Radioaktivlik qeyri-sabit atom nüvələrinin kortəbii parçalandığı və prosesdə radiasiya yaydığı təbii bir hadisədir. Bu proses radiasiya, kimya və fizika da daxil olmaqla müxtəlif sahələrdə həlledici rol oynayır, nüvə enerjisi istehsalından tutmuş tibbi müalicələrə və ətraf mühitin öyrənilməsinə qədər hər şeyə təsir edir.
Radioaktivliyin mərkəzində atom nüvəsi dayanır. Atomlar nüvələrindəki proton və neytronlardan ibarətdir, orbitallarda elektronlarla əhatə olunmuşdur. Protonlar və neytronlar arasındakı tarazlıq qeyri-sabit olduqda, atom radioaktiv parçalanma yolu ilə sabitlik axtarır.
Radioaktiv parçalanmanın üç əsas növü var:
Radioaktivliyin həm kimya, həm də fizikada əhəmiyyətli təsiri var. Kimyada radioaktiv izotoplar kimyəvi reaksiyaların mexanizmlərini və sistemlər daxilində maddələrin hərəkətini öyrənmək üçün izləyici kimi istifadə olunur. Fizikada radioaktivliyin başa düşülməsi nüvə enerjisi və tibbi görüntüləmə texnologiyaları üçün əsas olan nüvə reaksiyalarının öyrənilməsi üçün vacibdir.
Radioaktiv maddənin parçalanma sürəti onun yarı ömrü ilə ölçülür, bu, nümunədəki radioaktiv atomların yarısının parçalanması üçün tələb olunan vaxtdır. Radioaktiv maddənin parçalanmasının riyazi ifadəsi aşağıdakı kimi verilir:
\(N(t) = N_0 \cdot e^{-\lambda t}\)Harada:
Radioaktivliyin faydalı tətbiqləri olsa da, insan sağlamlığı və ətraf mühit üçün potensial risklər də yaradır. Həddindən artıq radiasiyaya məruz qalma canlı toxumalara zərər verə bilər, xərçəngə və digər sağlamlıq problemlərinə səbəb ola bilər. Radioaktiv maddələrlə ətraf mühitin çirklənməsi ekosistemlərə uzunmüddətli təsir göstərə bilər. Buna görə də, radioaktiv materialların daşınması və utilizasiyası çox diqqətlə aparılmalıdır.
Tüstü detektorları : Bir çox tüstü detektorları tüstü aşkar etmək üçün alfa yayıcı olan americium-241-dən istifadə edir. Alfa hissəcikləri hava molekullarını ionlaşdıraraq cərəyan yaradır. Duman bu cərəyanı kəsərək həyəcan siqnalını işə salır.
Karbon Dating : Radiokarbon tanışlığı üzvi materialların yaşını təyin etmək üçün karbon-14-ün beta parçalanmasından istifadə edir. Canlı orqanizmlər həyatları boyu karbon-14-ü udurlar. Ölümdən sonra karbon-14 parçalanır və konsentrasiyası məlum sürətlə azalır. Qalan karbon-14-ü ölçməklə alimlər arxeoloji nümunənin yaşını təxmin edə bilərlər.
Tibbi müalicələr : Xərçəng üçün radioterapiya, şiş hüceyrələrini hədəf almaq və məhv etmək üçün qamma şüalarından və ya elektronlardan istifadə edir, ətrafdakı sağlam toxuma zərərini minimuma endirir. Qalxanabənzər vəzinin xəstəlikləri tiroid bezi tərəfindən udulan beta və qamma emitenti olan yod-131 ilə müalicə olunur.
Radioaktivliyi vizuallaşdırmaq üçün bulud kamerasından istifadə etmək olar. Bu, spirt buxarı ilə super doymuş möhürlənmiş bir mühitdir. Yüklü hissəciklər (alfa və beta hissəcikləri) kameradan keçdikdə, buxarı ionlaşdıraraq, kondensasiya izi buraxırlar. Alfa hissəcikləri qalın, qısa yollar yaradır, beta hissəcikləri isə daha uzun, incə yollar yaradır. Qamma şüaları yüksüz olduğundan görünən izlər buraxmır, lakin dolayı yolla ikincili ionlaşma yolu ilə izlərə səbəb ola bilər.
Radium saat siferblatları və uran şüşəsi radioaktiv olan gündəlik əşyaların tarixi nümunələridir. UB işığı altında uran şüşəsi uranın olması səbəbindən flüoresanlaşır, radioaktiv materiallar və işıq arasındakı qarşılıqlı əlaqəni göstərir.
Alimlər nüvə enerjisindən istifadə etmək, yeni tibbi müalicə üsulları hazırlamaq və radioaktiv materialların ətraf mühitə təsirini minimuma endirmək üçün daha təhlükəsiz və səmərəli yolları araşdırmaqla radioaktivlik sahəsində tədqiqatlar təkamül etməkdə davam edir. Günəşi gücləndirən bir proses olan nüvə sintezindəki irəliləyişlər potensial olaraq demək olar ki, sonsuz təmiz enerji mənbəyi təmin edə bilər. Radioaktivliyin başa düşülməsi və idarə edilməsi həm nəzəri, həm də tətbiqi fizika və kimyada əsas tədqiqat sahəsi olaraq qalır.
