Desintegrazio erradioaktiboa nukleo atomikoetan gertatzen den prozesu bat da zeinaren bitartez energia galtzen baitute erradiazio gisa Erradiazioaren izaeraren arabera hiru desintegrazio mota bereiz daitezke alfa desintegrazioa beta desintegrazioa eta gamma desintegrazioa Alfa zein beta desintegrazioetan partikulak igortzen dira gamma desintegrazioan aldiz fotoiak Desintegrazio mota edozein dela ere nukleo atomiko ezegonkorrak dituen materialari material erradioaktibo deritzo Desintegratzen den isotopo erradioaktiboari guraso esaten zaio eta prozesuak nukleido seme bat sortzen du gutxienez Gamma desintegrazioetan eta egoera nuklear kitzikatuen arteko barnetransformazioetan izan ezik desintegrazio erradioaktiboa transmutazio nuklear bat da ondorio seme bat duena zeinak protoi edo neutroi kopuru desberdina edo biak baitu Desintegrazio erradioaktiboa ausazko prozesua da hau da lagin batean dauden atomoen artean ezinezkoa da aldez aurretik jakitea zein atomo desintegratuko den Zientzialariei zaila izan zitzaien aurresangarritasunik eza onartzea teoria kuantikoa garatu aurretik Hala ere lagin baten ikuspuntu makroskopikotik posible da desintegraziotasaren neurri bat ematea desintegraziokonstantearen edo erdibizitzaren bidez Atomo erradioaktibo desberdinen erdibizitzen arteko aldea magnitudeordena anitzekoa izan daiteke joktosegundo batzuetatik hidrogeno1 adibidez unibertsoaren adina baino 160 trilioi aldiz handiagora arte telurio128 kasuLurrean erradioaktiboak diren 34 isotopo daude naturan Isotopo horiek eguzkisistema sortu baino lehenagokoak dira eta nukleido primordial izenaz ezagunak dira Nukleido primordialak eguzkisistema sortu zeneko izarrarteko ingurunean presente zeuden nukleosintesiaren bidez sortu ziren izarretan eta supernobek unibertsoan zehar barreiatu zituzten Uranioa edo torioa dira nukleido horien adibide Bestalde badaude bizitza laburragoa duten 50 isotopo erradioaktibo inguru nukleido primordialen desintegraziokateen produktuak dira edota aribideko prozesu kosmogenikoen ondorio karbono14 adibidez zeina izpi kosmikoen bidez atmosferan sortzen baita Isotopo erradioaktiboak era artifizialean ere sor daitezke partikulaazeleragailuetan edota erreaktore nuklearretan esate baterako  Desintegrazio erradioaktiboaren aurkikuntza  Erradioaktibitatea Henri Becquerel zientzialari frantziarrak aurkitu zuen 1896an Becquerel fosforeszentzia aztertzen ari zen materialek energia argi gisa xurgatzen eta igortzen duten fenomenoa Material fosforeszenteek argia igortzen dute argitan denbora jakin batez egon ondoren Becquerelen helburua fosforeszentziak X izpiekin izan zezakeen lotura aztertzea zen X izpiak aurreko urtean 1895 aurkitu baitzituen Wilhelm Roentgen fisikari alemaniarrak eta ordura arte ez ziren izpi horien propietateak guztiz ezagutzen Becquerelek mineral fosforeszenteak paper beltzean bildutako argazkixaflekin ukipenean jarri zituen Mineralek ez zuten xaflan inolako aldaketarik eragin uranioa erabili zuen arte orduan argazkixafla belztu egin zen Emaitza ikusita argi zegoen uranioak nolabaiteko erradiazio ikusezina igortzen zuela paper beltza zeharkatu eta argazkixaflari eragiten ziona xafla argitan egongo balitz bezala Izpi horiei Becquerelen izpiak deritze Alabaina izpien jatorria ezezaguna zen Lehenik fenomeno honek fosforeszentziarekin zerikusirik ez zuela ondorioztatu zuen Becquerelek uranioa aurretik ez baitzen argiarekin kontaktuan egon Gainera uranioak igortzen zuena X izpiak ez zirela frogatu zuen esperimentu baten bidez Esperimentu horretan uranioaren igorpena eremu magnetiko baten eraginpean desbideratu egiten zela behatu zuen eta ordurako jakina zen X izpiei kanpoeremu magnetikoek ez dietela eragitenAurkikuntza honen ondotik Becquerelek beste esperimentu batzuk egin zituen erradiazioa aztertzeko xedez Uranioak kanpoeraginen independentea den erradiazio sarkorra igortzen duela frogatu zuen Horrez gain erradiazioak gorputz elektrifikatuak deskargatu ditzakeela erakutsi zuen eta ondorioz aireko molekulak ioniza ditzakeela airea eroale elektriko bilakatuz Pierre eta Marie Curiek erradioaktibitatearen inguruan egindako ikerketak bereziki garrantzitsuak izan dira fisikan eta kimikan eta baita medikuntzan ere izan ere erradioaktibitate hitza aurrenekoz Mariek erabili zuen zenbait atomok espontaneoki igorritako igorpen sarkor eta ionizatzaileak izendatzeko Batetik 1898an polonioa eta radioa lehenengo aldiz isolatzea lortu zuten bestetik uranioak igorritako izpien eragina aztertu zuten Azken horrek aplikazio ugari ditu minbiziaren tratamenduan eta medikuntza nuklearrean1899an Ernest Rutherfordek esperimentuen bidez erakutsi zuen substantzia erradioaktiboek mota anitzetako erradiazioa igortzen dutela eta alfa eta beta izpiak bereizi zituen Hurrengo urtean 1900ean alegia Paul Villard kimikari frantziarrak gamma izpiak aurkitu zituen1902an Ernest Rutherford eta Federick Soddy lehenengoz ohartu ziren desintegratzen diren elementu guztiek formula matematiko berdintsua betetzen dutela eta desintegrazio erradioaktiboaren ondorioz elementu batetik besterako transmutazioa gertatzen dela Transmutazioa arautzen duten zenbait lege enpiriko topatu zituzten eta horiei jarraikiz agerian geratu zen elementu kimiko guztiak oinarrizko partikula batzuez osaturik daudelaDesintegrazio erradioaktiboaren aurkikuntzak beste hainbatekin batera kolokan jarri zuen XX mendera arte nagusi zen mekanika klasikoa eta teoria berri baten beharra azaleratu zuen mekanika kuantikoa Gainera erradioaktibitatearen ikerketek bidea ireki zieten gaur egungo fisikaren aplikazio ugariri  Desintegrazio motak eta adibideak  Erradioaktibitatearen fenomenoa aurkitu eta gutxira igorpen erradioaktiboak hiru mota desberdinetan sailkatu ziren  Alfa desintegrazioa  Nukleo bateko protoien eta neutroien loturaenergia handia izan arren nukleoa apur dezaketen prozesuak gerta daitezke Horrelakoetan nukleoiz osatutako sistema lotu bat igor dezake jatorrizko nukleoak Halako sistema lotu bat sortzeko probabilitatea murriztuz doa beharrezkoak diren nukleoi kopurua handitu ahala Horregatik 2 protoiz eta 2 neutroiz osatutako nukleidoen igorpena beste nukleido astunagoen igorpena baino ohikoagoa da 2 protoiz eta 2 neutroiz osatutako nukleidoari alfa partikula deritzo eta nukleo batek alfa partikula bat igortzen duen prozesuari alfa desintegrazio deritzo Historikoki alfa desintegrazioarekiko ezegonkorrak ziren nukleoek igortzen zituzten partikulei alfa partikula izena eman zitzaien Rutherfordek 1908an helio4 nukleo gisa identifikatu baino lehen eta izena mantendu egin da Nukleo batek alfa partikula bat igorritakoan bere zenbaki atomikoa 2 unitate txikitzen da eta masazenbakia aldiz 4 unitate Alfa desintegrazioa sorrarazten duen elkarrekintza fisikoa elkarrekintza nuklear bortitza da  Beta desintegrazioa  Nukleoa hautsi beharrean nukleoaren gehiegizko protoi edo neutroi kopurua murriztu daiteke protoi bat neutroi bihurtuz edo alderantziz Neutroia desintegratzean nukleoan protoi bat sortzen da eta elektroi bat eta elektroi antineutrino bat igortzen dira Prozesu horri beta minus β deritzo Protoia desintegratzean aldiz nukleoan neutroi bat sortzen da eta positroi bat eta elektroi neutrino bat igortzen dira Beste prozesu horri beta plus β deritzo Aurreko biez gain beste beta desintegrazio bat ere badago elektroiharrapaketa Elektroiharrapaketan atomo bateko nukleotik hurbil dagoen elektroi bat nukleoko protoi batekin batu daiteke neutroi bat osatuz Elektroiharrapaketa atomo astunetan gertatzen da batez ere izan ere nukleo astunek erradio handiagoa eta orbitalen erradio txikiagoa izan ohi dute Aipatutako hiru prozesuetan kargaren kontserbazioaren printzipioa betetzen da Alfa desintegrazioan ez bezala beta desintegrazioa sortzen duen elkarrekintza fisikoa elkarrekintza nuklear ahula da  Gamma desintegrazioa  Nukleo batek nukleoiderik igorri gabe eta beta desintegraziorik jasan gabe energia txikiagoko egoera batera aldatu dezake bere burua Hori egitean nukleoa egoera kitzikatu batetik energia txikiagoko maila batera aldatzen da eta maiztasun oso handiko fotoi bat igortzen du Fotoiaren energia nukleoaren bi egoeren arteko energiaaldearen berdina da fotoiaren igorpenak nukleoari eragindako atzerapena arbuiatuz gero Gamma desintegrazioa alfa edo beta desintegrazioa gertatu ondoren jazo ohi da desintegrazio horiek egoera kitzikatuetan uzten baitituzte nukleido semeak  Desintegrazio erradioaktiboaren formulazio matematikoa  Atomo erradioaktiboz osatutako lagin baten desintegraziogertakari kopuruaren eboluzioa erraz adieraz daiteke matematikoki Ondoz ondoko desintegrazioen kate baten formulazioa konplexua izan badaiteke ere kasurik sinpleena eta kualitatiboki interesgarriena aztertuko da Demagun lagin bateko A displaystyle ce A atomoa B displaystyle ce B atomoan desintegratzen dela A  B displaystyle ce A  B prozesuaren bitartez Aurrera jarraitzeko Δ t displaystyle Delta t denboratartean desintegra daitekeen nukleo baten inguruan honako suposizio hauek onartuko dira Desintegratzeko probabilitatea nukleoaren historiaren independentea da hots berbera da edozein t displaystyle t aldiunetan Desintegratzeko probabilitatea nukleoaren ingurunearen independentea da Desintegratzeko probabilitatea berbera da mota eta kitzikapenenergia jakin bateko nukleo guztien kasuanBadaude kasu batzuk non 2 suposizioa zuzena ez baita baina 13 suposizioak zuzenak dira kasu gehienetan Ondorioz d t displaystyle textdt denboratarte infinitesimalean desintegraziogertakari kopurua laginean dagoen N displaystyle N atomo kopuruaren proportzionala da  d N d t  N  displaystyle frac textdNtextdtpropto N non zeinu negatiboak adierazten baitu desintegraziorik jasan ez duen atomokopuruak denborak aurrera egin ahala behera egiten duela Isotopo erradioaktibo bakoitzak desintegrazioabiadura propioa dauka beraz bakoitzak λ displaystyle lambda  desintegraziokonstante propioa dauka Hortaz  d N d t  λ N displaystyle frac textdNtextdtlambda N Lortutako ekuazioa lehen ordenako ekuazio diferentzial arrunta da Horrelako ekuazio diferentzialak ebazteko non aurkitu nahi den funtzioaren deribatuak eta funtzioa bera agertzen baita baitira esponentzial motako soluzioak saiatzen dira Gauzak horrela honako hau da soluzio orokorra N  t   N 0 e  λ t  displaystyle NtN_0elambda t non N 0  N  t  0  displaystyle N_0Nt0 integraziokonstantea baita Beraz isotopo erradioaktibo baten lagineko atomoen desintegrazioek lege esponentziala jarraitzen dute Sarritan t 1  2 displaystyle t_12 magnitudea erabiltzen da hots erdibizitza Erdibizitzak atomo erradioaktiboz osatutako lagin batean atomoen erdiak desintegratzeko igaro behar den denbora adierazten du Desintegrazio bakarreko prozesuetan honela kalkulatzen da erdibizitza N 0 2  N 0 e  λ t 1  2 displaystyle frac N_02N_0elambda t_12 t 1  2  ln  2 λ  τ ln  2  displaystyle t_12frac ln 2lambda tau ln 2 non τ displaystyle tau  batez besteko bizidenbora definitu baita Desintegrazioen eboluzioa jakiteak aplikazio ugari ekarri ditu karbono14 bidezko datazioa esate baterako Substantzia erradioaktiboen artean alde handia dago erdibizitzari dagokionez Desintegrazio erradioaktiboaren abiadura edo aktibitate erradioaktiboa Bqetan neurtzen da SI sisteman Denbora unitateko jazotzen den desintegraziokopurua adierazten du Honela definitzen da A  t    d N  t  d t displaystyle Atfrac textdNttextdt Hortaz desintegrazio erradioaktiboaren formula aplikatuz hurrengoa lortzen da A  t   λ N 0 e  λ t  A 0 e  λ t  displaystyle Atlambda N_0elambda tA_0elambda t non A 0  A  t  0  displaystyle A_0At0 hasierako aktibitate erradioaktiboa baita  Osasunerako arriskuak  Erradiazio ionizatzaileak energia nahikoa dauka zelula bizien atomoei eragiteko eta ondorioz material genetikoa DNA kaltetzeko edo muturreko kasuetan zelula bera suntsitzeko Horrez gain gorputzeko elementu kimikoak ionizatu ditzake eta zelulan duten funtzioa betetzea eragotzi Oro har zelulak gai dira kalte hau konpontzeko kaltea iraunkorra denean edo behar bezala neutralizatzen ez denean ordea zelula hil edo tumoral bilakatu daiteke Erradiaziomaila altua jasateak osasunean eragin akutua izan dezake hala nola erredurak azalean eta erradiazio sindrome akutua erradiaziogaitza Erradiaziomaila baxua luzaroan jasateak ere baditu ondorioak berehala nabaritu ez arren epe luzean ager daitezkeenak minbizia eta eritasun kardiobaskularrak besteak beste  Erradioaktibitateak eragindako gaixotasunak  Hauek dira erradiazioak giza gorputzean eragin ditzakeen gaitzetako batzuk Tiroidean iodina erradioaktiboak minbizia eragiten du Biriketan erradioisotopoak arnasteak DNA kaltetzen du Begietan kataratak begilausoa eragin ditzake Urdailean isotopo erradioaktiboak urdailean gera daitezke eta bertan luzaroan erradiatzen jarraitu Ugalorganoetan erradiaziodosi handiek mutazioak edo antzutasuna eragin ditzakete Azalean erradiazioak erredurak eta minbizia sor ditzake Hezurmuinean leuzemia eta odoleko bestelako gaitzak ager daitezke  Erradiologiababesa  Erradiologiababesa diziplina anitzeko arlo zientifikoteknikoa da eta gizakia eta ingurumena erradiazio ionizatzaileak dakartzan kalteetatik babestea du helburu ErradiologiaBabeserako Nazioarteko Komisioa ICRP nazioarteko erakunde independentea da eta 1928an eratu zen Gomendioak eta aholkuak ematen ditu erradazioaren aurkako babesa behar den edozein esparrutarako Gomendiook aintzat hartzen dituzte beste erakunde batzuek eta gobernuek erradiologian bete beharreko neurriak eta arauak ezartzerakoan Aipaturiko gomendioek ondorengo hiru oinarriak jarraitzen dituzte Justifikazioa erradiazioa erabiltzen duen jardunak nolabait onuragarria izan behar du gizartearentzat adibidez ikerkuntzan edo medikuntzan eta ondorio negatiboak kontsideratu egin behar dira Optimizazioa erradiazioan esposizioak ahalik eta txikiena izan behar du faktore ekonomiko zein sozialak kontuan hartuta Dosia mugatzea pertsona batek jasandako erradiaziodosiak ezin du izan indarrean dagoen legeriak adierazten duena baino handiagoa  Aplikazioak  Desintegrazio erradioaktiboak aplikazio ugari ditu egungo teknologian Ondoren azalduta datoz adibiderik nabarmenenak  Energia nuklearra  Zenbait elementu astunen desintegrazioan askatutako energia gizartearentzat erabilgarria den energia elektrikoan eraldatu daiteke Helburu horretarako erabilitako bi isotopo ohikoenak uranio235 eta plutonio239 dira Neutroi aske batek nukleo astun baten aurka talka egitean nukleoa apur dezake neutroi askeak eta energia handiko fotoiak igorriz Igorritako neutroiek beste nukleo batzuen aurka talka egin dezakete erreakzioa behin eta berriro errepikatuz eta kateerreakzio bat sortuz Prozesu horri fisio nuklear induzitu deritzo Erreaktore nuklearretan neutroimoderatzaile bat erabiltzen da hots neutroiak xurgatu gabe beren abiadura murrizten duen ingurunea Horrela neutroi lasterrak neutroi termiko bilakatzen ditu zeintzuek probabilitate handiagoa baitute fisioa induzitzeko Moderatzaile gisa ur arina erabili ohi da baita grafitoa eta ur astuna ere Erreaktore nuklearretan gainera ezinbestekoa da erreakzioa kontrolpean izatea eta horretarako kontrolbarrak erabiltzen dira Horien helburua neutroiak xurgatzea da erreaktibotasuna kontrolatzeko Kontrolbarrek neutroiak xurgatzeko probabilitate handia duten materialez eginda egon behar dute hala nola zilarra indioa kadmioa edota boroa Erreaktorean gertatzen diren erreakzio nuklearrek beroa sortzen dute eta zirkuitu itxi batetik dabilen ura lurrun bihurtuz alternadore bat higiarazten da energia elektrikoa sortzeko Energia nuklearra ibilgailuak higiarazteko ere erabil daiteke urpekari eta itsasontzi nuklearretan adibidezErreaktore nuklearren beharrik gabe energia nuklearra energia elektriko bihurtzeko beste modu batzuk daude Sorgailu termoelektrikoen bitartez desintegrazio erradioaktiboak eragindako tenperaturaaldeak erabiliz energia elektrikoa lor daiteke Teknika hori Eguzkitik urrun dauden satelite artifizialetan eta espaziozundetan erabili ohi da  Medikuntza  Nukleo ezengokorren desintegrazioetan askatutako partikulak eta energia minbizia tratatzeko erabil daitezke Zelula tumoralen aurka erradiazio ionizatzaileak bideratuz zelula tumoralak hil edo beren hazkundea murriztu daiteke Minbizia tratatzeko teknika horri erradioterapia deritzoBestalde medikuntza nuklear izeneko medikuntzaren adarrean isotopo ezegonkorrak erabiltzen dira organoen funtzionamendua aztertzeko Horretarako isotopo ezegonkorra molekula bati atxikirik gorputzean sartzen da Modu horretan isotopo ezegonkorra gorputzean zehar edo organo jakin batean zehar garraiatu daiteke eta isotopoaren igorpena aztertuz gorputzeko organoen funtzionamendua iker daiteke  Materialen datazioa  Lagin organikoetan dauden isotopo ezegonkorren presentzia beren adina jakiteko balia daiteke Karbono14 isotopoaren bidezko datazioa horren adibide daIzpi kosmikoek eguratseko molekulen aurka jotzean nitrogenoaren nukleoek neutroi bat xurgatzen dute eta karbono14 nukleo bihurtzen dira Desintegratzean karbono14 nukleoek beta minus prozesua jasaten dute eta berriro ere nitrogeno bihurtzen dira Prozesu hori etengabe gertatzen da Eguratseko karbono14 isotopoa fotosintesiaren bitartez landareek xurgatzen dute eta hortik elikadura prozesuen bitartez animalien gorputzetan metatzen da Bizidunak bizirik dauden bitartean etengabe ordezten dute desintegratutako karbonoa horrela karbono14aren eta karbonoaren beste isotopoen arteko proportzioa konstante mantenduz Izaki bizidun bat hiltzean karbono14aren ordezkapena eteten denez isotopo ezegonkor horren kopurua etengabe murrizten da Lagin baten karbono14 isotopoaren kontzentrazioa neurtzen bada bere denboraren eboluzioa ezaguna denez laginaren adina zehaztasun handiz zenbatets daiteke Nolanahi ere 50000 urtetik beherako materialak datatzeko balia daiteke soilik karbono14aren erdibizitza 5730 urte ingurukoa baita  Erreferentziak   Ikus gainera   Kanpo estekak