Что делает что-то радиоактивным радиоактивным?

Короткое видео, объясняющее, что такое радиоактивность и почему некоторые элементы радиоактивны. Надеюсь, вы все узнали что-то новое из этого видео :) Тайм-коды: 00:00 Вступление 00:16 Что такое радиоактивность? 01:42 Причина радиации 03:42 Период полураспада 03:23 Краткое содержание Музыка: https://www.youtube.com/watch?v=Wc72E1j9RRY Источники: https://www.scienceabc.com/pure-sciences/why-are-certain-elements-radioactive-causes-examples.html https://ehss.energy.gov/ohre/roadmap/achre/intro_9_2.html https://web.evs.anl.gov/uranium/faq/uproperties/faq4.cfm https://www.britannica.com/science/radioactivity https://www.energy.gov/science/doe-explainsisotopes https://www.livescience.com/39773-facts-about-uranium.html Текст (вступление и заключение удалены из-за ограничения на количество символов, лол): Для начала, что вообще такое радиоактивность? Проще говоря, радиоактивность — это естественный процесс превращения нестабильного атома в стабильный путем высвобождения частиц и энергии. Некоторые атомы состоят из другого числа нейтронов, чем предполагалось, и называются изотопами. Например, атом углерода обычно состоит из 6 протонов и 6 нейтронов. Мы знаем это, потому что его атомный номер равен 6, что означает, что у него 6 протонов. Его атомная масса равна 12, поэтому у него должно быть 6 нейтронов, поскольку 12 минус 6 равно 6. Однако существуют атомы углерода с 8 нейтронами, что делает их атомную массу 14. Они считаются изотопами углерода, и мы называем их углеродом-14. Он очень нестабилен и, следовательно, радиоактивен, поскольку стремится выбросить лишние нейтроны и энергию, чтобы стать обычным атомом углерода с 6 нейтронами. Это свойство на самом деле помогает нам при радиоуглеродном датировании, но я расскажу об этом в другом видео. Некоторые элементы нестабильны и сами по себе, а не только их изотопы. Уран — изначально нестабильный элемент, который, цитирую, «рождён нестабильным». Именно поэтому мы ассоциируем уран с радиоактивностью: он буквально всегда нестабилен. Однако не все изотопы нестабильны, возьмём, к примеру, кислород-18. Хотя кислород обычно имеет 8 протонов и 8 нейтронов, кислород-18 имеет 8 протонов и 10 нейтронов, но он всё ещё стабилен, поэтому он нерадиоактивен. Итак, как же нестабильные атомы становятся радиоактивными? Как я уже упоминал ранее, эти нестабильные атомы хотят каким-то образом стать стабильными, избавившись от своих частиц и энергии. Существует три основных способа сделать это: альфа-распад, бета-распад и гамма-распад. Начнём с альфа-распада: атом испускает альфа-частицу, состоящую из 2 протонов и 2 нейтронов, как и ядро атома гелия. Альфа-распад происходит и в более тяжёлых элементах. Возьмём, к примеру, уран с массой 238, 92 протонами и 146 нейтронами. Когда он подвергается альфа-распаду, он теряет 2 протона и 2 нейтрона, превращаясь в атом с массой 234, с 90 протонами и 144 нейтронами. Это означает, что когда уран подвергается альфа-распаду, он испускает альфа-частицу и становится торием-234, который все еще является нестабильным и радиоактивным элементом, который будет снова распадаться, пока не достигнет стабильного элемента. Затем у нас есть бета-распад, при котором атом испускает бета-частицу, которая является частицей с отрицательным зарядом, вроде электрона. Бета-частицы испускаются нейтронами, чтобы они могли стать протоном, поскольку потеря отрицательного заряда означает получение одного заряда более положительного. Например, когда торий-234 с 90 протонами и 144 нейтронами подвергается бета-распаду, испускается электрон, в то время как один из нейтронов становится протоном. Это создаёт атом с массой по-прежнему 234, но с 91 протоном и 143 нейтронами, что делает его протактинием-234, который всё ещё радиоактивен. Этот цикл продолжается до тех пор, пока атом не достигнет свинца-206, который, наконец, станет стабильным. Наконец, происходит гамма-распад, при котором выделяются гамма-частицы, представляющие собой высокоэнергетические протоны в форме гамма-лучей, обычно испускаемых вместе с альфа- и бета-частицами. Гамма-частицы довольно опасны, поскольку гамма-лучи могут легко повредить ДНК и ткани организма. Наконец, мы кратко коснёмся периода полураспада, который показывает, сколько времени требуется для распада половины радиоактивного элемента. Период полураспада атомов урана составляет 4,5 миллиарда лет, поэтому 10 граммам атомов урана потребуется 4,5 миллиарда лет, чтобы превратиться в 5 граммов. Это означает, что чем больше период полураспада, тем безопаснее атом с точки зрения радиоактивности, поскольку атому требуется больше времени, чтобы испустить все эти вредные гамма-лучи. В отличие от него, полоний — радиоактивный элемент с периодом полураспада 138 дней, что делает его самым радиоактивным элементом в мире. И вот оно! Радиация возникает, когда нестабильные атомы стремятся стать более стабильными, испуская альфа-, бета- и гамма-частицы, последние из которых чрезвычайно вредны. Многие нестабильные изотопы и элементы встречаются в природе, и их пе...