Ключовата разлика между радиоактивност и трансмутация е, че радиоактивността се отнася до естествена трансмутация, докато трансмутацията се отнася до промяната на един химичен елемент в друг чрез естествени или изкуствени средства.
Както радиоактивността, така и трансмутацията са химични процеси, които включват промяната на атомните ядра, за да се образува нов химичен елемент от съществуващ химичен елемент. Радиоактивността е вид процес на трансмутация.
Какво е радиоактивност?
Радиоактивността е неорганичен процес на спонтанна ядрена трансформация, която води до образуването на нови елементи. Това означава, че радиоактивността е способността на дадено вещество да отделя радиация. В природата можем да намерим много различни радиоактивни елементи, а някои са и синтетични. Обикновено ядрото на нормален (нерадиоактивен) атом е стабилно. В ядрата на радиоактивните елементи има дисбаланс на съотношението неутрони към протони, което ги прави нестабилни. Следователно тези ядра са склонни да излъчват частици, за да станат стабилни и този процес се нарича радиоактивен разпад.
Обикновено радиоактивен елемент има скорост на разпадане: полуживот. Времето на полуразпад на радиоактивен елемент описва времето, необходимо на радиоактивния елемент, за да намалее до половината от първоначалното си количество. Получените трансформации включват излъчване на алфа частици, излъчване на бета частици и орбитално улавяне на електрони. Алфа частици, излъчвани от ядрото на атом, когато съотношението неутрон към протон е твърде ниско. Например Th-228 е радиоактивен елемент, който може да излъчва алфа частици с различни енергии. При излъчването на бета частици неутронът вътре в ядрото се превръща в протон чрез излъчване на бета частица. P-32, H-3, C-14 са чисти бета излъчватели. Радиоактивността се измерва с единици Бекерел или Кюри.
Когато има радиоактивност в природата, ние я наричаме естествена радиоактивност. Уранът е най-тежкият естествено срещащ се елемент (атомен номер 92). Въпреки това, тези нестабилни ядра могат да бъдат направени в лаборатории чрез бомбардиране с бавно движещи се неутрони. Тогава можем да го наречем изкуствена радиоактивност. Въпреки че има радиоактивни изотопи на тория и урана, изкуствената радиоактивност означава, че създаваме поредица от трансуранови елементи, които са способни на радиоактивност.
Какво е трансмутация?
Трансмутацията е химичен процес на промяна на структурата на атомите в атомните ядра, което води до превръщането на химичен елемент в различен химичен елемент. Има два вида трансмутация като естествена и изкуствена трансмутация.
Естествената трансмутация е ядрена трансмутация, която се случва естествено. В този процес броят на протоните или неутроните в атомните ядра се променя, което води до промяна на химичния елемент. Този тип естествена трансмутация се случва в ядрото на звездите; ние го наричаме звездна нуклеосинтеза (в ядрото на звездите реакциите на ядрен синтез създават нови химични елементи). В повечето звезди тези реакции на синтез протичат с участието на водород и хелий. Големите звезди обаче могат да претърпят реакции на химичен синтез чрез тежки елементи като желязо.
Фигура 01: Звездна нуклеосинтеза
Изкуствената трансмутация е вид трансмутация, която можем да извършим като изкуствен процес. Този тип трансмутации възникват чрез бомбардиране на атомно ядро с друга частица. Тази реакция може да превърне определен химичен елемент в различен химичен елемент. Първата експериментална реакция за тази реакция беше бомбардирането на азотен атом с алфа частица за получаване на кислород. Обикновено новообразуваният химичен елемент показва радиоактивност. Ние наричаме тези елементи като трасиращи елементи. Най-често срещаните частици, които се използват за бомбардиране, са алфа частици и деутрони.
Каква е разликата между радиоактивност и трансмутация?
Както радиоактивността, така и трансмутацията са химични процеси, които включват промяната на атомните ядра, за да се образува нов химичен елемент от съществуващ химичен елемент. Ключовата разлика между радиоактивността и трансмутацията е, че радиоактивността се отнася до естествената трансмутация, докато трансмутацията се отнася до промяната на един химичен елемент в друг чрез естествени или изкуствени средства.
Инфографиката по-долу обобщава разликата между радиоактивност и трансмутация.
Обобщение – Радиоактивност срещу трансмутация
Както радиоактивността, така и трансмутацията са химични процеси, които включват промяната на атомните ядра, за да се образува нов химичен елемент от съществуващ химичен елемент. Ключовата разлика между радиоактивността и трансмутацията е, че радиоактивността се отнася до естествената трансмутация, докато трансмутацията се отнася до промяната на един химичен елемент в друг чрез естествени или изкуствени средства.
