Simpla descoperire a radioactivitatii de
catre Henri Becquerel in 1896 este in prezent un fapt istoric,
desigur important, dar lipsit de senzationalul produs la vremea
respectiva.
Dar pana la urma ce este radioactivitatea ?
Radioactivitateaeste un fenomen nuclear. Unele
nucleeemit spontan di interiorul lor particule sau radiatii
care exista sau apar in procese ce se petrec acolo. Prin urmare,
asemenea nuclee sunt instabile sau RADIOACTIVE ( denumire
uzuala ). Fenomenul radioactivitatii, desi spontan nu se petrece
in afara timpului : exista o durata de viata, numita viata
medie, anucleelor unui element,
dupa care numarul nucleelor ramase nedezintegrate
se reduce la aproximativ 1/e din nr-ul nucleelor initiale.
Viata medie este o marime cu caracter probabilistic si mai
evident.
Astfel aceste nuclee radioactive au durata de
viata mult mai mare decat duratele din microcosmos.Spre exemplu
stim ca timpul nuclear, marime caracteristica domeniului nuclear,
este de ordinul 10-22-10-23 s. Fata
de acesta, nucleul de U238 are o viata de aprox.1010
ani, ajungand ca nucleonii sa se roteasca de 1038
ori pe orbitele din nucleul lor, fara ca nucleul sa scape
in afara vreunul.
La urmatoarea rotatie insa, se poate emite o
particula a (compusa din patrunucleoni).
Astfel prin definitie nucleul radioactiv
este nucleul ce prezinta instabilitate si viata sa este cu
mult mai mare decat timpul nuclear caracteristic.
Orice dezintegrare radioactiva (a nucleelor)
este caracterizata prin constanta de dezintegrare l .
Intrucat fenomenul de dezintegrare este statistic,
daca exista un nr. N de nuclee instabile de acelasi fel, oricare
dintre ele se poate dezintegra in unitatea de timp cu probabilitatea
l .
Rezulta ca in medie in unitatea de timp, se
pot dezintegra lN nuclee.
Marimea lN, numita ACTIVITATE si notata cu A
este esentiala in cadrul radioactivitatii; cu ajutorul ei
se formuleaza LEGEA DEZINTEGRARII RADIOACTIVE
care este o lege diferentiala :
d N= -lN dt
(semnul minus indica faptul ca este vorba
despre scaderea numarului de nuclee prin dezintegrare).
In afara de radioactivitatea naturala exista
si radioactivitate artificiala numita astfel impropriu deoarece
nu este vorba despre ceva artificial, ci despre un fenomen
se asemenea natural, dar care apare numai conditii de laborator
( si care
este probabil sa existe in stare naturala undeva
in Univers ).
Transmutatia nucleara realizata de sotii Iréne
si Frederic Juliot-Curie in anul 1932,
care venea sa confirme experiente mai vechi
ale lui Rutherford, a avut o importan-
ta exceptionala din punct de vedere al transmuatiei
elementelor : ea a dovedit ca
se pot obtine in laborator unele elemente di
altele prin bombardarea cu fluxuri intense de particule.
Principalele elemente radioactive care se gasesc
in natura (Uraniu, Radiu, Actiniu,
Thoriu) precum si cele obtinute in laborator
(transuranienele, incepand cu
Neptunul) se afla intr-o legatura stransa cu
majoritatea elementelor radioactive
-naturale sau artificiale- .
Ele formeaza serii radioactive (sau familii
radioactive) in care din capii de serie rezulta prin dezintegrari
succesive alte elente radioactive, pana ce seria sfarseste
cu un izotop stabil.
Exista trei serii radioactive naturale si una
artificiala : seria Thorului, a Uraniului
si a Actiniuliu sunt naturale, iar seria Neptuniului
este artificiala.
Din punct de vedere al fizicii nucleare seriile
radioactive nu prezinta astazi mare
interes ìn sine. Ele au insa o imensa
valoare practica in tehnica nucleara, in geolo-
gie (in stabilirea varstei rocilor) , in ipotezele
legate de nasterea Pamantuliu, in
cosmologie etc.