Kľúčový rozdiel medzi rádioaktivitou a transmutáciou je v tom, že rádioaktivita sa týka prirodzenej transmutácie, zatiaľ čo transmutácia sa týka zmeny jedného chemického prvku na iný prostredníctvom prirodzených alebo umelých prostriedkov.
Rádioaktivita aj transmutácia sú chemické procesy, ktoré zahŕňajú zmenu atómových jadier za vzniku nového chemického prvku z existujúceho chemického prvku. Rádioaktivita je typ transmutačného procesu.
Čo je rádioaktivita?
Rádioaktivita je anorganický proces spontánnej jadrovej premeny, ktorej výsledkom je vznik nových prvkov. To znamená, že rádioaktivita je schopnosť látky uvoľňovať žiarenie. V prírode môžeme nájsť veľa rôznych rádioaktívnych prvkov a niektoré sú aj syntetické. Typicky je jadro normálneho (nerádioaktívneho) atómu stabilné. V jadrách rádioaktívnych prvkov je nerovnováha pomeru neutrónov k protónom, čo ich robí nestabilnými. Preto tieto jadrá majú tendenciu emitovať častice, aby sa stali stabilnými, a tento proces sa nazýva rádioaktívny rozpad.
Rádioaktívny prvok má zvyčajne rýchlosť rozpadu: polčas rozpadu. Polčas rozpadu rádioaktívneho prvku popisuje čas, ktorý rádioaktívny prvok potrebuje na zníženie na polovicu svojho pôvodného množstva. Výsledné transformácie zahŕňajú emisiu častíc alfa, emisiu častíc beta a zachytávanie orbitálnych elektrónov. Častice alfa emitované z jadra atómu, keď je pomer neutrónov k protónom príliš nízky. Napríklad Th-228 je rádioaktívny prvok, ktorý môže emitovať častice alfa s rôznymi energiami. Pri emisii beta častíc sa neutrón vo vnútri jadra premení na protón vyžiarením beta častice. P-32, H-3, C-14 sú čisté beta žiariče. Rádioaktivita sa meria v jednotkách Becquerel alebo Curie.
Keď v prírode prebieha rádioaktivita, hovoríme tomu prirodzená rádioaktivita. Urán je najťažší prirodzene sa vyskytujúci prvok (atómové číslo 92). Tieto nestabilné jadrá sa však dajú vyrobiť v laboratóriách bombardovaním pomaly sa pohybujúcimi neutrónmi. Potom to môžeme nazvať umelou rádioaktivitou. Hoci existujú rádioaktívne izotopy tória a uránu, umelá rádioaktivita znamená, že vytvárame sériu transuránových prvkov, ktoré sú schopné rádioaktivity.
Čo je transmutácia?
Transmutácia je chemický proces zmeny štruktúry atómov v atómových jadrách, ktorý vedie k premene chemického prvku na iný chemický prvok. Existujú dva typy transmutácie ako prirodzená a umelá transmutácia.
Prirodzená transmutácia je jadrová transmutácia, ktorá sa vyskytuje prirodzene. V tomto procese sa mení počet protónov alebo neutrónov v atómových jadrách, čo spôsobuje zmenu chemického prvku. Tento typ prirodzenej transmutácie sa vyskytuje v jadre hviezd; nazývame to hviezdna nukleosyntéza (v jadre hviezd vznikajú reakcie jadrovej fúzie nové chemické prvky). Vo väčšine hviezd sa tieto fúzne reakcie vyskytujú za účasti vodíka a hélia. Veľké hviezdy však môžu podstúpiť chemické fúzne reakcie prostredníctvom ťažkých prvkov, ako je železo.
Obrázok 01: Hviezdna nukleosyntéza
Umelá transmutácia je typ transmutácie, ktorú môžeme vykonať ako umelý proces. K tomuto typu transmutácií dochádza prostredníctvom bombardovania atómového jadra inou časticou. Táto reakcia môže premeniť konkrétny chemický prvok na iný chemický prvok. Prvou experimentálnou reakciou pre túto reakciu bolo bombardovanie atómu dusíka alfa časticou za vzniku kyslíka. Novovytvorený chemický prvok zvyčajne vykazuje rádioaktivitu. Tieto prvky nazývame stopovacie prvky. Najbežnejšie častice, ktoré sa používajú na bombardovanie, sú častice alfa a deuterón.
Aký je rozdiel medzi rádioaktivitou a transmutáciou?
Rádioaktivita aj transmutácia sú chemické procesy, ktoré zahŕňajú zmenu atómových jadier za vzniku nového chemického prvku z existujúceho chemického prvku. Kľúčový rozdiel medzi rádioaktivitou a transmutáciou je v tom, že rádioaktivita sa týka prirodzenej transmutácie, zatiaľ čo transmutácia sa týka zmeny jedného chemického prvku na iný prostredníctvom prírodných alebo umelých prostriedkov.
Infografika nižšie sumarizuje rozdiel medzi rádioaktivitou a transmutáciou.
Zhrnutie – Rádioaktivita verzus transmutácia
Rádioaktivita aj transmutácia sú chemické procesy, ktoré zahŕňajú zmenu atómových jadier za vzniku nového chemického prvku z existujúceho chemického prvku. Kľúčový rozdiel medzi rádioaktivitou a transmutáciou je v tom, že rádioaktivita sa týka prirodzenej transmutácie, zatiaľ čo transmutácia sa týka zmeny jedného chemického prvku na iný prostredníctvom prirodzených alebo umelých prostriedkov.
