Radioaktivlik qeyri-sabit atom nüvələrinin radiasiya yayaraq enerji itirdiyi kortəbii bir prosesdir. 1896-cı ildə Henri Becquerel tərəfindən kəşf edilmiş, fizika və kimyada fundamental konsepsiya olub, tibb, enerji istehsalı və elmi tədqiqatlarda müxtəlif tətbiqlərə gətirib çıxarıb. Radioaktivlik atomun nüvəsindəki qeyri-sabitlik nəticəsində yaranır, burada nüvəni bir yerdə saxlayan qüvvələr onu indiki formada saxlamaq üçün kifayət qədər güclü deyil. Bu qeyri-sabitlik radiasiya emissiyasına səbəb olur, çünki nüvə daha sabit bir vəziyyət axtarır.
Buraxılan şüalanma növünə görə fərqlənən üç əsas radioaktivlik növü var: alfa ( \(\alpha\) ), beta ( \(\beta\) ) və qamma ( \(\gamma\) ) şüalanması. Hər növün özünəməxsus xüsusiyyətləri və maddəyə təsiri var.
Alfa şüalanması iki proton və iki neytrondan ibarət hissəciklərdən ibarətdir və onları helium nüvəsinə çevirir. Alfa hissəcikləri nisbətən ağır olduğundan və müsbət yük daşıdığından, onların diapazonu qısadır və bir vərəq və ya insan dərisinin xarici təbəqəsi ilə dayandırıla bilər. Bununla belə, qəbul edildikdə və ya tənəffüs yolu ilə qəbul edildikdə, alfa hissəcikləri yüksək ionlaşdırıcı gücə görə bioloji toxumalara əhəmiyyətli zərər verə bilər.
\(\textrm{Misal:}\) Uran-238-in ( \(^{238}U\) ) Torium-234-ə ( \(^{234}Th\) ) parçalanması. \( ^{238}U \rightarrow ^{234}Th + \alpha \)
Beta şüalanması elektronların antihissəcikləri olan elektronlar ( \(\beta^-\) ) və ya pozitronlar ( \(\beta^+\) ) şəklində yayıla bilər. \(\beta^-\) şüalanma nüvədəki neytronun protona və elektrona çevrilməsi zamanı baş verir ki, bu zaman elektron buraxılır. Bunun əksinə olaraq, bir proton neytron və pozitrona çevrildikdə \(\beta^+\) şüalanma yaranır. Beta hissəcikləri alfa hissəciklərindən daha yüngüldür və ya müsbət ( \(\beta^+\) ) və ya mənfi ( \(\beta^-\) ) yük daşıyır. Onlar alfa hissəciklərindən daha çox nüfuz edir, lakin adətən bir neçə millimetr alüminiumla bloklana bilər.
\(\textrm{Beta minus çürümə nümunəsi:}\) Karbon-14 ( \(^{14}C\) ) Azot-14-ə ( \(^{14}N\) ) parçalanır. \( ^{14}C \rightarrow ^{14}N + \beta^- + \bar{\nu}_e \) \(\textrm{Beta Plus çürümə nümunəsi:}\) Karbon-11 ( \(^{11}C\) ) Bor-11-ə ( \(^{11}B\) ) qədər parçalanır. \( ^{11}C \rightarrow ^{11}B + \beta^+ + \nu_e \)
Qamma şüalanması, işığın kütləsiz hissəcikləri olan fotonlardan ibarətdir. O, tez-tez nüvənin daha yüksək enerji vəziyyətindən aşağı birinə keçidi zamanı yayılan alfa və beta parçalanma ilə müşayiət olunur. Qamma şüaları yüksək nüfuz edir, onların intensivliyini əhəmiyyətli dərəcədə azaltmaq üçün qurğuşun və ya bir neçə santimetr beton kimi sıx materiallar tələb edir. Heç bir yükün olmamasına baxmayaraq, qamma radiasiya yüksək enerji və dərin nüfuz qabiliyyətinə görə canlı hüceyrələrə və toxumalara ciddi ziyan vura bilər.
\(\textrm{Misal:}\) Kobalt-60-ın ( \(^{60}Co\) ) qamma şüalanması yayan daha aşağı enerji vəziyyətinə keçməsi. \( ^{60}Co^* \rightarrow ^{60}Co + \gamma \)
Radioaktivlik ionlaşdırıcı şüalanmaya görə bioloji orqanizmlər üçün əhəmiyyətli risklər yarada bilsə də, onun çoxlu faydalı tətbiqləri də var. Tibbdə radioaktiv izotoplar diaqnostik görüntüləmə və xərçəngin müalicəsində istifadə olunur. Sənaye tətbiqlərinə material sınağı, nüvə reaktorlarında enerji istehsalı və bioloji və kimyəvi tədqiqatlarda izləyici kimi daxildir. Radioaktivliyin müxtəlif növlərini və onların maddə ilə qarşılıqlı təsirini başa düşmək onların potensialından təhlükəsiz istifadə etmək üçün çox vacibdir.
Radioaktivliyin aşkarlanması və ölçülməsi Geiger-Müller sayğacları, sintillyasiya sayğacları və ionlaşma kameraları kimi müxtəlif alətləri əhatə edir. Bu cihazlar radioaktiv parçalanma zamanı yayılan ionlaşdırıcı şüaları aşkar edərək alimlərə müxtəlif izotopların xassələrini və onların parçalanma nümunələrini öyrənməyə imkan verir.
Radioaktivlik alfa, beta və qamma formaları ilə təbiət aləmində fundamental bir hadisədir. Bioloji toxumalara ionlaşdırıcı təsirləri səbəbindən risklər yaratsa da, radioaktivliyin başa düşülməsi və idarə edilməsi tibb, enerji və elmdə əhəmiyyətli irəliləyişlərə səbəb olmuşdur. Radioaktivliyin tədqiqi təkcə atom və atomaltı dünyanı dərk etməyə kömək etmir, həm də insan sağlamlığını və cəmiyyətin texnoloji imkanlarını yaxşılaşdırmaq üçün alətlər təqdim edir.
