Nøkkelforskjellen mellom radioaktivitet og transmutasjon er at radioaktivitet refererer til naturlig transmutasjon, mens transmutasjon refererer til endring av ett kjemisk element til et annet via enten naturlige eller kunstige midler.
Både radioaktivitet og transmutasjon er kjemiske prosesser som involverer endring av atomkjerner for å danne et nytt kjemisk grunnstoff fra et eksisterende kjemisk grunnstoff. Radioaktivitet er en type transmutasjonsprosess.
Hva er radioaktivitet?
Radioaktivitet er en uorganisk prosess med spontan kjernefysisk transformasjon som resulterer i dannelse av nye grunnstoffer. Dette betyr at radioaktivitet er et stoffs evne til å frigjøre stråling. Vi kan finne mange forskjellige radioaktive grunnstoffer i naturen, og noen er også syntetiske. Vanligvis er kjernen til et norm alt (ikke-radioaktivt) atom stabil. I kjernene til radioaktive grunnstoffer er det en ubalanse mellom forholdet mellom nøytroner og protoner, noe som gjør dem ustabile. Derfor har disse kjernene en tendens til å avgi partikler for å bli stabile, og denne prosessen kalles det radioaktive forfallet.
Vanligvis har et radioaktivt grunnstoff en forfallshastighet: halveringstid. Halveringstiden til et radioaktivt grunnstoff beskriver tiden et radioaktivt grunnstoff trenger for å reduseres til halvparten av dets opprinnelige mengde. De resulterende transformasjonene inkluderer alfa-partikkelutslipp, beta-partikkelutslipp og orbital elektronfangst. Alfa-partikler som sendes ut fra en kjerne i et atom når forholdet mellom nøytron og proton er for lavt. For eksempel er Th-228 et radioaktivt grunnstoff som kan sende ut alfapartikler med forskjellige energier. Ved beta-partikkelutslipp blir et nøytron inne i en kjerne omdannet til et proton ved å sende ut en beta-partikkel. P-32, H-3, C-14 er rene beta-emittere. Radioaktivitet måles med enhetene, Becquerel eller Curie.
Når radioaktivitet foregår i naturen, kaller vi det naturlig radioaktivitet. Uran er det tyngste naturlig forekommende grunnstoffet (atomnummer 92). Imidlertid kan disse ustabile kjernene lages i laboratorier ved å bombardere dem med saktegående nøytroner. Da kan vi kalle det kunstig radioaktivitet. Selv om det finnes radioaktive isotoper av thorium og uran, betyr kunstig radioaktivitet at vi lager en serie transuranelementer som er i stand til radioaktivitet.
Hva er transmutasjon?
Transmutasjon er den kjemiske prosessen med å endre strukturen til atomer i atomkjernene, noe som fører til omdannelse av et kjemisk grunnstoff til et annet kjemisk grunnstoff. Det er to typer transmutasjon som naturlig og kunstig transmutasjon.
Naturlig transmutasjon er kjernefysisk transmutasjon som skjer naturlig. I denne prosessen endres antallet protoner eller nøytroner i atomkjernene, noe som får det kjemiske elementet til å endre seg. Denne typen naturlig transmutasjon skjer i kjernen av stjerner; vi kaller det stjernenukleosyntese (i kjernen av stjernene skaper kjernefusjonsreaksjoner nye kjemiske elementer). I de fleste stjerner forekommer disse fusjonsreaksjonene som involverer hydrogen og helium. Store stjerner kan imidlertid gjennomgå kjemiske fusjonsreaksjoner via tunge grunnstoffer som jern.
Figur 01: Stellar Nucleosynthesis
Kunstig transmutasjon er en type transmutasjon vi kan utføre som en kunstig prosess. Denne typen transmutasjoner skjer via bombardement av en atomkjerne med en annen partikkel. Denne reaksjonen kan konvertere et bestemt kjemisk element til et annet kjemisk element. Den første eksperimentelle reaksjonen for denne reaksjonen var bombardementet av et nitrogenatom med en alfapartikkel for å produsere oksygen. Vanligvis viser det nydannede kjemiske elementet radioaktivitet. Vi kaller disse elementene som sporstoffer. De vanligste partiklene som brukes til bombardement er alfa-partikler og deuteron.
Hva er forskjellen mellom radioaktivitet og transmutasjon?
Både radioaktivitet og transmutasjon er kjemiske prosesser som involverer endring av atomkjerner for å danne et nytt kjemisk grunnstoff fra et eksisterende kjemisk grunnstoff. Hovedforskjellen mellom radioaktivitet og transmutasjon er at radioaktivitet refererer til den naturlige transmutasjonen, mens transmutasjon refererer til endringen av ett kjemisk element til et annet via enten naturlige eller kunstige midler.
Infografikken nedenfor oppsummerer forskjellen mellom radioaktivitet og transmutasjon.
Sammendrag – Radioaktivitet vs Transmutasjon
Både radioaktivitet og transmutasjon er kjemiske prosesser som involverer endring av atomkjerner for å danne et nytt kjemisk grunnstoff fra et eksisterende kjemisk grunnstoff. Den viktigste forskjellen mellom radioaktivitet og transmutasjon er at radioaktivitet refererer til den naturlige transmutasjonen, mens transmutasjon refererer til endringen av ett kjemisk element til et annet via enten naturlige eller kunstige midler.
