Jak Geolog może wykorzystać wiedzę o jądrze atomowym i przemianach jądrowych?
3. Jądro atomowe
3.1. Przemiany jądrowe
Wyróżniamy dwie grupy przemian jądrowych: naturalne i
sztuczne. Podział przemian jądrowych przedstawia grafika poniżej:
Grafika: oprac. Sylwia Zelek-Pogudz, licencja CC BY-SA 4.0. [na podst. Krzysztof M. Pazdro. Anna Rola-Noworyta – Chemia. Repetytorium dla przyszłych maturzystów i studentów – wydanie 2014].
Przemiany jądrowe podlegają zwanym w fizyce zasadami zachowania. Dwie z tych zasad znajdują odzwierciedlenie w równaniach przemian jądrowych:
1. Zasada zachowania liczby nukleonów – łączna liczba nukleonów w substratach jest równa łącznej liczbie nukleonów w produktach,
2. Zasada zachowania ładunku elektrycznego – sumaryczny ładunek wszystkich jąder i cząstek przed przemianą jest równy sumarycznemu ładunkowi wszystkich produktów przemiany.
Naturalne przemiany jądrowe zachodzą w przyrodzie samorzutne, bez
ingerencji człowieka. Ich przyczyną jest nietrwałość jąder, w których siły
elektrostatycznego odpychania protonów przewyższają siły wzajemnego
przyciągania wszystkich nukleonów, tzw. sił jądrowych. Nietrwałe
(promieniotwórcze) są jadra wszystkich pierwiastków, począwszy od bizmutu (Z=83)
do końca tablicy Mendelejewa, oraz jądra niektórych lżejszych pierwiastków, w
tym nielicznych występujących w przyrodzie (np. węgiel-14, potas-40), głównie
jednak wytworzonych sztucznie w taki sposób jak transuranowce.
Sztuczne przemiany jądrowe wywołuje człowiek.