Ποια σχέση έχουν οι ατομικοί αριθμοί και η ραδιενέργεια;
Ατομικός αριθμός:
* Ορισμός: Ο ατομικός αριθμός αντιπροσωπεύει τον αριθμό των πρωτονίων στον πυρήνα ενός ατόμου. Ορίζει το στοιχείο. Για παράδειγμα, όλα τα άτομα άνθρακα έχουν ατομικό αριθμό 6.
* σταθερότητα: Τα στοιχεία με χαμηλό ατομικό αριθμό (έως περίπου 20) τείνουν να έχουν πιο σταθερά ισότοπα. Καθώς ο ατομικός αριθμός αυξάνεται, ο πυρήνας γίνεται πιο περίπλοκος, οδηγώντας σε αστάθεια.
ραδιενέργεια:
* Ορισμός: Η ραδιενέργεια είναι η αυθόρμητη εκπομπή σωματιδίων ή ενέργειας από έναν ασταθές ατομικό πυρήνα.
* Αιτία: Η αστάθεια στον πυρήνα προκύπτει από μια ανισορροπία στην αναλογία πρωτονίων και νετρονίων.
Σχέση:
* Υψηλοί ατομικοί αριθμοί: Στοιχεία με πολύ υψηλούς ατομικούς αριθμούς (πάνω από 83, βισμούθιο) είναι γενικά ραδιενεργά . Όσο μεγαλύτερος είναι ο πυρήνας, τόσο πιο πιθανό είναι να είναι ασταθές.
* ισότοπα: Ενώ ο ατομικός αριθμός ορίζει το στοιχείο, τα ισότοπα του ίδιου στοιχείου μπορεί να διαφέρουν στους αριθμούς νετρονίων τους και έτσι στη σταθερότητά τους. Ορισμένα ισότοπα είναι ραδιενεργά, ενώ άλλα είναι σταθερά. Για παράδειγμα, ο άνθρακας-12 είναι σταθερός, ενώ ο άνθρακας-14 είναι ραδιενεργός.
* Πυρηνική αποσύνθεση: Η ραδιενεργή αποσύνθεση περιλαμβάνει τη μετατροπή ενός ασταθούς πυρήνα σε ένα πιο σταθερό, εκπέμποντας σωματίδια (άλφα, βήτα κ.λπ.) ή ενέργεια (ακτίνες γάμμα).
Είναι σημαντικό να σημειώσετε:
* Δεν είναι όλα τα υψηλά στοιχεία ατομικού αριθμού είναι ραδιενεργά. Για παράδειγμα, ο μόλυβδος (ατομικός αριθμός 82) έχει σταθερά ισότοπα.
* Δεν έχουν όλα τα ραδιενεργά στοιχεία να έχουν υψηλούς ατομικούς αριθμούς. Ορισμένα ελαφρύτερα στοιχεία, όπως το κάλιο και ο άνθρακας, έχουν ραδιενεργά ισότοπα.
Συμπερασματικά:
Ο ατομικός αριθμός, αν και δεν προκαλεί άμεση ραδιενέργεια, επηρεάζει την πιθανότητα να είναι ασταθής ένας πυρήνας. Οι υψηλοί ατομικοί αριθμοί καθιστούν πιο πιθανό να είναι ραδιενεργά στοιχεία επειδή συνδέονται με μεγαλύτερους, πιο πολύπλοκες και επομένως πιο ασταθείς πυρήνες. Ωστόσο, η αλληλεπίδραση πρωτονίων και νετρονίων σε συγκεκριμένα ισότοπα τελικά καθορίζει εάν ένα στοιχείο είναι ραδιενεργό ή όχι.
