V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
Nezávislost radioaktivního rozpadu vnějších podmínkách
Radioaktivní rozpad děj samovolný způsoben vnitřními mechanismy stavby atomového jádra. Tento jev plně projeví pouze vakuu, neboť vzduchu způsobuje záření ionizaci, prostředí stává
částečně elektricky vodivým náboj tělesa zářiče průběžně odváděn. Podobný účinek měla
http://astronuklfyzika.4 "Radionuklidy", obr. Tento jev projevuje každé radioaktivní
přeměny, nejvýrazněji však radioaktivity neboť α-částice mají vysokou hmotnost jsou emitovány vysokou
kinetickou energií hybností. Při nízkých tocích záření, nebo pokud zářič aspoň částečně
vodivě spojen zemí, tento jev zanedbatelný.t ;
pro mateřský radionuklid zůstává klasický monoexponenciální zákon NA(t) NA0 e−λA.2008 12:13:25]
.t e−λB. roztavení vypaření).
Pozn.RNDr.4. Podle zákona akce reakce tím bude jádro vlastně
celý atom) "odmrštěno" opačným směrem bude udělena kinetická energie pohybu. kinetická energie pohybu atomů látky není nic jiného než
teplo. Při nízkých aktivitách používaných většinou praxi tento jev
nepozorovatelně slabý, ale silné zářiče "hřejí" docela zřetelně (např.
V běžných jaderných aplikacích zpětný odraz jader prakticky neprojevuje. Při každé další další radioaktivní přeměně takto budou rozkmitávat atomy látky větší větší kinetickou
energii radioaktivní látka bude zahřívat. ozařovačích pro radioterapii), nejsilnější zářiče se
musejí dokonce chladit, aby nedošlo jejich tepelnému poškození (popř. Při radioaktivní
přeměně vyletí jádra velkou rychlostí částice (kvantum) záření.
Tepelné účinky radioaktivity
Logický, avšak běžných aplikacích málo známý jev, doprovází všechny druhy radioaktivity: teplo. některých přesných spektrometrických
měření však může mít, spolu tepelnými pohyby atomů, výrazný vliv. Zahřejeme-li
radioaktivní látku teplotu několika miliónů stupňů, získají jádra již zcela ionizované plasmě tak vysokou kinetickou
energii, při vzájemných srážkách překonávají Coulombickou odpudivou sílu bude docházet jaderným reakcím,
měnícím rychlost charakter radioaktivního rozpadu (viz následující §1. Jednak neplatí extrémních podmínek.4, část "Mössbauerovská spektroskopie "),
nebo měření přesného tvaru spektra účelem stanovení klidové hmotnosti neutrin (viz níže část "Neutrina", pasáž
"Klidová hmotnost neutrin").3 "Jaderné reakce").cz/JadRadFyzika2.)] (e−λA. Jádro totiž skryto hluboko nitru atomu, jehož elektronový obal účinně
odstiňuje veškeré chemické, mechanické teplotní vlivy, jakož působení vnějších polí. 1.6,
část "Interakce záření gama pasáž "Mössbauerův jev" §3. Podobně při absorbci záření je
látce předávána energie úrovni kinetické energie atomů.: podobných tepelných účincích ostatně založeno energetické využívání jaderných reaktorů elektrárnách.
Zpětný odraz jader
Při emisi částic kvant radioaktivního záření dochází vlivem zákona zachování hybnosti (akce reakce) zpětnému
odrazu jádra, které přebírá určitou malou část kinetické energie rozpadu. Příkladem Mössbauerova spektrometrie (viz §1.), nedá ničím urychlit ani zpomalit. nezávislý na
vnějších běžných fyzikálních chemických vlivech podmínkách (tlak, teplota, skupenství, chemická forma, vnější pole
a pod.
Teplo uvolňované radioaktivním rozpadem přírodních radionuklidů, uranu 235,238U, thoria 232Th draslíku 40K, je
patrně důležitým zdrojem geotermální energie, zahřívající nitro Země. Zvláště složité rozpadové řady vyskytují těžkých jader oblasti uranů transuranů; tyto rozpadové
řady budou rozebírány §1.
Toto zkušeností ověřené tvrzení není však zcela absolutní.1.2 Radioaktivita
NB(0)=0) získáme rozpadový zákon pro dceřinný radionuklid B:
NB(t) [NA0/(λA-λB. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika.
Elektrické účinky radioaktivity
Nabité částice nebo (viz níže) odnášejí radioaktivního zářiče elektrický náboj podle zákona zachování
elektrického náboje látce zářiče pak převládají opačné náboje než znaménko náboje emitovaných částic.10. Zpětný odraz může vést uvolnění atomů krystalové mřížky minerálů. Kinetická energie
odražených jader nakonec projeví tepelnými účinky (viz níže). Tyto zákonitosti budou níže
ilustrovány případu tzv. radionuklidového generátoru část "Radioaktivita gama", pasáž "Radionuklidové
generátory". Avšak elektricky izolovaný zářič intenzívním tokem záření se
bude postupně kladně záporně nabíjet vysoký elektrický potenciál stovek (podle elektrické kapacity tělesa
zářiče). Vlastní
radioaktivní zářič nebo tedy elektricky nabíjí.t.1.htm 36) [15
