דעיכה רדיואקטיבית היא התהליך שעומד בבסיס הרדיואקטיביות של חומרים. היישומון הבא ממחיש דעיכת אלפא
חומרים רדיואקטיביים מפורסמים בתועלת הרבה שיש להם להפקת אנרגיה למטרות מלחמה ושלום, ובשימושים שלהם בתחום הרפואה והמחקר. מצד שני, הקרינה שהם פולטים עלולה להיות מסוכנת ביותר לרקמות ביולוגיות.
דעיכה רדיואקטיבית היא התהליך שעומד בבסיס הרדיואקטיביות של חומרים. היא מוגדרת כהתפרקות של איזוטופ לא יציב של יסוד, כלומר, חומר רדיואקטיבי, לאיזוטופ או לכמה איזוטופים יציבים יותר, תוך פליטת קרינה חלקיקית מסוג אלפא, בטא או גמא.
היישומון ממחיש את נושא הדעיכה הרדיואקטיבית על ידי שימוש בדעיכת אלפא (לחצו על התמונה):
לפני שנתחיל לעבוד על היישומון בואו נגדיר קודם כמה מושגי יסוד:
- איזוטופ – אטום בעל אותו מספר פרוטונים כמו אטום אחר, אך מספר נויטרונים שונה.
- דעיכה – פליטה של חלקיקים מהאטום (משתנה בהתאם לסוג הדעיכה).
- קרינה רדיואקטיבית – החלקיקים שנפלטים מהאטום במהלך הדעיכה.
- חלקיק אלפא – חלקיק המורכב משני פרוטונים ושני נויטרונים, שנפלט במהלך דעיכת אלפא ויוצר קרינת אלפא.
- זמן מחצית החיים – פרק הזמן הדרוש למחצית האטומים לדעוך.
פתחו את היישומון והוסיפו כמה שיותר אטומי פולוניום (לחצו הרבה פעמים על הכפתור "add 10" מתחת לדלי). שימו לב מה מתרחש – סביב איזה ערך דועכים בערך חצי מהאטומים? (שימו לב לגרף העגול בצד השמאלי העליון). האם זה קורה באזור זמן מחצית החיים? חזרו על הניסוי כמה פעמים.
כעת חזרו על הניסוי שוב, והפעם עם אטום מותאם ("custom" בצד ימין). שחקו עם זמני מחצית החיים. האם יש קשר בין זמן מחצית החיים לטווח הזמן שבו דועכים כחצי מהאטומים? נסו לראות אם זה נכון גם עבור זמן רבע החיים ושמינית החיים. נסו לחשוב מה הקשר בין זמן מחצית החיים, רבע החיים ושמינית החיים. האם יש כאן חוקיות מתימטית?
כעת נעבור ללשונית "אטום יחיד" (signle atom). ראו כמה זמן נדרש לאטום פולוניום לדעוך. חזרו על הניסוי כמה פעמים. האם אתם מוצאים קשר לתוצאות הניסוי הקודם? שחקו מעט עם זמן מחצית החיים על ידי שינוי כמות האנרגיה והאנרגיה הפוטנציאלית. אילו תוצאות קיבלתם? מה הקשר בין כמות האנרגיה והאנרגיה הפוטנציאלית לזמן מחצית החיים? מדוע זה קורה לדעתכם?
ביישומון הזה למדנו על דעיכה ריואקטיבית ועל זמן מחצית החיים. הפרמטרים האלה מועילים לנו בתחומים רבים בחיים, כגון השימוש שנעשה ברדיואקטיביות במיפוי עצמות, תארוך רדיואקטיבי ועוד. ביישומון השתמשנו בקרינה מסוג אלפא. ראו גם את היישומון העוסק בקרינה מסוג בטא.
