Co jsou Nuclides?
Nuklidy jsou atomy se stanoveným počtem protonů a neutronů. Obvykle mohou být izotopy prvku stabilní nebo nestabilní. Nestabilní nuklidy jsou radioaktivní. Existuje asi 1700 známých nuklidů, z nichž 1 400 je radioaktivních.
Termíny „nuklid“ a „izotop“ se někdy používají zaměnitelně, ale nejsou synonymem. Izotopy jsou sady stejného prvku, které mají různé počty neutronů. Izotopy jsou nuklidy, ale nuklidy nemusí být nutně izotopy.
Prvky jsou definovány počtem protonů, které mají. Periodická tabulka prvků je uspořádána podle počtu protonů v každém prvku. Každý prvek v tabulce období je nuklid, stejně jako všechny izotopy každého prvku.
Vědecká představa o nuklidu je obvykle psána A Z X. X je zkratka pro symbol prvku, Z pro počet protonů nebo atomové číslo a A znamená hmotnostní číslo nebo počet protonů plus neutronů v prvku. Například, lithiova představa je psána 7 3 Li. To nám říká, že lithium obsahuje tři protony a čtyři neutrony, protože 7 mínus 3 je 4. Lithium má také několik izotopů, jako je 6 3 L, psaných jako lithium-6. Lithium-6 obsahuje pouze tři neutrony.
Protony se přirozeně odpuzují, protože všechny nesou kladný náboj, takže stabilizační vliv neutronů je to, co udržuje prvek neporušený. Pokud je nuklid lehký, je obvykle stabilní, když je počet protonů a neutronů stejný nebo téměř stejný. Čím těžší je prvek, tím větší je poměr neutronů k protonům, aby byl stabilní.
Nestabilní nuklidy jsou radioaktivní a jsou buď přirozeně se vyskytující nebo uměle vyrobené. Nestabilní nuklid vyzařují tři typy záření: alfa nebo beta částice nebo paprsky gama. Alfa a beta částice jsou dosti neškodné, protože jim lze snadno zabránit v přístupu do těla. Gama paprsky jsou však velmi škodlivé a proto jsou radioaktivní prvky považovány za nebezpečné. Rozpad nestabilního nuklidu se nazývá radioaktivní rozpad.
Nestabilní nuklid nakonec rozpadne na stabilní nuklid. Každý radioaktivní nuklid má fixní rychlost rozkladu, známou jako jeho poločas. Znalost poločasu života některých prvků a měřících poměrů stabilních versus nestabilních nuklidů přítomných v daném objektu umožňuje vědcům datovat fosílie a artefakty.
Jaderné elektrárny také používají nuklidy k výrobě energie procesem nazývaným štěpení. Při výskytu v jaderném reaktoru se štěpí těžší nuklidy na lehčí. Tato reakce uvolňuje energii, která je využívána rostlinou. Jaderná energie je často považována za nebezpečnou, protože nuklid používaný ve štěpném procesu, Uran-235, je radioaktivní izotop.