Radioactiviteit

Radioactiviteit is een natuurlijk verschijnsel

Atoom

Atomen

Alles om ons heen bestaat uit atomen. Er zijn bijvoorbeeld ijzeratomen, koperatomen, koolstofatomen, zuurstofatomen, … Om alle materie rondom ons op te bouwen, bestaan er zo'n kleine honderd verschillende soorten atomen die we de chemische elementen noemen. Ze staan gerangschikt in de bekende tabel van Mendelejev.

Elk atoom bestaat uit een kern en elektronen die rond de kern zweven. De kern zelf, ook 'nucleus' genoemd, is samengesteld uit protonen en neutronen. Het aantal protonen (en het aantal elektronen rond de kern dat eraan gelijk is) bepaalt de chemische eigenschappen van de diverse elementen, dus wat een koperatoom tot een koperatoom maakt en doet verschillen van een koolstofatoom.

Isotopen

Het aantal neutronen speelt geen rol voor die chemische eigenschappen, maar die neutronen zijn wel belangrijk voor de stabiliteit van de kern. Het aantal neutronen in de kern is meestal ongeveer gelijk of iets groter dan het aantal protonen.
Van elk type atoom met een bepaald aantal protonen (chemisch element) bestaan dus als het ware verschillende 'versies' die telkens een verschillend aantal neutronen hebben. We noemen dit de verschillende 'isotopen' van een element.

Radioactiviteit

Als een bepaalde isotoop van een element te veel of te weinig neutronen heeft, is het onstabiel: in plaats van een oneindig lang leven te hebben, zal het dus na een zekere tijd uit elkaar vallen om op die manier een stabiele toestand te bereiken. We zeggen dat de kern 'vervalt' en 'radioactief' is. We noemen zo'n onstabiel isotoop een 'radio-isotoop' of 'radio-nuclide'. Bij dit vervalproces zal de kern straling uitzenden die 'ioniserende' straling genoemd wordt. Er bestaan verschillende soorten ioniserende stralingen: alfastraling, betastraling en gammastraling.

Radioactieve straling

Radioactiviteit werd toevallig ontdekt in 1896 door de Franse natuurkundige Henri Becquerel (1852-1908) tijdens het bestuderen van een mineraal dat uranium bevatte. Radioactieve kernen komen dus voor in de natuur. Dit komt omdat bij het ontstaan van de elementen waaruit de aarde is opgebouwd (een proces dat zich miljarden jaren geleden afspeelde) ook allerlei onstabiele isotopen gevormd werden.
Sommigen ervan leven erg kort en zijn reeds lang vervallen, maar anderen hebben een veel langere gemiddelde levensduur. Een deel ervan is dan ook vandaag nog steeds aanwezig in de aarde, in alle stoffen en zelfs in ons lichaam. Wanneer deze kernen op een bepaald moment toch vervallen, worden wij blootgesteld aan deze natuurlijke radioactieve straling. Ook vanuit het heelal valt er straling op ons lichaam, de zogenaamde kosmische straling.

De mens heeft zelf ook een aantal stralingsbronnen gecreëerd, zowel onder de vorm van kunstmatige radioactieve stoffen als onder de vorm van directe stralingsbronnen, zoals Röntgenapparaten in ziekenhuizen.
Een Röntgenapparaat heeft echter niets met radioactiviteit te maken. Het creëert ook ioniserende straling, vergelijkbaar met wat sommige radioactieve kernen uitzenden, maar bevat geen radioactieve stoffen en is niet gebaseerd op het verval van atoomkernen. Als het apparaat uitstaat, valt meteen ook alle straling weg.
Dat laatste is niet het geval voor een radioactieve stof. De straling die daardoor uitgezonden wordt, kan niet 'uitgezet' worden. De intensiteit ervan vermindert wel met de tijd. De snelheid waarmee een stof vervalt wordt uitgedrukt in de halfwaardetijd.

Meer informatie