रेडियोएक्टिभिटी एक प्राकृतिक घटना हो जहाँ अस्थिर आणविक केन्द्रहरू सहज रूपमा क्षय हुन्छ, प्रक्रियामा विकिरण उत्सर्जन गर्दछ। यो प्रक्रियाले विकिरण, रसायन विज्ञान, र भौतिक विज्ञान सहित विभिन्न क्षेत्रहरूमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ, आणविक ऊर्जा उत्पादनदेखि चिकित्सा उपचार र वातावरणीय अध्ययनहरूमा सबै कुरालाई प्रभाव पार्छ।
रेडियोएक्टिभिटीको मुटुमा परमाणु न्यूक्लियस हुन्छ। परमाणुहरू तिनीहरूको न्यूक्लियसमा प्रोटोन र न्यूट्रोनहरू हुन्छन्, जसलाई अर्बिटलहरूमा इलेक्ट्रोनहरूले घेरेका हुन्छन्। जब प्रोटोन र न्यूट्रोन बीचको सन्तुलन अस्थिर हुन्छ, परमाणुले रेडियोधर्मी क्षय मार्फत स्थिरता खोज्छ।
त्यहाँ तीन मुख्य प्रकारका रेडियोधर्मी क्षयहरू छन्:
रसायनशास्त्र र भौतिकी दुवैमा रेडियोएक्टिभिटीको महत्त्वपूर्ण प्रभाव छ। रसायन विज्ञानमा, रेडियोएक्टिभ आइसोटोपहरू रासायनिक प्रतिक्रियाहरूको संयन्त्र र प्रणालीहरू भित्र पदार्थहरूको आन्दोलनको अध्ययन गर्न ट्रेसरको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। भौतिकशास्त्रमा, परमाणु प्रतिक्रियाहरूको अध्ययनको लागि रेडियोएक्टिभिटी बुझ्न आवश्यक छ, जुन आणविक शक्ति र चिकित्सा इमेजिङ प्रविधिहरूको आधार हो।
रेडियोधर्मी पदार्थको लागि क्षयको दर यसको आधा-जीवन द्वारा मापन गरिन्छ, जुन नमूनामा रेडियोधर्मी परमाणुहरूको आधा क्षयको लागि आवश्यक समय हो। रेडियोधर्मी पदार्थको क्षयको लागि गणितीय अभिव्यक्ति निम्नद्वारा दिइएको छ:
\(N(t) = N_0 \cdot e^{-\lambda t}\)कहाँ:
रेडियोएक्टिभिटीको फाइदाजनक प्रयोग भए पनि यसले मानव स्वास्थ्य र वातावरणमा पनि सम्भावित जोखिमहरू निम्त्याउँछ। अत्यधिक विकिरणको जोखिमले जीवित तन्तुहरूलाई क्षति पुर्याउन सक्छ, क्यान्सर र अन्य स्वास्थ्य समस्याहरू निम्त्याउन सक्छ। रेडियोधर्मी पदार्थहरूबाट हुने वातावरणीय प्रदूषणले इकोसिस्टममा दीर्घकालीन प्रभाव पार्न सक्छ। तसर्थ, रेडियोधर्मी पदार्थको ह्यान्डलिङ र डिस्पोजल धेरै सावधानीका साथ गर्नुपर्छ।
स्मोक डिटेक्टरहरू : धेरै धुवाँ डिटेक्टरहरूले धुवाँ पत्ता लगाउन americium-241, अल्फा इमिटर प्रयोग गर्छन्। अल्फा कणहरूले हावाको अणुहरूलाई आयनाइज गर्दछ, वर्तमान सिर्जना गर्दछ। धुवाँले यो प्रवाहलाई अवरोध गर्छ, अलार्म ट्रिगर गर्दछ।
कार्बन डेटिङ : रेडियोकार्बन डेटिङले कार्बनिक पदार्थको उमेर निर्धारण गर्न कार्बन-१४ को बिटा क्षय प्रयोग गर्छ। जीवित जीवहरूले आफ्नो जीवनकालमा कार्बन-14 अवशोषित गर्छन्। मृत्यु पछि, कार्बन-14 क्षय हुन्छ, र यसको एकाग्रता ज्ञात दरमा घट्छ। बाँकी कार्बन-14 मापन गरेर, वैज्ञानिकहरूले पुरातात्विक नमूनाको उमेर अनुमान गर्न सक्छन्।
चिकित्सा उपचार : क्यान्सरको लागि रेडियोथेरापीले ट्युमर कोशिकाहरूलाई लक्षित गर्न र नष्ट गर्न गामा किरणहरू वा इलेक्ट्रोनहरू प्रयोग गर्दछ, वरपरका स्वस्थ तन्तुहरूमा हुने क्षतिलाई कम गर्छ। थाइरोइड विकारहरू आयोडिन-131, एक बीटा र गामा उत्सर्जक, जो थाइरोइड ग्रंथि द्वारा अवशोषित हुन्छ द्वारा उपचार गरिन्छ।
रेडियोएक्टिभिटी कल्पना गर्न, क्लाउड च्याम्बर प्रयोग गर्न सकिन्छ। यो एक सील गरिएको वातावरण हो जुन रक्सी वाष्प संग सुपर-संतृप्त छ। जब चार्ज गरिएका कणहरू (अल्फा र बीटा कणहरू) चेम्बरबाट गुज्र्छन्, तिनीहरूले वाष्पलाई आयनाइज गर्छन्, संक्षेपणको ट्रेल छोड्छन्। अल्फा कणहरूले बाक्लो, छोटो बाटोहरू सिर्जना गर्छन्, जबकि बीटा कणहरूले लामो, पातलो पथहरू सिर्जना गर्छन्। गामा किरणहरू, चार्ज नगरिएकोले, दृश्य पथहरू छोड्दैनन् तर अप्रत्यक्ष रूपमा माध्यमिक आयनीकरण मार्फत ट्रेलहरू निम्त्याउन सक्छ।
रेडियम घडी डायल र युरेनियम गिलास रेडियोधर्मी दैनिक वस्तुहरूको ऐतिहासिक उदाहरण हुन्। यूवी प्रकाश अन्तर्गत, यूरेनियमको उपस्थितिको कारण यूरेनियम गिलास फ्लोरोसेस, रेडियोधर्मी पदार्थ र प्रकाश बीचको अन्तरक्रियालाई चित्रण गर्दछ।
वैज्ञानिकहरूले आणविक ऊर्जाको उपयोग गर्न, नयाँ चिकित्सा उपचारहरू विकास गर्न, र रेडियोधर्मी पदार्थहरूको वातावरणीय प्रभावलाई कम गर्न सुरक्षित र अधिक प्रभावकारी तरिकाहरू खोज्दै रेडियोएक्टिभिटीमा अनुसन्धान जारी छ। आणविक फ्युजनमा प्रगति, एक प्रक्रिया जसले सूर्यलाई शक्ति दिन्छ, सम्भावित रूपमा सफा ऊर्जाको लगभग असीमित स्रोत प्रदान गर्न सक्छ। सैद्धान्तिक र लागू भौतिक विज्ञान र रसायन विज्ञान दुवै मा रेडियोएक्टिविटी बुझ्न र नियन्त्रण अध्ययन को एक प्रमुख क्षेत्र बनेको छ।
