Energija raspada

Energija raspada je energija koja se otpušta pri radioaktivnom raspadu. Radioaktivni raspad je proces pri kojem nestabilni atomski nuklidi gube energiju putem emitiranja ionizirajućih čestica i radijacijom. Ovaj raspad ili gubitak energije rezultira da se atom jedne vrste, koji se naziva roditeljski nuklid, transformira u atom druge vrste, zvani kćerka nuklid.

Izračun raspada

Razlika u energijama između reaktanata se često označava kao Q:

$Q = (\text{Kineticka energija})_{\text{nakon}} - (\text{Kineticka energija})_{\text{prije}}\,\!$ $Q = ((\text{Ostatak mase})_{\text{nakon}} \times c^2) - ((\text{Ostatak mase})_{\text{prije}} \times c^2)\,\!$

Energija raspada se obično izražava u jedinicama energije MeV (mega elektronvolt) ili KeV (hiljada elektronvolta).

Vrste radioaktivnog raspada uključuju

• gama raspad
• beta raspad (energija raspada je podijeljena na emitiranje elektrona i neutrina koji se emitiraju u isto vrijeme)
• alfa raspad

Energija raspada je razlika u masama dm između roditeljskih i kćerinskih atoma i čestica. Jednaka je energiji radijacije E. Ako je A radioaktivna aktivnost, npr. broj atoma koji se transformiraju u jedinici vremena, M molarna masa, slijedi da je snaga radijacije W jednaka: $W = dm \times \left ( \frac{A}{M} \right )\,\!$ ili $W = E \times \left ( \frac{A}{M} \right )\,\!$

Primjer: ⁶⁰Co se raspada na ⁶⁰Ni. Razlika u masama dm je 0.003u. Energija radijacije je otprilike 2,8 MeV. Molarna masa je 59,93. Poluvrijeme T od 5,7 godina odgovara aktivnosti A=(N*(-ln(2)))/T, gdje je N broj atoma po molu. Po tom izračunu, snaga radijacije za ⁶⁰Co je 17.9 W/g.

Snaga radijacije izražena u W/g za neke izotope:

⁶⁰Co: 17.9

²³⁸Pu: 0.57

¹³⁷Cs: 0.6

²⁴¹Am: 0.1

²¹⁰Po: 140 (T=136 dana)

⁹⁰Sr: 0.9

Reference

• Radioactivity Radionuclides Radiation, Joseph Magill i Jean Galy, Springer Verlag, 2005

Vanjski linkovi

• Univerzitet u Waterloou