พลังงานการสลายตัว

พลังงานการสลายตัว (decay energy) เป็นพลังงานที่ปลดปล่อยออกมาจากการสลายตัวของสารกัมมันตรังสี การสลายตัวของสารกัมมันตรังสีคือกระบวนการที่Radioactive decay is the process in which an unstable นิวเคลียสอะตอมที่ไม่เสถียรสูญเสียพลังงานโดยปล่อยอนุภาคอิออนและรังสี การสลายหรือสูญเสียพลังงานนี้ เป็นผลในอะตอมรูปแบบหนึ่งนิวไคลด์ต้นกำเนิดเปลี่ยนเป็นอะตอมอีกรูปแบบที่เรียกว่านิวไคลด์ลูก

การคำนวณ
ความต่างของพลังงานของรีเอเจนต์เขียนแทนด้วย Q:

พลังงานการสลายตัวปกติมีหน่วยพลังงานเป็น MeV (ล้านอิเล็กตรอนโวลต์) หรือ KeV (กิโลอิเล็กตรอนโวลต์)

รูปแบบของการสลายตัวของสารกัมมันตรังสียังรวมถึง
 รังสีแกมมา
 การสลายปลดปล่อยอนุภาคบีตา (พลังงานการสลายตัวถูกแบ่งเป็นการปลดปล่อยอิเล็กตรอนและนิวตริโน ณ.เวลาเดียวกัน)
 การสลายปลดปล่อยอนุภาคอัลฟา

พลังงานการสลายตัวเป็นมวลที่แตกต่าง (dm) ระหว่างต้นกำเนิดและลูกของอะตอมและอนุภาค จะเท่ากับพลังงานของรังสี (E) ถ้า A เป็นอัตราการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสี คือจำนวนของอะตอมที่เปลี่ยนแปลงต่อเวลา M คือมวลโมเลกุล แล้ว พลังงานการแผ่รังสี (W) คือ:

 หรือ 

ตัวอย่าง: โคบอลต์-60สลายกลายเป็น Ni60 ความแตกต่างของมวล dm คือ 0.003u พลังงานการแผ่รังสีมีค่าประมาณ 2.8 MeV น้ำหนักโมเลกุลคือ 59.93 ครึ่งชีวิต (T) ของ 5.7a สอดคล้องกับการสลายตัว A=N*ln(2)/T, เมื่อ N คือจำนวนอะตอมต่อโมล ดังนั้นพลังงานการแผ่รังสีหนึ่งหน่วยสำหรับ Co60 คือ 17.9 W/g

พลังงานการแผ่รังสี W/g สำหรับไอโซโทปต่างๆ:
 Co60: 17.9
 Pu238: 0.57
 Cs137: 0.6
 Am241: 0.1
 Po210: 140 (T=136 d)
 Sr90: 0.9

==อ้างอิง==
Radioactivity Radionuclides Radiation by Joseph Magill and Jean Galy, Springer Verlag, 2005

แหล่งข้อมูลอื่น
University of Waterloo science 

ฟิสิกส์นิวเคลียร์
บทความเกี่ยวกับ ฟิสิกส์ ที่ยังไม่สมบูรณ์
นิวเคลียร์เคมี