Redigerer Radioaktivitet

[[Fil:Radiation_warning_symbol.svg|thumb|Internasjonalt faresymbol for ioniserende stråling.]]
'''Radioaktivitet''' beskriver spontane omdanninger i [[atom]]kjerner. I slike omdanninger frigjøres energi som stråling. Radioaktivitet er en tilfeldig prosess. Hele [[atom]]et er med i prosessen fordi kjerneomdanningene også kan påvirke atomskallets struktur og føre til utsendelse av [[elektron]]er, [[foton]]er eller begge deler.

Atomene er oppdelt i «nuklider». En ''[[nuklide]]'' er en gruppe av atomer som har et bestemt antall protoner og nøytroner i kjernen. Ustabile nuklider som omdannes til stabile eller ustabile datternuklider kalles ''[[radionuklide]]r''. Omdanningen resulterer i en annen nuklide eller i omdanning til en lavere energitilstand for samme nuklide. Det franske nasjonale måleinstituttet LNHB vedlikeholder opplysninger om alle radionuklider.

Størrelser som brukes til å beskrive radioaktivitet er ''omdanningskonstanten'', ''halveringstid'', ''aktivitet'' og ''luftkerma-konstanten''. Aktivitet til de forskjellige radionuklidene måles blant annet med metoden trippel til dobbel koinsidensteller (TDCR).

'''''Omdanningskonstanten''''', λ, for en [[radionuklide]] i en bestemt energitilstand er forholdet mellom -d''N''/''N'' og d''t'', der -d''N''/''N'' er midlere endring av brøkdelen i antall nuklider i den bestemte energitilstanden på grunn av spontan
kjerneomdanning i tidsintervallet d''t''; ''λ''=-d''N''/''N''/(d''t''). Enheten for λ er s<sup>−1</sup>.

'''''[[Halveringstid]]en''''' ''T''<sub>1/2</sub>= (ln 2)/''λ'' er den midlere tiden
det tar for radionuklider i en bestemt energitilstand å avta til halvparten av det opprinnelige antall. Ved tid ''t ''vil antall radionuklider være ''N''=''N''<sub>0</sub>e<sup>-''λt''</sup>, der ''N''<sub>0</sub> er antall radionuklider ved ''t''=0.

'''''Aktiviteten''''', ''A'', til en mengde av en radionuklide i en bestemt energitilstand ved en bestemt tid er forholdet mellom -d''N'' og d''t'', der d''N'' er gjennomsnittlig endring i antallet nuklider i den bestemte energitilstanden på grunn av spontan kjerneomdanning i tidsintervallet d''t''; ''A''=-d''N''/d''t''. Enheten for aktivitet er becquerel (Bq). ''A'' er også lik produktet av omdanningskonstanten, ''λ'', og antall nuklider, ''N'', for denne tilstanden; ''A''= ''λN''.

'''''Luftkerma-konstanten''''', ''Γ''<sub>δ</sub>, for en radionuklide som sender ut fotoner i luft er forholdet mellom og ''A'', der er luftkermaraten fra fotoner med energi større enn ''δ'', i avstand ''l'' i vakuum fra en punktkilde av denne nukliden med aktivitet ''A''. Luftkerma-konstanten har enhet m<sup>2</sup>Jkg<sup>−1</sup>, men kan også uttrykkes ved Gy og Bq; m<sup>2</sup>GyBq<sup>−1</sup>s<sup>−1</sup>. Fotonene dannes ved gammastråling, karakteristisk røntgen eller intern bremsestråling.
{| class="wikitable"
|+Atomdata og luftkerma-konstanten for noen radionuklider, bare energier, ''δ''>20 keV, er medregnet i ''Γ''<sub>20keV</sub>.
!Radionuklide
!Halveringstid ''T''<sub>1/2</sub>
!Fotonenergi, ''E ''(MeV)
!Luftkerma-konstanten, ''Γ''<sub>20keV</sub> (μGym<sup>2</sup>GBq<sup>−1</sup>h<sup>−1</sup>)
|-
|<sup>18</sup>F
|1,8288 t
|0,511
|135,1
|-
|<sup>57</sup>Co
|271,80 d
|0,12206065
|14,11
|-
|<sup>60</sup>Co
|5,2711 år
|1,173228 1,332492
|309,0
|-
|<sup>67</sup>Ga
|3,2613 d
|0,093307
|19,45
|-
|<sup>99m</sup>Tc
|6,0067 t
|0,140511
|14,10
|-
|<sup>131</sup>I
|8,0233 d
|0,36449
|52,20
|-
|<sup>137</sup>Cs
|30,05 år
|0,661659
|82,10
|-
|<sup>192</sup>Ir
|73,827 d
|0,31650618
|109,1
|-
|<sup>201</sup>Tl
|3,0421 d
|0,011785 0,07082
|10,22
|-
|<sup>241</sup>Am
|432,6 år
|0,0595409
|3,97
|}[[Fil:Alfa beta gamma radiation.svg|right|thumb|Alfastråling kan stoppes av et papirark, Betastråling kan stoppes av en aluminiumsplate og Gammastråling kan stoppes av 4m tykk vegg av massivt bly.]]
'''Radioaktivitet''' kalles det fenomenet at [[atomkjerne]]r henfaller (omdannes) og sender ut ioniserende stråling i form av partikler og/eller [[elektromagnetisk stråling]] under denne prosessen.

Ved radioaktiv omdanning sendes ioniserende stråling ut i form av [[alfastråling]], [[betastråling]] eller [[elektromagnetisk stråling]] som i denne sammenhengen ofte blir kalt [[gammastråling]].  På grunn av stråle/partikkel-dualiteten kan man omtale stråling som spesifikke partikler. Strålingen oppstår ved at ustabile [[atomkjerne]]r spaltes til andre [[grunnstoff]]er og avgir overflødig [[energi]] i utsendte partikler.

* ''Alfastråling'' består av [[helium]]kjerner (<sup>4</sup>He<sup>2+</sup> med to [[proton]]er og to [[nøytron]]er) i høy hastighet. Rekkevidden av alfastråling i luft er 2 – 10 [[centimeter]], i vann og biologisk vev noen hundredels [[millimeter]], og stanses av papir, men har høy [[energi]] og kan være svært ødeleggende hvis de radioaktive [[atom]]ene befinner seg inni kroppen.
* ''Betastråling'' består av [[elektron]]er (e<sup>-</sup> eller β<sup>-</sup>) eller [[positron]]er (e<sup>+</sup> eller β<sup>+</sup>) i høy hastighet. Rekkevidden i vann og vev er typisk ½&nbsp;cm, men energien er lavere enn i alfa- eller gammastråling. Siden positronet er elektronets [[antipartikkel]], vil et positron i den virkelige verden alltid kollidere med et elektron og de to forsvinner, og de sender ut to identiske [[foton]]er i hver sin retning.
* ''Gammastråling'' er høyenergisk [[elektromagnetisk stråling]], [[foton]]er (γ), som dannes ved endringer i atomkjerners energinivåer. Gammastråling kan ha høyere energi enn [[røntgenstråling]], som dannes ved endringer i elektroners energinivåer. Gammastrålingen er den mest gjennomtrengende av de vanlige stråletypene, ca. ½&nbsp;m i vann og vev, men har lavere energi pr. partikkel enn de øvrige. Med partikkel menes i denne sammenheng [[foton]].

[[SI-systemet|SI-enheten]] for aktivitet er [[becquerel]] (Bq), der 1&nbsp;Bq tilsvarer et henfall pr. [[sekund]]. Aktivitet kan bli oppgitt i kilobecquerel (1 kBq = 1000 Bq) eller megabecquerel (1 MBq = {{formatnum:1000000}} Bq).  En eldre og nå forlatt måleenhet er [[curie]] (Ci), der 1&nbsp;Ci =&nbsp;3,7×10<sup>10</sup>&nbsp;Bq, eller 1&nbsp;Ci =&nbsp;37&nbsp;GBq.

Som skjerming rundt kraftige strålingskilder brukes [[bly]], [[stål]] eller andre tunge materialer. Tidligere kunne også [[utarmet uran]] bli brukt i spesielle tilfeller.

== Konserveringslover<ref>{{Kilde bok|url=https://www.worldcat.org/oclc/859381735|tittel=Radiochemistry and nuclear chemistry|etternavn=R.,|fornavn=Choppin, Gregory|utgiver=|år=|isbn=9780123978684|utgave=Fourth edition|utgivelsessted=Oxford|side=|sider=87-88|kapittel=Unstable Nuclei and Radioactive Decay|oclc=859381735|sitat=}}</ref> ==
I radioaktivt henfal, i likhet med andre nukleære reaksjoner må visse konserveringslover bli oppfylt. For en generell reaksjon: 

<chem>X_1 {+} X_2->X_3 {+} X_4</chem>

Må følgende konserveringslover bli oppfylt:

a) Den totale energien i systemet må bli bevart:

<math>E_1 {+} E_2=E_3 {+} E_4</math>   

hvor E inkluderer alle former for energi: masse energi, kinetisk energi, elektrostatisk energi, etc. 

b) Det lineære momentet må bli bevart: 

<math>p=m\nu</math>  

dermed vil dette gi oss

<math>p_1 {+} p_2=p_3 {+} p_4</math>  

Relasjonen mellom kinetisk energi (<math>E_{kin}</math>) og det lineære momentet blir:

<math>E_{kin}={p^2 \over 2m}</math>

c) Den totale ladningen (protoner og elektroner) til systemet må bli bevart:

<math>Z_1+Z_2=Z_3+Z_4</math>  

her er ladning i elektron enheter

d) Massetallet (antallet nukleoner) må bli bevart:

<math>A_1+A_2=A_3+A_4</math>

e) Det totale angulære momentet (<math>p_I</math>) må bli bevart:

<math>(p_I)_1+(p_I)_2=(p_I)_3+(p_I)_4</math>  

Siden det eksisterer to typer angulært moment, et på grunn av orbitalbevegelse av de individuelle nukleonene, og det andre på grunn av internt spinn av nukleoner (internt angulært moment), kan det også skrives som:

<math>\Delta I=I_3+I_4-I_1-I_2</math>

== Referanser ==
<references />

== Se også ==
* [[Grunnstoffliste]]
* [[Isotop]]
* [[Isotoptabell]]
* [[Karbondatering]]
* [[Kjernekraft]]
* [[Positron Emisjon Tomografi|PET]]
* [[Røykvarsler]]
* [[SPECT]]
* [[Tsjernobylulykken]]
* [[Kartlegging av radioaktivitet]]

== Eksterne lenker ==
* [http://www.bipm.org/en/publications/si-brochure/ Det internasjonale kontoret for vekt og mål (BIPM)]
*[https://miljostatus.miljodirektoratet.no/tema/straling/radioaktiv-forurensning/ Miljøstatus i Norge: Radioaktiv forurensning] 
*[https://miljostatus.miljodirektoratet.no/tema/straling/ Miljøstatus i Norge: Stråling]
* [http://forskning.no/menneskekroppen-fysikk-kjernefysikk-radioaktivitet/2011/03/livgiver-og-dodbringer Radioaktiv stråling - Livgiver og dødbringer] - artikkel fra forskning.no 22.3.11
* [http://www.nucleide.org/DDEP_WG/DDEPdata.htm Fakta om alle radionukider hos LNHB.] {{Wayback|url=http://www.nucleide.org/DDEP_WG/DDEPdata.htm |date=20210213021408 }}
* [http://www.nucleide.org/ICRM_LSC_WG/icrmtdcr.htm Måling av aktivitet foregår med metoden trippel til dobbel koinsidensteller (TDCR)] {{Wayback|url=http://www.nucleide.org/ICRM_LSC_WG/icrmtdcr.htm |date=20160714092830 }}

{{Autoritetsdata}}

[[Kategori:Kjernefysikk]]
[[Kategori:Stråling]]
[[Kategori:1000 artikler enhver Wikipedia bør ha]]