Klíčový rozdíl mezi radioaktivitou a transmutací je ten, že radioaktivita se týká přirozené transmutace, zatímco transmutace se týká změny jednoho chemického prvku na jiný přírodními nebo umělými prostředky.
Radioaktivita i transmutace jsou chemické procesy, které zahrnují změnu atomových jader za vzniku nového chemického prvku z existujícího chemického prvku. Radioaktivita je druh procesu transmutace.
Co je radioaktivita?
Radioaktivita je anorganický proces spontánní jaderné přeměny, který vede ke vzniku nových prvků. To znamená, že radioaktivita je schopnost látky uvolňovat záření. V přírodě můžeme najít mnoho různých radioaktivních prvků a některé jsou také syntetické. Typicky je jádro normálního (neradioaktivního) atomu stabilní. V jádrech radioaktivních prvků dochází k nerovnováze poměru neutronů a protonů, což je činí nestabilními. Proto mají tato jádra tendenci emitovat částice, aby se stala stabilní, a tento proces se nazývá radioaktivní rozpad.
Radioaktivní prvek má obvykle rychlost rozpadu: poločas rozpadu. Poločas rozpadu radioaktivního prvku popisuje čas, který radioaktivní prvek potřebuje ke snížení na polovinu původního množství. Výsledné transformace zahrnují emise částic alfa, emise beta částic a orbitální záchyt elektronů. Alfa částice emitované z jádra atomu, když je poměr neutronů k protonu příliš nízký. Například Th-228 je radioaktivní prvek, který může emitovat částice alfa s různými energiemi. Při emisi beta částic se neutron uvnitř jádra přemění na proton vyzařováním beta částice. P-32, H-3, C-14 jsou čisté beta zářiče. Radioaktivita se měří v jednotkách Becquerel nebo Curie.
Když v přírodě probíhá radioaktivita, říkáme tomu přirozená radioaktivita. Uran je nejtěžší přirozeně se vyskytující prvek (atomové číslo 92). Tato nestabilní jádra však mohou být vyrobena v laboratořích bombardováním pomalu se pohybujícími neutrony. Pak tomu můžeme říkat umělá radioaktivita. Přestože existují radioaktivní izotopy thoria a uranu, umělá radioaktivita znamená, že vytváříme řadu transuranových prvků, které jsou schopné radioaktivity.
Co je transmutace?
Transmutace je chemický proces změny struktury atomů v atomových jádrech, který vede k přeměně chemického prvku na jiný chemický prvek. Existují dva typy transmutace jako přirozená a umělá transmutace.
Přirozená transmutace je jaderná transmutace, ke které dochází přirozeně. V tomto procesu se mění počet protonů nebo neutronů v atomových jádrech, což způsobuje změnu chemického prvku. Tento typ přirozené transmutace se vyskytuje v jádru hvězd; nazýváme to hvězdná nukleosyntéza (v jádru hvězd vznikají reakce jaderné fúze nové chemické prvky). U většiny hvězd k těmto fúzním reakcím dochází za účasti vodíku a hélia. Velké hvězdy však mohou podstoupit chemické fúzní reakce prostřednictvím těžkých prvků, jako je železo.
Obrázek 01: Hvězdná nukleosyntéza
Umělá transmutace je typ transmutace, kterou můžeme provést jako umělý proces. K tomuto typu transmutací dochází prostřednictvím bombardování atomového jádra jinou částicí. Tato reakce může přeměnit určitý chemický prvek na jiný chemický prvek. První experimentální reakcí pro tuto reakci bylo bombardování atomu dusíku částicí alfa za vzniku kyslíku. Obvykle nově vzniklý chemický prvek vykazuje radioaktivitu. Tyto prvky nazýváme jako stopovací prvky. Nejběžnější částice, které se používají k bombardování, jsou částice alfa a deuteron.
Jaký je rozdíl mezi radioaktivitou a transmutací?
Radioaktivita i transmutace jsou chemické procesy, které zahrnují změnu atomových jader za vzniku nového chemického prvku z existujícího chemického prvku. Klíčový rozdíl mezi radioaktivitou a transmutací je v tom, že radioaktivita se týká přirozené transmutace, zatímco transmutace se týká změny jednoho chemického prvku na jiný přírodními nebo umělými prostředky.
Níže uvedená infografika shrnuje rozdíl mezi radioaktivitou a transmutací.
Shrnutí – Radioaktivita vs transmutace
Radioaktivita i transmutace jsou chemické procesy, které zahrnují změnu atomových jader za vzniku nového chemického prvku z existujícího chemického prvku. Klíčový rozdíl mezi radioaktivitou a transmutací je v tom, že radioaktivita se týká přirozené transmutace, zatímco transmutace se týká změny jednoho chemického prvku na jiný přírodními nebo umělými prostředky.
