Η βασική διαφορά μεταξύ ραδιενέργειας και μεταστοιχείωσης είναι ότι η ραδιενέργεια αναφέρεται στη φυσική μεταστοιχείωση, ενώ η μεταστοιχείωση αναφέρεται στην αλλαγή ενός χημικού στοιχείου σε άλλο μέσω είτε φυσικών είτε τεχνητών μέσων.
Τόσο η ραδιενέργεια όσο και η μεταστοιχείωση είναι χημικές διεργασίες που περιλαμβάνουν την αλλαγή των ατομικών πυρήνων για να σχηματιστεί ένα νέο χημικό στοιχείο από ένα υπάρχον χημικό στοιχείο. Η ραδιενέργεια είναι ένας τύπος διαδικασίας μεταστοιχείωσης.
Τι είναι Ραδιενέργεια;
Η ραδιενέργεια είναι μια ανόργανη διαδικασία αυθόρμητου πυρηνικού μετασχηματισμού που έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό νέων στοιχείων. Αυτό σημαίνει ότι η ραδιενέργεια είναι η ικανότητα μιας ουσίας να απελευθερώνει ακτινοβολία. Μπορούμε να βρούμε πολλά διαφορετικά ραδιενεργά στοιχεία στη φύση, και μερικά είναι επίσης συνθετικά. Τυπικά, ο πυρήνας ενός κανονικού (μη ραδιενεργού) ατόμου είναι σταθερός. Στους πυρήνες των ραδιενεργών στοιχείων, υπάρχει μια ανισορροπία της αναλογίας νετρονίων προς πρωτόνια, η οποία τα καθιστά ασταθή. Επομένως, αυτοί οι πυρήνες τείνουν να εκπέμπουν σωματίδια για να γίνουν σταθεροί, και αυτή η διαδικασία ονομάζεται ραδιενεργή διάσπαση.
Συνήθως, ένα ραδιενεργό στοιχείο έχει ρυθμό αποσύνθεσης: χρόνο ημιζωής. Ο χρόνος ημιζωής ενός ραδιενεργού στοιχείου περιγράφει το χρόνο που χρειάζεται ένα ραδιενεργό στοιχείο για να μειωθεί στο μισό της αρχικής του ποσότητας. Οι μετασχηματισμοί που προκύπτουν περιλαμβάνουν την εκπομπή σωματιδίων Άλφα, την εκπομπή σωματιδίων βήτα και τη σύλληψη τροχιακών ηλεκτρονίων. Τα σωματίδια άλφα εκπέμπονται από έναν πυρήνα ενός ατόμου όταν η αναλογία νετρονίων προς πρωτόνιο είναι πολύ χαμηλή. Για παράδειγμα, το Th-228 είναι ένα ραδιενεργό στοιχείο που μπορεί να εκπέμπει σωματίδια άλφα με διαφορετικές ενέργειες. Στην εκπομπή σωματιδίων βήτα, ένα νετρόνιο μέσα σε έναν πυρήνα μετατρέπεται σε πρωτόνιο εκπέμποντας ένα σωματίδιο βήτα. Τα P-32, H-3, C-14 είναι καθαροί εκπομποί βήτα. Η ραδιενέργεια μετριέται με τις μονάδες, Μπεκερέλ ή Κιουρί.
Όταν λαμβάνει χώρα ραδιενέργεια στη φύση, το ονομάζουμε φυσική ραδιενέργεια. Το ουράνιο είναι το βαρύτερο φυσικό στοιχείο (ατομικός αριθμός 92). Ωστόσο, αυτοί οι ασταθείς πυρήνες μπορούν να κατασκευαστούν σε εργαστήρια βομβαρδίζοντάς τους με αργά κινούμενα νετρόνια. Τότε μπορούμε να το ονομάσουμε τεχνητή ραδιενέργεια. Αν και υπάρχουν ραδιενεργά ισότοπα θορίου και ουρανίου, η τεχνητή ραδιενέργεια σημαίνει ότι δημιουργούμε μια σειρά από στοιχεία υπερουρανίου που είναι ικανά για ραδιενέργεια.
Τι είναι η Μεταστοιχείωση;
Μεταστοιχείωση είναι η χημική διαδικασία αλλαγής της δομής των ατόμων στους ατομικούς πυρήνες, η οποία οδηγεί στη μετατροπή ενός χημικού στοιχείου σε διαφορετικό χημικό στοιχείο. Υπάρχουν δύο τύποι μεταστοιχείωσης, η φυσική και η τεχνητή μεταστοιχείωση.
Η φυσική μεταστοιχείωση είναι η πυρηνική μεταστοιχείωση που συμβαίνει φυσικά. Σε αυτή τη διαδικασία, ο αριθμός των πρωτονίων ή των νετρονίων στους ατομικούς πυρήνες αλλάζει, προκαλώντας αλλαγή του χημικού στοιχείου. Αυτός ο τύπος φυσικής μεταστοιχείωσης συμβαίνει στον πυρήνα των άστρων. το ονομάζουμε αστρική πυρηνοσύνθεση (στον πυρήνα των άστρων, οι αντιδράσεις πυρηνικής σύντηξης δημιουργούν νέα χημικά στοιχεία). Στα περισσότερα αστέρια, αυτές οι αντιδράσεις σύντηξης συμβαίνουν που περιλαμβάνουν υδρογόνο και ήλιο. Ωστόσο, τα μεγάλα αστέρια μπορούν να υποστούν χημικές αντιδράσεις σύντηξης μέσω βαρέων στοιχείων όπως ο σίδηρος.
Εικόνα 01: Αστρική Πυρηνοσύνθεση
Η τεχνητή μεταστοιχείωση είναι ένας τύπος μεταστοιχείωσης που μπορούμε να εκτελέσουμε ως τεχνητή διαδικασία. Αυτός ο τύπος μεταστοιχειών συμβαίνει μέσω του βομβαρδισμού ενός ατομικού πυρήνα με ένα άλλο σωματίδιο. Αυτή η αντίδραση μπορεί να μετατρέψει ένα συγκεκριμένο χημικό στοιχείο σε διαφορετικό χημικό στοιχείο. Η πρώτη πειραματική αντίδραση για αυτή την αντίδραση ήταν ο βομβαρδισμός ενός ατόμου αζώτου με ένα σωματίδιο άλφα για την παραγωγή οξυγόνου. Συνήθως, το νεοσύστατο χημικό στοιχείο εμφανίζει ραδιενέργεια. Ονομάζουμε αυτά τα στοιχεία ως ιχνοστοιχεία. Τα πιο κοινά σωματίδια που χρησιμοποιούνται για βομβαρδισμούς είναι τα σωματίδια άλφα και το δευτερόνιο.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ραδιενέργειας και μεταστοιχείωσης;
Τόσο η ραδιενέργεια όσο και η μεταστοιχείωση είναι χημικές διεργασίες που περιλαμβάνουν την αλλαγή των ατομικών πυρήνων για να σχηματιστεί ένα νέο χημικό στοιχείο από ένα υπάρχον χημικό στοιχείο. Η βασική διαφορά μεταξύ ραδιενέργειας και μεταστοιχείωσης είναι ότι η ραδιενέργεια αναφέρεται στη φυσική μεταστοιχείωση, ενώ η μεταστοιχείωση αναφέρεται στη μεταβολή ενός χημικού στοιχείου σε άλλο μέσω είτε φυσικών είτε τεχνητών μέσων.
Το παρακάτω infographic συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ ραδιενέργειας και μεταστοιχείωσης.
Σύνοψη – Ραδιενέργεια εναντίον Μεταστοιχείωσης
Τόσο η ραδιενέργεια όσο και η μεταστοιχείωση είναι χημικές διεργασίες που περιλαμβάνουν την αλλαγή των ατομικών πυρήνων για να σχηματιστεί ένα νέο χημικό στοιχείο από ένα υπάρχον χημικό στοιχείο. Η βασική διαφορά μεταξύ ραδιενέργειας και μεταστοιχείωσης είναι ότι η ραδιενέργεια αναφέρεται στη φυσική μεταστοιχείωση, ενώ η μεταστοιχείωση αναφέρεται στη μεταβολή ενός χημικού στοιχείου σε άλλο μέσω είτε φυσικών είτε τεχνητών μέσων.
