Usi scientifici per energia nucleare & isotopi radioattivi

Usi scientifici per energia nucleare & isotopi radioattivi

Gli atomi con nuclei instabili emettono radiazioni e diventano stabili. I ricercatori comprendere e utilizzano questo processo, chiamato decadimento radioattivo, come uno strumento utile per indagine scientifica. Si verifica al prezzo prevedibile, che serve come un "orologio" quel tempo record per milioni di anni. Produce anche energia utile per lunghi periodi, alimentando gli esperimenti scientifici in luoghi remoti. Mentre la radiazione ha i suoi pericoli, suo uso attento consente la più profonda comprensione della natura.

Formazione

La radioattività è un processo naturale che avviene in determinati elementi. Relativo studio è una parte necessaria della fisica, chimica e altre scienze fisiche. Piccole quantità di molti elementi radioattivi possono dimostrare diverse forme di radiazione in modo sicuro e a costi ragionevoli. Mentre alcuni elementi, come il plutonio, sono troppo costosi o pericolosi per scopi di istruzione generale, altri, come uranio, torio e cesio, vedere routine utilizzare in contesti scolastici.

Incontri

Decadimento di elementi radioattivi ai tassi differenti. Un periodo di tempo chiamato un tempo di dimezzamento misure quanto tempo ci vuole per la metà della quantità di una sostanza a decadere. Ad esempio, l'emivita del cesio-137 è di 30 anni. Da un campione di 2 sterline, 1 sterlina di cesio diventa 1 libbra di bario dopo 30 anni. Le emivite di altri elementi, come l'uranio, gamma fino a milioni o miliardi di anni. Utilizzando queste informazioni, i geologi possono determinare l'età delle rocce misurando la percentuale di uranio radioattivo, di potassio o di altri elementi.

Fonte di energia

Mentre molte sonde spaziali ottengono la loro energia elettrica da pannelli solari, altri viaggio così lontano dal sole che l'energia solare diventa debole. In questi casi, una batteria nucleare fornisce potenza nel freddo vuoto dello spazio per decenni. Il decadimento del plutonio, ad esempio, crea una quantità costante di calore, che un meccanismo converte in elettricità. Mentre costoso, esso fornisce energia durante lunghi periodi di oscurità e in situazioni remote, isolate.

L'analisi

Un tracciante radioattivo è un composto chimico utilizzato per tracciare il movimento dei fluidi in luoghi nascosti, come il sangue di una persona vivente o correnti negli oceani di acqua. Un tecnico inietta la sostanza chimica nel fluido e monitora lo stato di avanzamento con un contatore Geiger. A seconda dell'elemento utilizzato, la radioattività dura per ore, giorni o mesi prima di scomparire. Mentre è attivo, può essere rilevato attraverso molti pollici di materiale solido, che serve come una finestra nei processi altrimenti invisibili.