PROJEKT

PUNOI :MEGI XHAFAJ

LENDA :FIZIKE

TEMA: RADIOAKTIVITETI DHE LIGJI I ZBERTHIMIT

RADIOAKTIV

Objektivat :

Te percaktojme se cfare eshte radioaktiviteti dhe llojet e tij.

Te percaktojme se cfare eshte radioaktiviteti natyror.

Te percaktojme se cfare eshte radioaktiviteti artificial.

Te percaktojme ligjin e zberthimit te radioaktivitetit.

Te percaktojme llojet e rrezatimeve dhe grimcave radioaktive .

Te percaktojme pasojat negative te radioaktivitetit te njeriu.

RADIOAKTIVITETI

Fjala radioaktivitet rrjedh nga frëngjishtja; radioactivite, që nënkupton; kalimin

spontan të një elementi në një tjetër element duke emituar rrezatim (ose shndërrimi i

një bërthame atomike në tjetër bërthamë duke emituar rrezatim). Zbërthimi

radioaktiv ndodhë spontanisht dhe nuk mund të ndalohet apo të forcohet me ndikim

nga rrethina e jashtme. Kur rrezatimi ndodh vetvetiu, radioaktiviteti është natyror.

Por fizikanët, zbuluan me anë te eksperimenteve laboratorike, elemente të rinj që

kanë aftësi të rrezatojnë e në këtë rast radioaktiviteti është artificial.Dukuri e

radioaktivitetit është kur nga bërthamat e elementeve dalin grimca (thërrmija), veti e

të cilëve përcaktojnë tipa rrezatimesh.

RADIOAKTIVITETI ARTIFICIAL

Kur grimcat α dhe β dalin nga ndonjë burim dhe godasin bërthamat e

atomeve stabile ato rezultojnë po ashtu që atomi stabil të fillojë të

rrezatojë. Ky është radioaktivitet artificial, edhe pse në esencë nuk ka

dallim në mes të radioaktivitetit artificial dhe natyror.Marrim si

shembull radioaktivitetin artificial që krijohet, kur sulmohet alumini me

predha të grimcave alfa, me kete rast fitohet fosfori radioaktiv e prej tij

pastaj krijohet Silici

13Al27 + 2He4 → 15P30 + 0n

1 → 15P30 → 14Si30 + 1e

0 (pozitroni)

ZBULIMI I RADIOAKTIVITETIT ARTIFICIAL

Me 1939 në Paris, Irena Kyri ( vajza e Maria Kyrit) dhe burri i saj Frederik Zholio ( të dy

fizikanë të njohur Francez), fituan një element të ri të ngjashëm me Lantanin. Irena dhe

Frederiku konsiderohen zbuluesit e radioaktivitetit artificial, të cilët duke bombarduar

uranin me neutrone fituan elemente më të lehta apo copëtuan bërthamat duke krijuar për

herë të parë fisionin bërthamor artificial. Edhe Han dhe Shtrasman në Berlin fituan

Bariumin në këtë mënyrë por te zgjidhja e problemit nuk erdhën.

Këtë dukuri të re e sqaruan të parët Austriaku, Oto Frish dhe Liza Majtner, të cilët atëherë

punonin në Holandë, dhe thanë se Urani po copëtohej në dy pjesë të barabarta, dhe pas

këtij reaksioni, lirohet një energji e madhe. Francezët në këtë kohë, vërtetuan se me rastin

e zhvillimit të këtij reaksioni të Uranit, krijohen neutrone të reja.Duke filluar me zbulimin e

radioaktivitetit natyror nga Bekereli dhe duke vazhduar me të tjerët deri vonë, ishte

përcaktuar tashmë që në mënyrë të natyrshme, të vetvetishme ata të rrezatojnë, duke

përcaktuar radioaktivitetin natyror. Asnjë kusht i jashtëm nuk ndikonte mbi këtë lloj

rrezatimi Ja se çfarë shkruajnë autorët e eksperimentit: “Gjatë shndërrimeve të borit, të

magnezit dhe të aluminit shfaqen elemente të reja radioaktive që lëshojnë pozitrone”. Pra,

shfaqen elemente të reja radioaktive! D.m.th. elementet radioaktive natyrore mund të

krijohen artificialisht.Radioelementet artificiale më së shumti përdoren në mjekësi, të

fituara përmes reaksioneve bërthamore. Reaksionet bërthamore janë procese të

bashkëveprimeve në mes

nuklideve stabile me rrezet jonizuese ose në të shumtën e rasteve me neutrone. Si

rezultat i këtyre ndërveprimeve krijohen më shumë nuklide radioaktive.Reaksionet

bërthamore shprehen me ekuacione të caktuara. Në anën e majtë të ekuacionit shënohen

komponentët e reaksionit: bërthama stabile (A) dhe rrezatimi hyrës-projektili (x), kurse në

anën e djathtë- produktet e reaksionit: bërthama e krijuar (B) dhe rrezatimi i jonizues

(y):A+x=B+y ose A(x,y)B

LIGJI I DEZINTEGRIMIT RADIOAKTIV

LIGJI I DEZINTEGRIMIT RADIOAKTIV

Elementet radioaktive gjatë kohës emitojnë çdoherë e më pakë rrezatim, që është e arsyeshme sepse janë mbetur ç’do herë e më pakë bërthama të cilat nuk e kanë emituar alfa- apo - beta-grimca. Te disa vështir është që të vërehet eksperimentalisht, shembull te Urani, derisa te të tjerët (te Radoni, për shembull) kjo mund lehtë të regjistrohet. Prandaj ka qenë me vlerë të shikohet si bie numri i bërthamave të pa dezintegruar (pa zbërthyera) gjatë kohës krahasua me numrin fillestar. Nëse gjithnjë kemi shumë bërthama atomike, atëherë mund të vendoset relacioni i barazimit si vijon më poshtë.Vendoset barazimi diferencial për numrin e bërthamave të dezintegruar gjatë kohës dt.Numri i bërthamave të dezintegruar dN me kohën dt, është proporcional me numrin e bërthamave prezentë N të cilat nuk kanë pësuar dezintegrim (emetim të alfa- apo beta – grimcave): dN = - λ N dt

që është ; λ- konstanta e proporcionalitetit e ndryshme për lloje të ndryshme të elementeve radioaktive.Shenja minus (-) tregon që me kalim të kohës (pozitiv) dt -i përgjigjet zvogëlimit të numrit të bërthamave të padezintegruara N, prandaj dN është negative.

Barazim diferencial i mëparshëm mund të integrohet, si integral, pasi është:

dN

----- = - λ dt

N

Kufiri për integralin e caktuar mund të fitohet prej kushteve fillestare.

Në momentin t=-0 kanë qenë N0 bërthama të padezintegruara.

Kanë mbetur N bërthama pas kohës t, ashtu që kemi integral:

Pra numri i bërthamave të padezintegruara N bie me eksponent me kohën, që

paraqet ligjin e dezintegrimit radioaktiv me të cilin rast bërthama emiton alfa apo

beta-grimca.

Gama-rrezatimi paraqitet gjithnjë si përcjellës i njërit apo tjetrit emetim.

N = N0 * e-λt

RREZET

Lloji i rrezatimeve

RREZET ALFA

ALFA GRIMCAT Janë me ngarkesë elektrike pozitive, i ka identifikuar Ramzej, më vitin 1903, me

ndihmën e analizës spektrale. Ramzej tregoi se alfa grimcat janë bërthama të heliumit. Rrezatimi alfa - është fluks me bërthama heliumi , me dy ngarkesa pozitive (protone) dhe dy neutrale (neutrino). Grimcat alfa kanë aftësi të lartë jonizuese dhe lëvizin me shpejtësi relativisht të mëdha por e humbin shpejt energjinë e tyre gjatë bashkëveprimit me lëndët ku kalojnë. Kështu rrezatimi alfa nuk ka aftësi të madhe depërtuese. Pas zbulimit të neutronit më vitin 1932, saktësohet se alfa grimcat përbëhen prej dy protoneve dhe dy neutroneve.Alfa grimcat shënohen në formë tëndryshme, por një prej tyre është: 2α4 , apo 2He4 etj.

α-

zXA ------ YA-4

Z-2 : Që do të thotë se bërthama e re është me dy protone më pakë. Kjo do të thotë mandej që elementi i ri do të gjendet në sistemin periodik për dy vende majtas me mas më të vogël për katër (rregulla e Sodijevit për zhvendosje). Alfa grimcat kanë veprim shumë të lartë jonizues gjatë kalimit nëpër mjedis konkret që gjendet gjatë kalimit. Kjo shihet me atë që në ajër (në shtypje normale në 1 cm prodhohen afërsisht 100 000 qifte jonike. Pasi për ç’do jonizim të molekulës harxhohet energji, kjo është rruga e alfa-grimcave nëpër ajër e cila është relativisht e shkurtë më së largu deri 6 cm. Kjo varet prej energjisë fillestare të vetë grimcës me rastin e fluturimit apo daljes prej bërthame.Pasi janë me ngarkesë pozitive, alfa-grimca kalojnë nëpër materie, shkëpusin elektronet prej bërthame dhe pastaj ngadalësojnë.

RREZET BETA

BETA GRIMCAT

Janë ekuivalente me elektrone në të vërtet elektronet e njëjta si ato që lëvizin rreth

bërthamës në atom. Ndryshimi është në atë që beta grimcat burojnë prej nukleusit të

atomit, ndërsa elektronet gjinden në mbështjellësin e atomit. Shpejtësia e beta grimcave

gjatë daljes prej bërthame, mund të është shumë e madhe, bile deri afër shpejtësisë së

dritës. Mirëpo për arsye të masës së vogël ( e cila është për 7 400 herë më e vogël se e

alfa grimcave ) kanë fuqi shumë më të vogël jonizuese se sa të alfa grimcave,. Llogaritet

se gjatë rrugës 1 cm nëpër ajër, në shtypje normale, prodhohen rreth 10 cifte

jone. Rrezatimi beta -është fluks elektronesh për bërthamat radioaktive natyrore ( beta)

dhe fluks elektronesh pozitive (pozitrone) për bërthamat radioaktive artificiale (beta). Këto

grimca lëvizin me shpejtësi afërsisht të barabartë me shpejtësinë e dritës. Kanë aftësi të

madhe depërtuese tek lëndët ku kalojnë. Kanë aftësi të vogël jonizuese.

Edhe pse janë identifikua shpejt beta grimcat , një kohë të gjatë nuk është ditur se çka

ndodhë në bërthamën e elementit radioaktiv gjatë kohës së emetimit të elektronit.

Procesi qartësohet me konversionin e neutronit në proton dhe elektron , relacioni :

0n1 -------1p

1 + -1e0 + ΰ

Pra, neutroni emiton elektronin (beta grimcën) me të cilin rast kalon në proton i cili ka

elektricitet prej një pozitroni. Prandaj bëhet e qartë pse një element radioaktiv, pas beta

emetimit kalon në tjetër me numër rendor më të lartë për një. Këtë beta emetimin

mundemi të paraqesim me relacion si vijon: β

zXA ------ z+1Y

A

Gjashtë milimetra e aluminit është i nevojshëm për të ndaluar grimcat beta.

RREZET GAMA

GAMA RREZET

Gama rrezet janë me natyrë elektromagnetike, me fushë të gjatësisë valore prej

0.1 Ầngstrem e matej, që mund të shikohet në shkallën e valëve elektromagnetike

në spektrin radioaktiv.

Gama rrezet janë fotone me energji të lartë por me gjatësi vale shumë të shkurtra.

Kanë aftësi të lartë depërtuese. Nuk devijohen nga fusha magnetike Dëmtojnë indet

e gjalla. Duhet të mbrohemi nga ky lloj rrezatimi. Por mund ta përdorim për

shkatërrimin e indeve kanceroze.

Fotonet e gama rrezeve kanë energji të lartë me arsye se kanë frekuencë të lartë.

Fuqia jonizuese e gama rrezeve është shumë më e vogël se sa te e njëjta te beta

grimcat, për këtë arsye janë shumë depërtuese.Prandaj lehtë kalojnë edhe nëpër

shtresë të plumbit deri 20 cm, që assesi nuk është rast me alfa grimcat dhe beta

grimcat .

PASOJAT E RADIOAKTIVITETIT

Radioaktiviteti ka pasoja katastrofale me rastin e rrezatimit në hapsirën ku jeton njeiu.

Në rastin kur njeriu nuk është i ekspozuar direkt rrezatimit radioaktiv atëher ai është i rrezikuar në mënyr indirekte prej ushqimit që është rrezatuar me rastin e katastrofës radioaktive.