Hvad er nuklider?

Nuklider er atomer med et bestemt antal protoner og neutroner. Normalt en isotop af et element, de kan være stabile eller ustabile. Ustabile nuklider er radioaktive. Der er omkring 1.700 kendte nuklider, hvoraf 1.400 er radioaktive.

Udtrykkene "nuklid" og "isotop" bruges undertiden om hverandre, men de er ikke synonyme. Isotoper er sæt af det samme element, der har forskellige antallet af neutroner. Isotoper er nuklider, men nuklider er ikke nødvendigvis isotoper.

Elementer defineres af antallet af protoner, de besidder. Den periodiske tabel med elementer er ordnet efter antallet af protoner i hvert element. Hvert element i periodetabellen er et nuklid, ligesom alle isotoper af hvert element.

Den videnskabelige opfattelse af et nuklid skrives normalt ^A _Z X. X står for elementets symbol, Z for antallet af protoner eller atomnummeret, og A står for massetallet eller antallet af protoner plus neutroner i elementet. For eksempel skrives lithiums opfattelse ⁷ ₃ Li. Dette fortæller os, at lithium indeholder tre protoner og fire neutroner, da 7 minus 3 er 4. Lithium har også flere isotoper, såsom ⁶ ₃ L, skrevet som lithium-6. Lithium-6 indeholder kun tre neutroner.

Protoner frastøder hinanden naturligt, fordi de alle har en positiv ladning, så neutronernes stabiliserende indflydelse er det, der holder et element intakt. Hvis nuklidet er let, er det normalt stabilt, når antallet af protoner og neutroner er lige eller næsten lige. Jo tungere element, jo større er forholdet mellem neutroner og protoner, der er nødvendigt for at gøre det stabilt.

Ustabile nuklider er radioaktive og er enten naturligt forekommende eller kunstigt fremstillet. Der er tre typer stråling, som en ustabil nuklid udsender: alfa- eller beta-partikler eller gammastråler. Alfa- og beta-partikler er temmelig ufarlige, fordi de let kan forhindres i at komme ind i kroppen. Gamma-stråler er imidlertid ekstremt skadelige, og derfor betragtes radioaktive elementer som så farlige. Nedbrydningen af ​​et ustabilt nuklid kaldes radioaktivt henfald.

Et ustabilt nuklid nedbrydes til sidst til et stabilt nuklid. Hvert radioaktivt nuklid har en fast nedbrydningshastighed, kendt som dens halveringstid. At kende halveringstiden for bestemte elementer og måleforholdene mellem stabile kontra ustabile nuklider, der er til stede i et givet objekt, gør det muligt for forskere at datere fossiler og artefakter.

Atomkraftværker bruger også nuclider til at skabe energi ved en proces kaldet fission. Forekommer i en atomreaktor, opdeler fission tungere nuclider i lettere. Denne reaktion frigiver energi, som udnyttes af planten. Atomkraft betragtes ofte som farlig, fordi det nuklid, der bruges i fissionsprocessen, Uranium-235, er en radioaktiv isotop.