Kjarneðlisfræði

Kjarneðlisfræði er undirgrein eðlisfræðinnar sem fæst við rannsóknir á kjarna frumeinda. Þeir sem leggja stund á greinina kallast kjarneðlisfræðingar.

Saga

Geislavirkni var fyrst uppgötvuð árið 1896 af franska vísindamanninum Henri Becquerel er hann vann með sjálflýsandi efni. Þessi efni glóa í myrkri eftir að ljós hefur skinið á þau og hann hélt að glóðin sem að mynduð var í bakskautslömpum af röntgengeislum gæti á einhvern hátt verið tengd þessu sjálflýsandi fyrirbæri. Þannig að hann prófaði að vefja framköllunarplötu í svartan pappír og setja alls kyns sjálflýsandi steintegundir ofan á. Allar niðurstöður voru neikvæðar þangað til hann prófaði að nota úransölt. Ólíkt hinum efnunum, svertu þessi efni plötuna.

Það kom fljótlega í ljós að sortnun plötunnar hefði ekkert að gera með sjálflýsandi efni, því að platan sortnaði líka ef efninu var haldið í myrkri. Auk þess svertu líka ósjálflýsandi sölt úrans, og jafnvel málmkennt úran, plötuna. Þarna var augljóslega á ferðinni ný tegund geislunar sem gæti farið í gegnum pappír og orsakað því að platan sortnaði.

Fyrst um sinn virtist sem þessi nýja geislun væri svipuð og hinir nýuppgötvuðu röntgengeislar. Hinsveger uppgötvuðu Becquerel, Pierre Curie, Marie Curie, Ernest Rutherford og fleiri við frekari rannsóknir að geislavirkni væri talsvert flóknari en það.

Til dæmis var það fundið að raf- eða segulsvið gæti skipt slíkri útgeislun í þrjá mismunandi geisla. Sökum skorts á betri nöfnum, voru geislunum gefin nöfn eftir fyrstu þremur bókstöfunum í gríska stafrófinu: Alpha, beta og gamma. Halda þeir þessum nöfnum enn í dag. Það var strax augljóst frá átt rafsegulkraftanna að alfageislar væru jákvætt hlaðnir, betageislar neikvætt hlaðnir, og gammageislar óhlaðnir. Frá stærð hliðarsveigju þeirra var einnig augljóst að alfaeindir væru mun þyngri en betaeindir. Með því að hleypa alphageislum í gegnum þunna glerhimnu og hremma þá í úrhleðslulampa, gátu vísindamenn rannsakað útgeislunarróf gassins sem safnaðist, og sanna loksins að alphaeindir væru í reynd helínkjarnar. Aðrir vísindamenn sýndu fram á að betageislum og bakskautsgeislum svipaði á, og það sama með gammageisla og röntgengeisla.

Þessir vísindamenn uppgötvuðu einnig að mörg önnur frumefni hafa geislavirkar samsætur. Geislavirkni hjálpaði einnig Marie Curie til að einangra radín frá baríni. Vegna þess hve þessi tvö efni svipar efnafræðilega hefði verið erfitt að skilja þau að á annan hátt.

Hættur geislavirkni og geislunar voru ekki viðurkenndar strax. Tekið var snemma eftir bráðri geislaveiki, en það ályktað, líkt og með eld, að ef ekki væri tekið skjótlega eftir neinum áhrifum væri engin hætta á ferðum. Enn fremur gerðu menn sér ekki ljóst að ef geislavirkt efni væri meðtekið af líkamanum gæti það haldið áfram að senda frá sér geislun á meðan það var inn í líkamanum, sem oft olli krabbameini og öðrum alvarlegum vandamálum. Margir læknar og fyrirtæki byrjuðu að markaðsetja geislavirk efni sem undralyf. Eitt sérstaklega skelfilegt dæmi var stólpípumeðferðir með radíni. Áður en Marie Curie dó, talaði hún á móti slíkum meðferðum, og varaði við að áhrif geislunar á líkamann væru ekki vel skilin.

Skylt efni

• Sterk víxlverkun
• Geislavirkni
• Kjarnalíkön
  • Dropalíkan
  • Skeljarlíkan
  • Víxlverkandi jafnskiptaeindalíkan
• Kjarnaklofnun
• Kjarnasamruni
• Kjarnahvörf

Notkun

• Kjarnaverkfræði
• Segulsneiðmyndun
• Mössbauer áhrif
• Geislalækningar
• Kjarnorka
• Kjarnorkuvopn

  Þessi eðlisfræðigrein er stubbur. Þú getur hjálpað til með því að bæta við greinina.