radioaktivitet

DIN EN ISO 7010 W003: Advarsel om radioaktive stoffer eller ioniserende stråling (også på afskærmningsbeholdere)

Radioaktivitet (fra fransk radioactivité ; fra latin radiare "udstråle" og activus "aktiv", "effektiv"; sammensat "strålingsaktivitet") er ustabil atomkernes egenskab til spontant at udsende ioniserende stråling . Atomkernen forvandler sig til en anden kerne med emission af partikler eller ændrer dens tilstand, mens den frigiver energi . Den ioniserende stråling, der udsendes ved processen, er også kendt i daglig tale som "radioaktiv stråling".

Udtrykket radioaktivitet blev først opfundet i 1898 af ægteparret Marie Curie og Pierre Curie for fænomenet, der blev opdaget to år tidligere af Antoine Henri Becquerel . Konverteringsprocessen kaldes også radioaktivt henfald eller atomforfald . Typer af atomer med ustabile kerner kaldes radionuklider .

Den energi, der frigives under omdannelsesprocessen, afgives som kinetisk energi fra udsendte partikler (for det meste alfa- eller beta -partikler) eller som strålingsenergi fra gammastråling . Strålingens type og energispektrum er typisk for det respektive radionuklid. Disse former for stråling, som højde og røntgenstråling , er ikke direkte mærkbare for mennesker og kan afhængigt af omstændighederne være skadelige (se strålingsskader , strålingseffekter ) eller nyttige (se f.eks. Strålesterilisering , radionuklidbehandling , brachyterapi ) .

Efter en periode, der er karakteristisk for hvert radioaktivt nuklid , er halveringstiden , dens mængde halveret og dermed også dens aktivitet . Halveringstider kan variere fra brøkdele af et sekund til kvadrillion år.

Radionuklider forekommer i naturen. Men de opstår også z. B. i atomreaktorer eller gennem atomvåbeneksplosioner . De kan specifikt fremstilles i partikelacceleratorer . Radioaktive stoffer anvendes bl.a. i radionuklidbatterier og varmeelementer til energiforsyning i rumfart samt i nuklearmedicin og strålebehandling . I arkæologi bruges radioaktivt henfald til at bestemme alderen, for eksempel med radiocarbonmetoden .

Anvendelse af udtryk

Radioaktivt henfald

Udtrykket "radioaktivt henfald" refererer oprindeligt til faldet i strålingsintensitet observeret på et radionuklid over tid (forudsat at radionuklidet ikke konstant regenereres af andre processer). Det bruges også til at reducere mængden af ​​radionuklid.

Rent teknisk betegnes den spontane transformation af den enkelte atomkerne - og undertiden enhver spontan tilstandsændring i et system beskrevet i kvantemekanikken - også som henfald, f.eks. B. "Gamma henfald" for emission af en enkelt gammakvantum. I ordets bogstavelige betydning er det mindre et spørgsmål om forfald end en transformation af atomkernen eller systemet.

Radioaktive stoffer og stråling

I daglig tale og i offentlige diskussioner skelnes der ikke mellem radioaktive stoffer og deres stråling. Sådan taler vi om radioaktiv stråling . Strengt taget er denne kombination af ord forkert, fordi det ikke er selve strålingen, der er radioaktiv, men de stoffer ( udsendere ), den kommer fra; hvad der menes er ioniserende stråling fra radioaktive stoffer . Tidligere var udtrykket Becquerel ( Engl .: Becquerel rays ) brug.

Rapporter om nukleare hændelser taler ofte om lækket stråling , selvom de for det meste refererer til utilsigtet frigivne radioaktive stoffer som cæsium-137 og jod-131 . Disse kan være betydeligt farligere end strålingen fra et system selv , for eksempel når det absorberes i menneskekroppen .

historie

I 1896, mens han forsøgte at forklare den røntgenstråling, han lige havde fundet som et fluorescerende fænomen, opdagede Antoine Henri Becquerel , at uransalte sorte fotografiske plader selv uden forudgående eksponering . Dette udelukkede fluorescens som årsag. Som han senere opdagede, kunne denne nye stråling trænge igennem uigennemsigtige materialer og ionisere luft uden at blive påvirket af temperaturændringer eller kemiske behandlinger af prøven. I 1898 opdagede Marie og Pierre Curie radioaktiviteten af thoriumoxid og isolerede to tidligere ukendte, langt stærkere udstrålende stoffer, som de kaldte radium og polonium .

I 1898 lykkedes det Ernest Rutherford at undersøge penetrationsevnen til at skelne mellem to strålingskomponenter, som han kaldte α- (alfa)- og β- (beta) stråling. I 1899 kunne Stefan Meyer og Egon Schweidler og Friedrich Giesel vise, at disse er afbøjet i modsatte retninger i magnetfelter . I 1900 opdagede Paul Villard en tredje komponent, der ikke kunne distraheres af magnetfelter, og som var særlig gennemtrængende. For denne tredje type stråling opfandt Rutherford udtrykket γ (gamma) stråling i 1903 . I 1909 var det blevet vist, at alfastråling består af heliumkerner og betastråling består af elektroner . Antagelsen om, at gammastråling er elektromagnetisk stråling, kunne først bekræftes i 1914 af Rutherford og Edward Andrade .

Allerede i 1903 - seks år før beviset for atomkerner - udviklede Rutherford og Frederick Soddy en hypotese, ifølge hvilken radioaktivitet er forbundet med omdannelse af grundstoffer ( transmutation ). På baggrund af dette formulerede Kasimir Fajans og Frederick Soddy de radioaktive forskydningssætninger i 1913 . Disse beskriver ændringen i masse- og atomnummer under alfa- og beta- henfald , hvilket betyder, at den naturlige forfaldsserie kunne forklares som en trin-for-trin-sekvens af disse henfaldsprocesser.

I 1933 lykkedes det Irène og Frédéric Joliot-Curie for første gang at producere nye radioaktive elementer. Ved at bombardere prøver med α-partikler var de i stand til at producere nuklider , der ikke forekommer i naturen på grund af deres korte halveringstider . I 1934, under deres forsøg, opdagede de en ny type beta -henfald, hvor positroner blev udsendt i stedet for elektroner. Siden da er der skelnet mellem β + og β - stråling.

I 1980 forudsagde Aureliu Săndulescu , Dorin N. Poenaru og Walter Greiner en ny type radioaktivitet baseret på teoretiske overvejelser, hvor kerner, der er tungere end α-partikler, udsendes. Det første eksperimentelle bevis på en sådan klynge -opløsning kom fra HJ Rose og George Arnold Jones i 1983 ved University of Oxford . De observerede, at 223 Ra , normalt en α -emitter, meget sjældent henfalder til 209 Pb med emission af en 14 C -kerne .

Fysisk grundlæggende

Nuklidkort over den radioaktive forfaldstype. Nuklider tegnet i sort er stabile, farvede er ustabile. Den diagonale linje viser nuklider med samme antal protoner og neutroner. Det kan ses, at nuklider med mere end cirka 20 protoner kun er stabile med et overskud af neutroner . Det tungeste stabile nuklid er bly-208 med 82 protoner og 126 neutroner.

stabilitet

Ifølge den nuværende videnstilstand forekommer 255 stabile nuklider og omkring 100 ustabile nuklider i naturen . I alt er omkring 3000 radioaktive nuklider (radionuklider) kendt. Langt de fleste kendte nuklider har således vist sig at være radioaktive.

Hvis der ikke er observeret radioaktivitet i et nuklid, er der to muligheder:

  • nuklidet er stabilt i absolut forstand, dvs. Det vil sige, ifølge den kendte teknik inden for fysik, er der ingen lavere energitilstand, som den kan passere ind i (gå i opløsning);
  • Nuklidet kunne teoretisk forfalde, men hidtil er der ikke pålideligt fundet nogen henfaldshændelse eller klart henfaldsprodukt ( observationsstabilt nuklid ).

Et eksempel på den første type er helium-4. Et eksempel på den anden type er bly-208, det tungeste nuklid uden påvist forfald. Dens alfa henfald 208 Pb → 204 Hg + α ville frigive omkring 0,5 MeV energi. Estimater af halveringstiden ifølge forskellige varianter af Geiger-Nuttall-reglen resulterer i mere end 10 100 år, dvs. mindst 10 90 gange universets alder. Derfor vil dette forfald aldrig blive observeret. Der er andre nuklider med mulig, men ikke observeret, henfald. Det samlede antal stabile nuklider er derfor endnu ikke blevet bestemt i dag (2020).

Alle grundstoffer op til bly, undtagen technetium og promethium , har en eller flere stabile isotoper; antallet af stabile isotoper går op til ti ( tin ). Alle grundstoffer, der er tungere end bly, er ustabile (radioaktive).

Indflydelse af kernemasse og neutron-protonforhold

Kun to meget lette nuklider, det normale hydrogen 1 H og den sjældne heliumisotop 3 He , er stabile med færre neutroner end protoner. Alle andre nuklider "har brug for" mindst lige så mange for stabilitet ( 6 Li, 10 B, 12 C, 14 N, 16 O, 20 Ne, 24 Mg, 28 Si, 32 S, 36 Ar og 40 Ca), men for det meste endda flere neutroner som protoner. Det gennemsnitlige forhold mellem antallet af neutroner og antallet af protoner stiger med et stigende atomnummer fra 1: 1 for meget lette nuklider til 1,54: 1 for de tungeste stabile nuklider (se også neutronoverskud ). Alle nuklider med for mange eller for få neutroner er ustabile og derfor radioaktive. Kerner med mere end 208 partikler er altid ustabile.

De mest stabile nuklider - dvs. dem med den højeste bindingsenergi pr. Nukleon - er 62 Ni, 58 Fe og 56 Fe. Umiddelbare naboer som f.eks B. 63 Ni eller 60 Co er allerede radioaktive. Ud over et afbalanceret forhold mellem neutroner og protoner er det afgørende, om antallet af neutroner og protoner er lige (parret og billigt) eller ulige (uparret og ugunstigt). Bindingsenergien kan beregnes cirka med Bethe-Weizsäcker-formlen .

For ustabile nuklider kan man estimere på hvilken måde (beskrevet nedenfor) de henfalder:

  • for mange neutroner: beta-minus henfald; med et stort overskud også direkte neutronemission
  • for alvorlig: alfa henfald; dels også klyngeopløsning eller spontan opdeling (fission)
  • for mange protoner: beta plus henfald eller elektronoptagelse ; med et stort overskud også direkte protonemission

Et gammaforfald forekommer normalt som en opfølgningsproces efter et tidligere henfald af en anden type.

Generelt er halveringstiden kortere, jo længere nuklidet er fra stabiliteten (sorte felter på nuklidkortet).

Forfald over tid

Radioaktivt henfald er ikke en deterministisk proces . Forfaldstidspunktet for hver enkelt atomkerne er tilfældigt . Der er imidlertid en vis sandsynlighed for forfald pr. Tidsenhed for hvert radionuklid ; I tilfælde af makroskopiske mængder stof betyder det, at mængden af ​​nuklid falder eksponentielt til en god tilnærmelse , som beskrevet i loven om forfald . Sandsynligheden for forfald kan indikeres indirekte, men klart ved halveringstiden , dvs. H. den periode, hvorefter halvdelen af ​​atomkernerne i et indledende sæt er forfaldet. Radioaktive halveringstider spænder fra små brøkdele af et sekund til kvadrillion år. Jo kortere halveringstid, jo større aktivitet af dette nuklid for en given mængde stof .

Den samlede aktivitet af en original mængde kan stige mange gange, hvis der ikke dannes et stabilt eller langlivet nuklid under henfald. Stoffet er beriget med radionuklider i forfaldsserien, der hver har samme aktivitet som den oprindelige proces. Dette skaber en sekulær ligevægt . Dette gøres på z. B. 137 Cs efter et par minutter, ved 232 Th tager det flere år.

Forholdet mellem halveringstid og specifik aktivitet
isotop Halvt liv specifik aktivitet af nuklidet specifik aktivitet i forfaldsserien
Typer af forfald
131 I. 8 dage 4.600.000.000.000 Bq / mg 4.600.000.000.000 Bq / mg β -
137 Cs 30 år 3.200.000.000 Bq / mg 6.230.000.000 Bq / mg β -
239 Pu 24.110 år 2.300.000 Bq / mg 2.300.000 Bq / mg α
235 U 704.000.000 år 80 Bq / mg 160 Bq / mg α, β -
238 U 4.468.000.000 år 12 Bq / mg 37 Bq / mg α, β -
232 Th 14.050.000.000 år 4 Bq / mg 41 Bq / mg α, β -

Statistiske udsving

Den aktivitet A i en mængde af stof er den forventede værdi af antallet af henfald N per tidsenhed. Det faktiske antal henfald observeret i et bestemt tidsinterval T svinger tilfældigt omkring den forventede værdi N T = A · T ; frekvensen, hvormed et bestemt tal k forekommer, følger en Poisson -fordeling . Denne proces er z. B. bag uregelmæssigheden af ​​revnedannelse af en kontamineringsdetekteringsindretning ("Geigertæller").

The Poisson fordeling kan være tilstrækkeligt store gennemsnitlige antal tilnærmes med gaussisk fordeling beskrive. Den standardafvigelse for henfald i det valgte tidsinterval er .

Typer af forfald

Forskellige former for henfald af et radionuklid i nuklidkortet : lodret: atomnummer (protonnummer) Z , vandret: neutronnummer N

De mest almindelige, vigtigste og længste kendte former for henfald , også kendt som henfaldstilstand (ZM) eller henfaldskanal , er alfa-, beta- og gammaforfald. Da arten af ​​disse processer var ukendt på tidspunktet for deres opdagelse, blev de tre strålingstyper angivet i rækkefølge med stigende penetration med de første tre (små bogstaver) i det græske alfabet: α, β og γ.

  • Under alfa -henfald udsender atomkernen en alfapartikel, der består af to protoner og to neutroner. Dette reducerer massetallet med 4 og ordinalnummeret med 2.
  • I betaforfald i snævrere forstand udsender atomkernen enten en elektron eller en positron ; dette skabes i atomkernen, når en neutron omdannes til en proton eller en proton til en neutron. Massetallet forbliver det samme, ordinalnummeret ændres med +1 eller −1.
  • Under gammaforfald udsender atomkernen en foton med høj energi . Masse- og atomtal forbliver de samme, kun kerneens excitationstilstand reduceres. Gamma -henfald forekommer normalt som en direkte konsekvens af et tidligere alfa- eller beta -henfald.

Ud over disse tre former for transformation blev andre senere opdaget. De fleste af dem er sjældne og har kun interesse for fysisk forskning i sig selv; Udover alfa-, beta- og gammaforfald har spontan fission også en vis praktisk betydning .

Nogle nuklider kan henfalde på flere måder, dvs. de har mere end en henfaldskanal. Et nuklidkort er en grafisk oversigt over alle stabile og ustabile nuklider inklusive deres observerede typer af henfald og halveringstider .

Det store antal eksisterende former for henfald kan opdeles i kategorier:

Forfalder med emission af nukleoner
Mange radioaktive kerner ændres med emission af nukleoner, dvs. H. af protoner, neutroner eller lette kerner. Det mest fremtrædende eksempel er alfa -henfald . Her deler moderkernen en heliumkerne af. Mere sjældent udsendes (udsendes) enkelte neutroner eller protoner eller hele kulstof eller andre lette kerner. Alle henfald med emission af nukleoner medieres af den stærke interaktion sammen med den elektromagnetiske interaktion .
Beta forfalder
Hvis elektroner (eller deres antipartikler) er involveret i et henfald, kaldes det beta -henfald. Der er flere sådanne processer. En elektron behøver ikke altid at blive skabt som et produkt; en elektron kan også konverteres, som det er tilfældet med elektronfangst . Alle beta -henfald er processer med svag interaktion .
Overgange mellem tilstande i den samme kerne
I dette tilfælde udsendes der ingen partikler. Tilsvarende ændrer kernen sig heller ikke til en anden; det afgiver bare overskydende energi. Dette kan frigives som gammastråling eller afgives til en elektron i atomskallen (intern omdannelse). Dette er processer med elektromagnetisk interaktion.

oversigt

Forfaldstilstand deltagende partikler Datterkerne udsendte
partikler
Forfalder med emission af nukleoner
α Alpha henfald Kernen udsender en 4 He -kerne ( A = 4,  Z = 2), også kaldet alfapartikler . ( A −4,  Z −2) 4 Han
SF Spontan splittelse Kernen går i opløsning i to mellemstore kerner med emission af for det meste to til tre neutroner, sjældent i yderligere (for det meste lette) kerner. 2+ kerner 2… 3 efter
s Protonemission Kernen udsender en proton. ( A −1,  Z −1) s
n Neutronemission Kernen udsender en neutron. ( A −1,  Z ) n
2p Dobbelt protonemission Kernen udsender to protoner på samme tid. ( A −2,  Z −2) 2 s
2n Dobbelt neutronemission Kernen udsender to neutroner på samme tid. ( A −2,  Z ) 2 n
A c Z c Klynge -opløsning Kernen udsender en mindre kerne ( 14 C til 28 Si) med A c , Z c . En tung kerne forbliver mellem 204 Hg, 212 Pb og 211 Bi.
Alfa -henfaldet (se ovenfor) er i. Regnes generelt ikke blandt klyngedisintegrationerne.
( A - A cZ - Z c ) ( A cZ c )
Beta forfalder
β - Beta-minus henfald Kernen udsender en elektron og en elektron antineutrino. ( AZ +1) v e , e -
β + Beta plus henfald Kernen udsender en positron og en elektronneutrino . ( AZ −1) v e , e +
K (ε) Elektronfangst Kernen absorberer en elektron fra atomskallen og udsender en elektronneutrino. ( AZ −1) v e
ββ (2β - ) Dobbelt beta-minus henfald Kernen udsender to elektroner og to elektronantineutrinoer. ( AZ +2) 2 ν̅ e , 2 e -
(2β + ) Dobbelt beta plus henfald Kernen udsender to positroner og to elektronneutrinoer. ( AZ −2) 2 v e , 2 e +
(εβ + ) Elektronfangning med positronemission Kernen absorberer en elektron fra atomskallen og udsender en positron og to elektronneutrinoer. ( AZ −2) 2 v e , e +
KEC (2ε) Dobbelt elektronfangst Kernen absorberer to elektroner fra atomskallen og udsender to elektronneutrinoer. ( AZ −2) 2 v. E
Overgange mellem tilstande i den samme kerne
DET Gamma forfald Den exciterede kerne udsender en (hovedsagelig) højenergi foton (gamma quantum). ( AZ ) γ
(IC) Indre konvertering Den ophidsede kerne overfører energi til en skalelektron, som forlader atomet. ( AZ ) e -
  • Forkortelserne uden parenteser bruges i isotoplisten af ​​det tyske sprog Wikipedia, dem i parentes bruges ofte på andre websteder.
  • K / β + angiver forekomsten af ​​elektronfangst samt beta plus henfald.

Forfalder med emission af nukleoner

Alpha henfald (α)

Alpha -henfald forekommer hovedsageligt i tungere og relativt lave neutronkern. En helium- 4-kerne, kaldet en alfapartikel i dette tilfælde, forlader moderkernen med en hastighed på 3 til 8 procent af lysets hastighed . Dette er muligt på trods af den høje Coulomb -barriere på grund af tunneleffekten . Den resterende kerne, også kaldet rekylkernen eller datterkernen, har efter processen et nukleontal reduceret med 4 og et atomladetal reduceret med 2 .

Den generelle formel for alfa henfald er

Moderkernen X med nukleontal (massenummer) A og protonnummer Z henfalder med emission af en alfapartikel til datterkernen Y med et nukleontal reduceret med 4 og et antal protoner reduceret med 2.

Eksempel : henfald af uran-238 til thorium-234:

Yderligere henfald med emission af nukleoner følger her .

Beta forfalder

Betaforfald opstår, når der er en ubalance i forholdet mellem neutroner og protoner i kernen. Den resulterende betastråling består enten af ​​elektroner (β - ) eller positroner (β + ), som efterlader kernen - afhængigt af nuklidet - med op til 99,9 procent af lysets hastighed.

Beta -minus henfald (β - )

Under beta-minus henfald omdannes en neutron til en proton i kernen. Der udsendes en elektron og en elektron antineutrino . Det nucleon Antallet af kernen ændrer sig ikke, dets atomnummer stiger med 1.

Den generelle formel er

Moderkernen X med nucleon nummer A og proton nummer Z henfalder med emission af en elektron og en elektron antineutrino til datterkernen Y med samme antal nukleoner og et øget antal protoner.

Eksempel: henfald af carbon-14 i den stabile isotop nitrogen-14:

Beta-minus stråling kan overføres gennem et par meter luft eller z. B. fuldstændig afskærmning med en plexiglasplade .

Neutrino og antineutrino er kun udsat for svag interaktion . På grund af denne ekstremt sjældne interaktion med stof er de svære at opdage og harmløse for levende væsener. Solneutrinoer krydser dele af solen og hele jorden næsten uden at blive svækket.

Beta plus henfald (β + )

Ved beta-plus henfald omdannes en proton til en neutron i kernen ; der udsendes en positron og en elektronneutrino . Kernens nukleontal ændres ikke, dets atomnummer reduceres med 1.

Den generelle formel er

Moderkernen X med nucleon nummer A og proton nummer Z henfalder med emission af en positron og en elektronneutrino til datterkernen Y med samme antal nukleoner og et færre antal protoner.

Eksempel: henfaldet af nitrogen-13 i den stabile isotop carbon-13:

(Enkel) elektronopsamling (ε)

En anden måde at konvertere en proton til en neutron er elektronfangst , også kendt som ε-henfald eller undertiden omvendt β-henfald . En elektron "trækkes" fra atomskallen ind i kernen. Efter den typisk berørte elektronskal , K -skallen, kaldes elektronfangning også som K -indfangning . En proton i kernen omdannes til en neutron, og en elektronneutrino udsendes. Ændringen i kernen er den samme som i β + henfald: antallet af nukleoner forbliver uændret, atomnummeret reduceres med en. Elektronfangst konkurrerer derfor med β + henfald. Da β + henfaldet skal generere energien til det udsendte positron, er β + henfaldet energisk ikke en mulighed for hvert nuklid, der henfalder med elektronfangst . Der frigøres et rum i skallen, der påvirkes af elektronfangst, og elektroner fra de ydre skaller bevæger sig op og udsender karakteristiske røntgenstråler.

Generelt er formlen for elektronfangning

Moderkernen X fanger en elektron fra atomskallen og omdannes med en elektronneutrinos emission til datterkernen med samme antal nukleoner og et færre antal protoner.

Eksempel: henfaldet af nikkel-59 til kobolt-59:

Dobbelt elektronfangning (2ε)

For nogle kerner er simpel elektronfangst ikke energisk muligt, men de kan henfalde ved at fange to elektroner på samme tid. Da sådanne henfald kræver to svage interaktioner på samme tid, har de ekstremt lange halveringstider. De blev først opdaget direkte i 1986.

Eksempel: henfaldet af xenon-124 til tellur-124:

Dobbelt beta -minus henfald (2β - )

For nogle kerner er et enkelt beta -henfald ikke energisk muligt, men de kan henfalde, mens de udsender to elektroner. Da sådanne henfald kræver to svage interaktioner på samme tid, har de ekstremt lange halveringstider. De blev først opdaget direkte i 1987.

Eksempel: henfald af zirconium-96 til molybdæn-96:

Om der altid udsendes to neutrinoer under dobbelt beta-henfald, eller om der også forekommer et neutrinfrit dobbelt beta-henfald, er endnu ikke blevet besvaret (2016). Hvis det neutrino-mindre tilfælde kunne bevises, ville neutrinoerne have udslettet hinanden , hvilket ville betyde, at neutrinoer er deres egne antipartikler. Det ville gøre dem til såkaldte Majorana-partikler .

Overgange mellem tilstande i den samme kerne

Gamma henfald (γ)

Et gammaforfald opstår generelt, når en atomkerne forbliver i en ophidset tilstand efter endnu et tidligere henfald . Atomkernen udsender energi gennem emission af elektromagnetisk stråling med høj energi (γ-stråling) og ændres til en tilstand med lavere energi. Antallet af neutroner og protoner i kernen ændres ikke. Udtrykket gamma "henfald" er noget misvisende i denne henseende, men det er stadig en almindelig nomenklatur. Med nogle få undtagelser, gamma henfald sker inden for meget kort tid (10 -18 til 10 -12 sekunder) efter en tidligere forfald.

Den generelle formel er

Den ophidsede kerne X er spændt ved at udsende et gammakvantum.
Forfaldsordning på 60 Co
99 m Tc desintegrationsordning

Et velkendt eksempel er emission af gammastråling gennem en nikkel-60 kerne, som (for det meste) skyldes betaforfald af en kobolt-60 kerne:

Den forfald arrangement med denne proces er vist i grafikken til højre. 60 Co , et nuklid med mange praktiske anvendelser, er en beta-minus emitter med en halveringstid på 5,26 år. Det henfalder til en ophidset tilstand på 60 Ni * , som næsten øjeblikkeligt skifter til grundtilstanden med en halveringstid på lidt mindre end 1 ps gennem udsendelse af (for det meste) en kaskade af to gammakvanta.

I de praktiske anvendelser af 60 Co og mange andre radionuklider handler det meget ofte kun om denne gammastråling; alfa- eller beta -strålingen er i disse tilfælde afskærmet af huset til det radioaktive præparat, og kun gammastråling trænger udad.

Selvom gammastrålingen kommer fra datter -nuklidet i alfa- eller beta -henfaldet, tildeles det altid sprogligt sit forældrenuklid. Man taler om "gamma-emitteren" Cobalt-60 osv., Fordi den eneste praktisk anvendelige kilde til denne gammastråling er en 60 co-forberedelse.

Kun når den ophidsede tilstand er en isomer , dvs. H. har en tilstrækkelig lang halveringstid, kan den faktiske gammastrålingskilde bruges separat fra sin generation, som for technetium -99:

Denne technetium-isotop med en halveringstid på seks timer bruges til medicinsk diagnostik.

For at beskytte mod γ -stråling kan beton eller blyplader, der er decimeter tykke, være nødvendige, fordi det ikke har et specifikt område i stof, men kun dæmpes eksponentielt . Der er derfor en tykkelse på en halv værdi, der er afhængig af gammaenergien for hvert afskærmningsmateriale . Ligesom lys er gammastråling elektromagnetisk stråling, men dens kvantum er meget mere energisk og ligger derfor langt uden for det spektrum, der er synligt for det menneskelige øje.

Indre konvertering (IC)

Energien frigivet under overgangen fra en atomkerne til en energisk lavere tilstand kan også overføres til en elektron i atomskallen. Denne proces kaldes intern konvertering. Konverteringselektronerne har følgelig meget karakteristiske energier, dvs. i modsætning til β -elektroner viser de et linjespektrum.

Den ophidsede kerne X er de-ophidset. Den frigivne energi overføres som kinetisk energi til en elektron i atomskallen.

I tilfælde af intern omdannelse mangler en negativ elementær ladning i skallen efter opløsningen, og der forbliver en positiv ion .

Andre former for henfald med emission af nukleoner

Spontan split (SF)

I tilfælde af særlig tunge kerner ud over atomnummer 90 ( thorium ) er spontan fission en anden radioaktiv omdannelsesproces. Atomkernen brydes ned i to (sjældent flere) mellemstore datterkerner og frigiver to eller tre neutroner i processen. Forskellige par datterkerner er mulige, men summen af ​​atomtalene og summen af ​​massetallene for alle fissionsprodukter er hver lig med den for den oprindelige kerne :

Naturligt forekommende uranisotoper forfalder i ringe omfang ved spontan fission:

Udover den for det meste binære atomklyvning forekommer der også sjældent en ternær nuklear fission, hvor en tredje (let) partikel forekommer. Normalt er denne partikel en 4 He eller 3 H kerne.

Kvaternær nuklear fission forekommer endnu sjældnere, hvor to yderligere lyspartikler (også her for det meste 4 He) dannes.

Spontan nukleonemission (p, n, 2p, 2n)

I tilfælde af kerner med et særligt højt eller særligt lavt antal neutroner kan spontan nukleonemission forekomme . H. føre til proton- eller neutronemission . Atomkerner med et meget højt overskud af protoner kan udsende en proton, og atomkerner med et højt overskud af neutroner kan frigive neutroner.

Eksempel: Bor-9 deler en proton fra for at kompensere for overskuddet:

Eksempel: Helium-5 udsender derimod spontant en neutron:

To protonforfald (2p)

Med et ekstremt overskud af protoner kan der forekomme to-proton henfald, hvor selv to protoner udsendes samtidigt.

Eksempel: henfald af svovl -26 til silicium -24:

To-neutron henfald (2n)

I tilfælde af et ekstremt overskud af neutroner kan der forekomme to-neutronforfald, hvor der endda udsendes to neutroner på samme tid.

Eksempel: henfaldet af beryllium -16 til beryllium -14:

Begge to-nukleonprocesser forekommer tæt på den teoretiske stabilitetsgrænse, "kanten af ​​nuklidkortet". Uden for dette kan der ikke være nogen bundne atomkerner.

Klynge -opløsning (A c Z c )

I stedet for individuelle nukleoner eller helium-4-kerner udsendes der også i meget sjældne tilfælde større atomkerner. Denne form for forfald blev forudsagt i 1980 og eksperimentelt bekræftet i 1983.

Eksempler:

Forfaldsserie

Produktet af et henfald kan være stabilt eller til gengæld radioaktivt. I sidstnævnte tilfælde vil en sekvens af radioaktive henfald finde sted, indtil der endelig dannes et stabilt nuklid som slutprodukt. Denne sekvens af radioaktive henfald kaldes en henfaldsserie eller henfaldskæde .

Isotopen uran- 238 henfalder med emission af en alfapartikel i thorium- 234, dette omdannes derefter via beta-henfald til protactinium- 234, som igen er ustabil og så videre. Efter i alt 14 eller 15 henfalder, denne serie af henfald enderne med den stabile kerne føre -206. Da nogle kerner kan henfalde på forskellige måder (se henfaldskanal ), kan flere grene af den samme forfaldsserie stamme fra en moderkerne (som også kan mødes igen). For eksempel omdannes omkring 64% af atomerne i en vismut -212 -prøve til polonium -212 gennem beta -henfald , de resterende 36% gennem alfa -henfald til thallium -208.

På denne måde kan en oprindeligt ren prøve af et radionuklid med tiden blive til en blanding af forskellige radionuklider. Langlivede nuklider akkumulerer mere end kortlivede.

Afskærmning og rækkevidde

Alfastråling absorberes fuldstændigt af et ark papir, betastråling absorberes fuldstændigt af et metalark, der er et par millimeter tykt; for tilstrækkeligt at dæmpe gammastråling, afhængig af energien i denne stråling, kræves flere centimeter til decimeter af et materiale med den højest mulige densitet (se afskærmning (stråling) ).

Alfastråling kan beskyttes med et stykke papir, tyndt pap eller med luft. Tynde lag af plexiglas eller metalplader bruges til at afskærme β - stråling (elektroner), materialer med et lavt atomnummer er bedre egnet på grund af den lavere bremsstråling. Materialer med høje atomtal bruges til at afskærme β + - og samtidig γ -stråling (se tilintetgørelse ), f.eks. B. bly . Generelt øges rækkevidden af ​​ioniserende stråling med dens energi og falder med densiteten af afskærmningsmaterialet. α-stråling med kinetisk energi på 5 MeV har et område på 3,6 cm i luft, men kun 0,04 mm i væv. Hovedsageligt udsender ioniserende stråling energi gennem kollisioner med atomerne i afskærmningsmaterialet. Samtidig ioniseres eller exciteres atomer , hvilket igen skaber sekundære elektroner og røntgenstråler i afskærmningsmaterialet.

Radioaktivitet i miljøet

Radioaktivitet forekommer dels naturligt i vores miljø (uden menneskelig indgriben), dels blev det eller er det genereret af menneskelige aktiviteter ("menneskeskabt"). Årsagerne til naturlig radioaktiv stråling er primordiale radionuklider med deres sekundære produkter samt nuklider, der genereres af kosmisk stråling i jordens atmosfære . Menneskeskabt radioaktivitet har normalt en isotopisk sammensætning, der adskiller sig fra den naturlige , fordi den også indeholder kortvarige radionuklider , der ikke opstår i en række forfald eller spallationsprocesser .

Naturligt forekommende radioaktivitet

De primære radionuklider kommer fra materialet på urjorden og er stadig til stede i dag på grund af deres lange halveringstid. Disse omfatter kalium -40, som altid er indeholdt i menneskekroppen, og isotoper af uran, som er vigtige som atombrændstof . Andre radionuklider opstår indirekte som nedbrydningsprodukter fra de radioaktive henfaldsserier af disse urnuklider, som konstant reproduceres , såsom radongassen , der undslipper overalt fra jorden . Disse nuklider kaldes radiogene . Endvidere genereres kosmogene radionuklider kontinuerligt i atmosfæren gennem kernereaktioner med kosmiske stråler. De inkluderer kulstof -14, som ligesom kalium -40 kommer ind i alle organismer gennem stofskiftet .

Strålingen af ​​de allestedsnærværende naturlige radionuklider kaldes terrestrisk stråling .

Radioaktivitet genereret eller frigivet af mennesker

Længe før radioaktivitet blev opdaget, havde menneskelige aktiviteter som minedrift og afbrænding af kul frigivet radioaktive stoffer. Paracelsus beskrev Schneeberger sygdom i 1567 . Metalmalm og kul indeholder flere radionuklider end den gennemsnitlige biosfære; Mine systemer transporterer radon fra jordens indre til overfladen.

Med minedrift af uran, opførelse af atomkraftværker og vigtigst af alt konstruktion og afprøvning af atomvåben over jorden, blev radioaktivitet frigivet til biosfæren, som havde en global indvirkning.

Store mængder radioaktive stoffer blev frigivet (ud over atomprøverne frem til 1963) gennem ulykker i atomfaciliteter. Mest kendt er atomkatastrofen i Tjernobyl og atomkatastrofen i Fukushima . Efter 1990 blev Kyshtym -ulykken i 1957 og Ostural Trail, der opstod i processen, kendt.

Medicinske anvendelser eller materialestudier med ioniserende stråling bidrager ikke til radioaktivitet forårsaget af mennesker. Hvis der overhovedet bruges radioaktive stoffer, er der tale om kortvarige nuklider i små mængder, som f.eks B. i positronemissionstomografi .

Visse langlivede nuklider fra det radioaktive affald fra nuklear fission kunne i fremtiden omdannes til kortere levetid, der er billigere at opbevare ved hjælp af transmutation .

Størrelser og måleenheder

aktivitet

Når aktivitet er defineret som antallet af henfaldshændelser pr. Tidsenhed i en prøve af radioaktivt eller radioaktivt forurenet forekommende stof. Aktiviteten er normalt givet i SI -enheden Becquerel (Bq). 1 Becquerel svarer til et henfald pr. Sekund.

Stråledosis

De mængder og måleenheder, der vedrører virkningerne af ioniserende stråling (fra radioaktive eller andre kilder) inkluderer

  • den absorberede dosis med måleenheden grå , der beskriver den absorberede energi pr. masse i joule / kilogram (J / kg),
  • den tilsvarende dosis med enheden Sievert , svarer til den absorberede dosis, korrigeret af definerede vægtningsfaktorer for forskellige typer stråling og
  • den ion dosis med måleenheden Coulomb / kilogram (C / kg), som beskriver mængden af ionisering processer forårsaget.

Måleudstyr til stråling fra radioaktivitet

Der er mange typer detektorer til påvisning og kvantitativ måling af stråling, som hver især er velegnet til bestemte strålingstyper. Et velkendt eksempel er Geigertælleren . Ioniseringskamre og cloudkamre kan bruges til at detektere alfa-, beta- og gammastråling, scintillationstællere og halvlederdetektorer bruges til at detektere beta- og gammastråler.

Til strålingsbeskyttelse til måling af forskellige typer dosimetre og doseringshastighedsmålere . De indeholder hver eller en af ​​de detektorer, der er nævnt ovenfor.

Den allerførste måling, der gav en kvantitativ erklæring om strålingen, blev udført af Pierre Curie og Marie Curie ved hjælp af et elektroskop . Dette målte faldet i en elektrisk ladning på grund af luftens ledningsevne forårsaget af ioniseringen. Det samme måleprincip bruges stadig i dag (2016) i fyldepennsdosimeteret .

Ansøgninger

Det periodiske system med elementerne farvet i henhold til halveringstiden for deres mest stabile isotop.

Tekniske applikationer

Radionuklidbatterier bruges i rumrejser til strømforsyning og radionuklidvarmeelementer til opvarmning. Ud over Jupiters bane er strålingen fra den fjerne sol ikke længere tilstrækkelig til at dække sondernes energibehov med solceller af praktisk størrelse. Stærke strålingsbælter , som dem der bruges til. B. Omkring Jupiter, gør brugen af ​​solceller umulig. I Sovjetunionen blev meget kraftfulde radionuklidbatterier fyldt med strontium -90 brugt til at betjene fyrtårne og radiofyr i polarcirklen.

Vigtige anvendelser, der udnytter stoffers radioaktivitet, er aldersbestemmelse af genstande og materialetest.

I arkæologi anvendes kunsthistorie , geologi og paleoklimatologi målinger af koncentrationen af ​​radioaktive isotoper til at bestemme alderen, f.eks. B. radiocarbon dating (radiocarbon dating ).

En teknisk anvendelse er tykkelsesmåling og materialetest ved hjælp af radiografi. Et materiale bestråles med gammastråler, og en tæller bestemmer gennemsnitsdensiteten med en kendt lagtykkelse eller omvendt lagtykkelsen med en kendt densitet baseret på de indtrængende stråler og loven om absorption . Strålingen kan også skabe et billede på en røntgenfilm bag materialelaget. Radiografisk test bruges i denne form til materialer.

Også radiometrisk niveaumåling i store beholdere med bulk eller granulat udføres med gammastråling fra en til en anden karvæg.

I geofysik og biologi er radioaktive stoffer egnede som sporstoffer til at bestemme z -flowets adfærd. B. at undersøge grundvand i jorden eller blod i et væv. Til dette formål introduceres en kendt mængde af stoffet på et bestemt tidspunkt, og den tidsmæssige og rumlige fordeling af aktiviteten måles.

Materialeundersøgelser

I solid-state fysik og solid-state kemi bruges radioaktive isotoper til at studere materialer, som f.eks B. Metaller og legeringer , halvledere , isolatorer og funktionel keramik . Fokus her er på lokale defekter og diffusion , som ofte bestemmer materialernes funktionalitet. Disse bruges i dag i mange elektroniske applikationer, såsom elektronik , batterier , computerchips , harddiske , belysning osv. Uden en dybere forståelse af disse materialer ville en specifik applikation være utænkelig.

En applikation er elementanalyse med gammaspektroskopi . Præcisionsmålinger i kemisk analyse og undersøgelser af den lokale struktur i faste stoffer udføres f.eks. B. udført med Mössbauer-spektroskopi eller den forstyrrede gamma-gamma-vinkelkorrelation . Disse metoder til nuklear faststoffysik anvender særlige radioaktive isotoper, der findes i særlige faciliteter, som f.eks B. ISOLDE ved CERN eller i atomreaktorer .

Radioaktive sonder har den store fordel, at der kun kræves meget små mængder stof, og de bruges normalt kun i spor. Ved sporstofdiffusion er nogle få kBq normalt tilstrækkelige til at bestemme diffusionskoefficienter i faste stoffer. Hvis gamma-gamma-vinkelkorrelationen forstyrres , kræves kun ca. 10 10 til 10 12 atomer pr. Måling. Dette kan gøres med metoden z. B. bindingen af ​​giftige metaller, såsom cadmium , kviksølv eller bly, kan undersøges in situ i biologiske celler . Med beta-NMR kræves kun ca. 10 8 atomer pr. Måling .

Medicinske applikationer

Anvendelse af uforseglede radioaktive stoffer på mennesker er genstand for nuklearmedicin .

Scintigrafi bruges mest i nuklearmedicinsk diagnostik . Små mængder af et y-emitterende stof ( sporstof ) påføres ("påføres") på patienten, f.eks. Injiceres i en vene eller inhaleres. Strålingen fra sporstoffet registreres uden for kroppen af ​​et gammakamera baseret på scintillationsdetektorer og frembringer en todimensionel grafisk fremstilling. Moderne videreudvikling af metoden tillader tredimensionelle repræsentationer ved hjælp af computertomografi ( Single Photon Emission Computed Tomography , SPECT); En anden billeddannelsesmetode inden for nuklearmedicin, der også giver tredimensionelle billeder, er positronemissionstomografi (PET). Visse laboratorietests kan også udføres med radioaktive stoffer, f.eks. Radioimmunanalysen .

Rene eller overvejende β-emittere bruges i nuklearmedicinsk terapi. De mest almindelige anvendelsesområder er radiojodbehandling til godartede og ondartede sygdomme i skjoldbruskkirtlen , radiosynoviorthese for visse ledsygdomme og radionuklidbehandling til smertelindring i knoglemetastaser .

I strålingen var radionuklider tidligere ofte i form af lukkede gamma -emittere , der undslap ethvert radioaktivt stof og kan absorberes af kroppen. På grund af risikopotentialet for medicinsk personale bliver disse i stigende grad erstattet af hårde røntgenstråler , der genereres med elektroniske lineære acceleratorer til bestråling af kroppen udefra . De vedlagte gamma -emittere bruges stadig, f.eks. I brachyterapi eller radiokirurgi .

Farlighed

ADR farligt gods klasse 7 radioaktive stoffer

Med hensyn til farligheden ved radioaktivitet skal der skelnes mellem forskellige risici:

  • Strålingseksponering som en langtrækkende virkning ( se også dosis omregningsfaktor )
  • Forurening (kontaminering) med radioaktivt materiale, som under visse omstændigheder kan føre til langvarig bestråling, f.eks. B. med forurening af huden
  • Indarbejdelse (optagelse) af radioaktive stoffer i kroppen ved indånding ( indånding ) eller spise / drikke ( indtagelse ).

Disse udtryk er undertiden forvirret i nyhedsdækning og offentlig mening. Følgelig bruges f.eks. Udtrykket "bestrålet" ofte forkert i dag (2016) i stedet for forurenet ; Stråling betyder oprindeligt - analogt med forbrændingen - en forårsaget af bestråling betydelig skade eller personskade.

Det er ikke radioaktiviteten i sig selv, men den ioniserende stråling, der udsendes af den, er ansvarlig for den til tider farlige biologiske effekt .

Konsekvenserne af lavdosisstråling ( lav stråling ) på miljøet og levende væsener diskuteres bredt. De er svære at bevise. Definitionen af ​​tilladte grænseværdier er også kontroversiel.

Advarselssymboler

Advarselsskilt i henhold til ISO 21482, som kun er fastgjort direkte til de farlige radioaktive emittere

Da strålingsadvarselsskiltet (Trefoil -symbol: ), der hidtil er brugt, ofte ikke blev anerkendt som en advarsel om stærke radioaktive emittere, og folk fjernede et stærkt strålende nuklid fra dets afskærmning (f.eks. Goiânia -ulykken ), er der allerede sket dødsfald, især i udviklingslande Ulykker. Den 15. februar 2007 annoncerede IAEA derfor , at et nyt, mere iøjnefaldende advarselsskilt bør fastgøres direkte til radiatorer i strålingskategorier 1, 2 og 3. Ved hjælp af mere meningsfulde symboler advarer dette om den dødelige fare for ioniserende stråling og får folk til at flygte. Kun det gamle symbol bør stadig anbringes på selve beholderen, da det beskytter strålingen i en sådan grad, at den ikke udgør nogen umiddelbar fare. Gennem standarden som ISO - Norm 21482 , skal den nye advarselsmærke for farlige strålekilder indføres så hurtigt som muligt og internationalt bindende. I Tyskland er advarselsmærket hverken vedtaget i en national standard eller inkluderet i forskrifterne om forebyggelse af ulykker. Det er heller ikke inkluderet i udkastet til den nye version af DIN 4844-2, som regulerer advarselsskilte. I Østrig er det standardiseret i OENORM ISO 21482.

Mærkningen bør ikke ændres i tilfælde af svage strålingskilder. Udviklingen af ​​symboler til at advare eftertiden om radioaktive farer er genstand for atomisk semiotik .

litteratur

  • Werner Stolz: Radioaktivitet. Grundlæggende, måling, applikationer. 5. udgave. Teubner, Wiesbaden 2005, ISBN 3-519-53022-8 .
  • Bogdan Povh , K. Rith, C. Scholz, Zetsche: Partikler og kerner. En introduktion til de fysiske begreber. 7. udgave. Springer, Berlin / Heidelberg 2006, ISBN 978-3-540-36685-0 .
  • Klaus Bethge , Gertrud Walter, Bernhard Wiedemann: Kernefysik. 2. udgave. Springer, Berlin / Heidelberg 2001, ISBN 3-540-41444-4 .
  • Hanno Krieger: Grundlæggende i strålingsfysik og strålingsbeskyttelse. 2. udgave. Teubner, Wiesbaden 2007, ISBN 978-3-8351-0199-9
  • IAEA Sikkerhedsordliste. Terminologi brugt til nuklear sikkerhed og strålingsbeskyttelse. IAEA Publications, Wien 2007, ISBN 92-0-100707-8 .
  • Michael G. Stabin: Strålingsbeskyttelse og dosimetri. En introduktion til sundhedsfysik. Springer, 2007, ISBN 978-0-387-49982-6 .
  • Glenn Knoll: Strålingsdetektion og -måling. 3. Udgave. Wiley & Sons, New York 2007, ISBN 978-0-471-07338-3 .

Weblinks

Wikibooks: Uorganisk kemi for studerende / radioaktivitet  - lærings- og undervisningsmateriale
Wiktionary: radioaktivitet  - forklaringer på betydninger, ordoprindelse, synonymer, oversættelser

Individuelle beviser

  1. Pierre Curie, Marie Curie, G. Bémont: Sur une nouvelle substans fortement radio-active contenue dans la pechblende . I: Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences . tape 127 , 1898, s. 1215-1217 ( online ).
  2. ^ Johannes Friedrich Diehl: Radioaktivitet i mad . John Wiley & Sons, 2008, ISBN 978-3-527-62374-7 , s. 2 ( begrænset forhåndsvisning i Google Bogsøgning).
  3. Eksempel på forkert brug: Hvad er radioaktivitet, og hvordan fungerer det? fra Greenpeace
  4. Radioaktiv stråling: Tokyo er skånet for tiden .
  5. Se for eksempel:
    * Becquerel -stråler . I: Brockhaus 'Kleines Konversations-Lexikon . 5. udgave. Bind 1, F. A. Brockhaus, Leipzig 1911, s.  171 .
    * Becquerel stråler. I: Meyers Großes Konversations-Lexikon . 6. udgave. Bind 2, Bibliographisches Institut, Leipzig / Wien 1905, s.  541–542 .
    * Robert Strutt : Becquerel -strålerne og Radiums egenskaber. Edward Arnold, 1904.
  6. Hvor farlig er den stråling, der er lækket til dato for befolkningen?
  7. ^ Fukushima: "Meget klart overdrevet" .
  8. ^ Ernest Rutherford: Uranstråling og elektrisk ledning produceret af den . I: Filosofisk magasin . 5. afsnit, bind 47, nummer 284, 1899, s. 116, doi: 10.1080 / 14786449908621245 .
  9. ^ Ernest Rutherford: Magnetisk og elektrisk afvigelse af let absorberede stråler fra radium . I: Filosofisk magasin . 6. afsnit, bind 5, nummer 25, 1903, s. 177 doi: 10.1080 / 14786440309462912 .
  10. Aureliu Săndulescu, Dorin N. Poenaru, Walter Greiner: Ny type henfald af tunge kerner mellemliggende mellem fission og α henfald . I: Soviet Journal of Particles and Nuclei . Bind 11, nummer 6, 1980, s. 528 (= Fizika Elementarnykh Chastits i Atomnoya Yadra . Bind 11, 1980, s. 1334).
  11. ^ HJ Rose, GA Jones: En ny form for naturlig radioaktivitet . I: Naturen . Bind 307, nummer 5948, 19. januar 1984, s. 245-247 doi: 10.1038 / 307245a0 .
  12. NUBASE2016. (txt) Atomic Mass Data Center, Nuclear Data Section of IAEA , 2017, åbnet den 10. august 2018 (baseret på G. Audi, FG Kondev, Meng Wang, WJ Huang, S. Naimi: NUBASE2016 -evalueringen af ​​nukleare egenskaber . i: Kinesisk Physics C . band 41 , nej. 3 , 10. marts 2017, doi : 10.1088 / 1674-1137 / 41/3/030001 ( iaea.org [PDF; 1.9 MB ; adgang til den 10. august 2018]). ).
  13. Hanno Krieger: Grundlaget for strålingsfysik og strålingsbeskyttelse. 4. udgave, Vieweg + Teubner, Wiesbaden 2012, ISBN 978-3-8348-1815-7 , s. 150-160.
  14. ^ A b G. Audi, O. Bersillon, J. Blachot og AH Wapstra: NUBASE -evalueringen af ​​nukleare og forfaldne egenskaber. (PDF; 1,0 MB) I: Kernefysik . Bind A 729, 2003, s. 3–128.
  15. Radioaktive henfald kan derfor bruges i tilfældige generatorer til at generere reelle tilfældige tal , se f.eks. B. Ammar Alkassar, Thomas Nicolay, Markus Rohe: Hentning af ægte tilfældige binære tal fra en svag radioaktiv kilde . I: Computational Science and its Applications - ICCSA 2005 . tape 3481 . Springer Berlin Heidelberg, 2005, ISBN 978-3-540-25861-2 , s. 634-646 , doi : 10.1007 / 11424826_67 .
  16. journals.aps.org .
  17. Ternær og kvaternær fission
  18. D. Eidemüller: Ved grænserne for nuklidkortet .
  19. Achim Rahn: Strålebeskyttelse - Teknologi: Specialistkursus for strålebeskyttelsesofficerer i overensstemmelse med de tekniske retningslinjer for teknologi til strålingsbeskyttelsesforordning (StrlSchV) og røntgenforordning (RöV) . Hüthig Jehle Rehm, ISBN 978-3-609-68452-9 , s. 58 ff . ( begrænset forhåndsvisning i Google Bogsøgning).
  20. ^ Hans Albrecht Bethe, Julius Ashkin: Passage af stråling gennem stof . I: Emilio Segré (red.): Eksperimentel atomfysik . Bind 1, del II. John Wiley & Sons, New York 1953.
  21. ^ MJ Berger, JS Coursey, MA Zucker, J. Chang: ESTAR, PSTAR og ASTAR: computerprogrammer til beregning af stopkraft- og rækkevidde-tabeller for elektroner, protoner og heliumioner (version 1.2.3). National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg 2005.
  22. Bernd Leitenberger: Radioisotopelementerne ombord på rumprober. Hentet 24. marts 2011 .
  23. Britisk undersøgelse - Hvordan svag radioaktivitet påvirker kroppen . I: Deutschlandfunk . ( deutschlandfunk.de [åbnet 26. november 2017]).
  24. ^ Nyt symbol lanceret for at advare offentligheden om strålingsfarer
  25. Flashvideo fra IAEA .