nukleáris átalakulás szervetlen folyamata, amely új elemek képződését eredményezi. Ez azt jelenti, hogy a radioaktivitás egy anyag azon képessége, hogy sugárzást bocsát ki. Számos különböző radioaktív elemet találhatunk a természetben, és néhány szintetikus is. Jellemzően a normál (nem radioaktív) atom magja stabil. A radioaktív elemek magjában a neutronok és a protonok aránya felborul, ami instabillá teszi őket. Ezért ezek az atommagok hajlamosak részecskék kibocsátására, hogy stabillá váljanak, és ezt a folyamatot radioaktív bomlásnak nevezik.
A radioaktív elemek általában bomlási sebességgel rendelkeznek: felezési ideje. A radioaktív elem felezési ideje azt az időt írja le, amely alatt a radioaktív elem eredeti mennyiségének felére csökken. Az így létrejövő átalakulások közé tartozik az alfa-részecske-emisszió, a béta-részecske-emisszió és az orbitális elektronbefogás. Egy atommagból kibocsátott alfa-részecskék, amikor a neutron/proton arány túl alacsony. Például a Th-228 egy radioaktív elem, amely különböző energiájú alfa-részecskéket bocsát ki. A béta részecskekibocsátás során az atommagban lévő neutron béta részecske kibocsátásával protonná alakul. A P-32, H-3, C-14 tiszta béta-sugárzók. A radioaktivitás mérése Becquerel vagy Curie mértékegységekkel történik.
Amikor radioaktivitás megy végbe a természetben, azt természetes radioaktivitásnak nevezzük. Az urán a természetben előforduló legnehezebb elem (atomszáma 92). Ezek az instabil atommagok azonban laboratóriumokban is előállíthatók lassan mozgó neutronokkal bombázva. Akkor nevezhetjük mesterséges radioaktivitásnak. Bár a tóriumnak és az uránnak vannak radioaktív izotópjai, a mesterséges radioaktivitás azt jelenti, hogy egy sor transz-urán elemet hozunk létre, amelyek képesek radioaktivitásra.
Mi az a transzmutáció?
A transzmutáció az atommagokban lévő atomok szerkezetének megváltoztatásának kémiai folyamata, amely egy kémiai elem átalakulásához vezet egy másik kémiai elemmé. Kétféle transzmutáció létezik: természetes és mesterséges transzmutáció.
A természetes transzmutáció olyan magtranszmutáció, amely természetesen előfordul. Ebben a folyamatban az atommagokban lévő protonok vagy neutronok száma megváltozik, ami a kémiai elem megváltozását okozza. Ez a fajta természetes transzmutáció a csillagok magjában történik; csillagnukleoszintézisnek nevezzük (a csillagok magjában a magfúziós reakciók új kémiai elemeket hoznak létre). A legtöbb csillagban ezek a fúziós reakciók hidrogén és hélium részvételével mennek végbe. A nagy csillagok azonban kémiai fúziós reakciókon menhetnek keresztül nehéz elemek, például vas révén.
01. ábra: Csillagok nukleoszintézise
A mesterséges transzmutáció a transzmutáció egyik fajtája, amelyet mesterséges folyamatként is végrehajthatunk. Az ilyen típusú transzmutációk egy atommag másik részecskével történő bombázása révén jönnek létre. Ez a reakció egy adott kémiai elemet egy másik kémiai elemmé alakíthat át. Ennek a reakciónak az első kísérleti reakciója egy nitrogénatom alfa-részecskével történő bombázása volt oxigén előállítására. Általában az újonnan képződött kémiai elem radioaktivitást mutat. Ezeket az elemeket nyomelemeknek nevezzük. A bombázáshoz leggyakrabban használt részecskék az alfa-részecskék és a deuteron.
Mi a különbség a radioaktivitás és a transzmutáció között?
Mind a radioaktivitás, mind a transzmutáció olyan kémiai folyamatok, amelyek során az atommagok megváltoznak, és egy meglévő kémiai elemből új kémiai elem keletkezik. A legfontosabb különbség a radioaktivitás és a transzmutáció között az, hogy a radioaktivitás a természetes transzmutációra utal, míg a transzmutáció egy kémiai elem természetes vagy mesterséges úton történő átalakulását jelenti egy másikká.
Az alábbi infografika összefoglalja a radioaktivitás és a transzmutáció közötti különbséget.
Összefoglaló – Radioaktivitás vs transzmutáció
Mind a radioaktivitás, mind a transzmutáció olyan kémiai folyamatok, amelyek során az atommagok megváltoznak, és egy meglévő kémiai elemből új kémiai elem keletkezik. A legfontosabb különbség a radioaktivitás és a transzmutáció között az, hogy a radioaktivitás a természetes transzmutációra utal, míg a transzmutáció egy kémiai elem természetes vagy mesterséges úton történő átalakulását jelenti egy másikká.
