Hva er nuklider?

Nuklider er atomer med et fast antall protoner og nøytroner. Vanligvis en isotop av et element, de kan være stabile eller ustabile. Ustabile nuklider er radioaktive. Det er rundt 1700 kjente nuklider, hvorav 1.400 er radioaktive.

Uttrykkene "nuklid" og "isotop" brukes noen ganger om hverandre, men de er ikke synonyme. Isotoper er sett med samme element som har forskjellige antall nøytroner. Isotoper er nuklider, men nuklider er ikke nødvendigvis isotoper.

Elementer er definert av antall protoner de har. Det periodiske elementet er ordnet etter antall protoner i hvert element. Hvert element i periodetabellen er et nuklid, i likhet med alle isotoper i hvert element.

Den vitenskapelige forestillingen om et nuklid skrives vanligvis ^A _Z X. X står for elementets symbol, Z for antall protoner, eller atomnummer, og A står for massetallet, eller antall protoner pluss nøytroner i elementet. For eksempel er litiums forestilling skrevet ⁷ ₃ Li. Dette forteller oss at litium inneholder tre protoner og fire nøytroner, siden 7 minus 3 er 4. Litium har også flere isotoper, for eksempel ⁶ ₃ L, skrevet som litium-6. Litium-6 inneholder bare tre nøytroner.

Protoner avviser hverandre naturlig fordi de alle har en positiv ladning, så nøytronenes stabiliserende innflytelse er det som holder et element intakt. Hvis nuklidet er lett, er det vanligvis stabilt når antall protoner og nøytroner er like eller nesten like. Jo tyngre element, jo større er forholdet mellom nøytroner og protoner som er nødvendig for å gjøre det stabilt.

Ustabile nuklider er radioaktive og er enten naturlig forekommende eller kunstige. Det er tre typer stråling som en ustabil nuklid avgir: alfa- eller beta-partikler eller gammastråler. Alfa- og beta-partikler er ganske ufarlige fordi de lett kan forhindres fra å komme inn i kroppen. Gamma-stråler er imidlertid ekstremt skadelige og er grunnen til at radioaktive elementer anses som så farlige. Nedbrytningen av et ustabilt nuklid kalles radioaktivt forfall.

Et ustabilt nuklid forfaller til slutt til et stabilt nuklid. Hvert radioaktivt nuklid har en fast forfallshastighet, kjent som dens halveringstid. Å kjenne til halveringstiden for visse elementer og måle forholdet mellom stabile kontra ustabile nuklider som er til stede i et gitt objekt, gjør at forskere kan date fossiler og artefakter.

Atomkraftverk bruker også nuklider for å skape energi ved en prosess som kalles fisjon. Forekommer i en kjernefysisk reaktor, bryter splittelse tyngre nuklider i lettere. Denne reaksjonen frigjør energi som blir utnyttet av anlegget. Atomkraft blir ofte ansett som farlig fordi nuklidet som brukes i splittingsprosessen, Uranium-235, er en radioaktiv isotop.