ההבדל העיקרי בין רדיואקטיביות להתמרה הוא שרדיואקטיביות מתייחסת להתמרה טבעית, בעוד שהתמרה מתייחסת לשינוי של יסוד כימי אחד למשנהו באמצעים טבעיים או מלאכותיים.
גם רדיואקטיביות וגם טרנסמוטציה הם תהליכים כימיים הכוללים שינוי של גרעיני אטום ליצירת יסוד כימי חדש מיסוד כימי קיים. רדיואקטיביות היא סוג של תהליך התמרה.
מהי רדיואקטיביות?
רדיואקטיביות היא תהליך לא אורגני של טרנספורמציה גרעינית ספונטנית שגורמת להיווצרות של יסודות חדשים.המשמעות היא שרדיואקטיביות היא היכולת של חומר לשחרר קרינה. אנו יכולים למצוא יסודות רדיואקטיביים רבים ושונים בטבע, וחלקם גם סינתטיים. בדרך כלל, הגרעין של אטום תקין (לא רדיואקטיבי) יציב. בגרעיני היסודות הרדיואקטיביים קיים חוסר איזון בין היחס בין נויטרונים לפרוטונים, מה שהופך אותם לבלתי יציבים. לכן, גרעינים אלה נוטים לפלוט חלקיקים כדי להפוך ליציבים, ותהליך זה נקרא התפרקות רדיואקטיבית.
בדרך כלל, ליסוד רדיואקטיבי יש קצב ריקבון: זמן מחצית חיים. זמן מחצית החיים של יסוד רדיואקטיבי מתאר את הזמן שדרוש ליסוד רדיואקטיבי כדי לרדת למחצית מהכמות המקורית שלו. התמורות המתקבלות כוללות פליטת חלקיקי אלפא, פליטת חלקיקי בטא ולכידת אלקטרונים מסלולית. חלקיקי אלפא הנפלטים מגרעין של אטום כאשר יחס הנייטרון לפרוטון נמוך מדי. לדוגמה, Th-228 הוא יסוד רדיואקטיבי שיכול לפלוט חלקיקי אלפא באנרגיות שונות.בפליטת חלקיקי בטא, נויטרון בתוך גרעין הופך לפרוטון על ידי פליטת חלקיק בטא. P-32, H-3, C-14 הם פולטי בטא טהורים. רדיואקטיביות נמדדת לפי היחידות, בקארל או קיורי.
כאשר רדיואקטיביות מתרחשת בטבע, אנו קוראים לזה רדיואקטיביות טבעית. אורניום הוא היסוד הכבד ביותר בטבע (מספר אטומי 92). עם זאת, ניתן ליצור גרעינים לא יציבים אלה במעבדות באמצעות הפצצתם בניוטרונים הנעים לאט. אז נוכל לקרוא לזה רדיואקטיביות מלאכותית. למרות שיש איזוטופים רדיואקטיביים של תוריום ואורניום, רדיואקטיביות מלאכותית פירושה שאנו יוצרים סדרה של יסודות טרנס-אורניום המסוגלים לרדיואקטיביות.
מה זה טרנסמוטציה?
טרנסמוטציה היא התהליך הכימי של שינוי מבנה האטומים בגרעיני האטומים, שמוביל להמרה של יסוד כימי ליסוד כימי אחר. ישנם שני סוגים של התמרה כמו התמרה טבעית ומלאכותית.
התמרה טבעית היא התמרה גרעינית המתרחשת באופן טבעי. בתהליך זה משתנה מספר הפרוטונים או הנייטרונים בגרעיני האטום, מה שגורם לשינוי היסוד הכימי. סוג זה של התמרה טבעית מתרחש בליבת הכוכבים; אנו קוראים לזה נוקלאוסינתזה של כוכבים (בליבה של הכוכבים, תגובות היתוך גרעיני יוצרות יסודות כימיים חדשים). ברוב הכוכבים מתרחשות תגובות היתוך אלה הכוללות מימן והליום. עם זאת, כוכבים גדולים יכולים לעבור תגובות היתוך כימיות באמצעות יסודות כבדים כגון ברזל.
איור 01: נוקלאוסינתזה כוכבית
התמרה מלאכותית היא סוג של התמרה שאנו יכולים לבצע כתהליך מלאכותי. סוג זה של טרנסמוטציות מתרחש באמצעות הפצצה של גרעין אטום עם חלקיק אחר.תגובה זו יכולה להמיר יסוד כימי מסוים ליסוד כימי אחר. התגובה הניסיונית הראשונה לתגובה זו הייתה הפצצת אטום חנקן עם חלקיק אלפא לייצור חמצן. בדרך כלל, היסוד הכימי החדש שנוצר מראה רדיואקטיביות. אנו קוראים לאלמנטים אלה כאלמנטים נותבים. החלקיקים הנפוצים ביותר המשמשים להפצצות הם חלקיקי אלפא ודוטרון.
מה ההבדל בין רדיואקטיביות להתמרה?
גם רדיואקטיביות וגם טרנסמוטציה הם תהליכים כימיים הכוללים שינוי של גרעיני אטום ליצירת יסוד כימי חדש מיסוד כימי קיים. ההבדל העיקרי בין רדיואקטיביות להתמרה הוא שרדיואקטיביות מתייחסת להתמרה הטבעית, בעוד שהתמרה מתייחסת לשינוי של יסוד כימי אחד למשנהו באמצעים טבעיים או מלאכותיים.
להלן אינפוגרפיקה מסכמת את ההבדל בין רדיואקטיביות להתמרה.
סיכום – רדיואקטיביות לעומת טרנסמוטציה
גם רדיואקטיביות וגם טרנסמוטציה הם תהליכים כימיים הכוללים שינוי של גרעיני אטום ליצירת יסוד כימי חדש מיסוד כימי קיים. ההבדל העיקרי בין רדיואקטיביות להתמרה הוא שרדיואקטיביות מתייחסת להתמרה הטבעית, בעוד שהתמרה מתייחסת לשינוי של יסוד כימי אחד למשנהו באמצעים טבעיים או מלאכותיים.
