NIRAS - Radioactiviteit - Naar de kern van de materie

Radioactiviteit speelt zich af op het niveau van het oneindig kleine
Radioactiviteit is een natuurlijk verschijnsel dat zich afspeelt op het niveau van de bouwstenen van de materie, het oneindig kleine: dat van de atoomkernen. Om het verschijnsel radioactiviteit te verstaan moeten we een duik nemen in de kern van de materie.

Wat is dat nu, een atoom?
Als we inzoomen op om het even welke materie tot op het allerkleinste niveau, dan komen we uiteindelijk terecht bij de atomen. Elk atoom bestaat uit een centrale kern van positief geladen protonen en neutrale neutronen, omgeven door een "wolk" of "schil" van negatief geladen elektronen. Je moet je een atoom voorstellen als een minuscuul zonnestelsel, met de zon in het midden (de atoomkern) en planeten die er rond cirkelen (de elektronen).

Sommige atoomkernen zijn onstabiel
Meestal zijn atomen stabiel. Om stabiel te zijn moet er een evenwicht zijn tussen de aantallen verschillende deeltjes (protonen en neutronen) in de kern. Bij sommige atomen is dat evenwicht verstoord. Er zijn te veel protonen in vergelijking met het aantal neutronen, of te veel neutronen in vergelijking met het aantal protonen, of zelfs te veel van beide. Er is een teveel aan energie in de kern. Men zegt van deze atoomkern dat hij onstabiel of radioactief is. Stoffen die dit soort atoomkernen bevatten, noemt men radioactief.

Onstabiele atoomkernen moeten hun te veel aan energie kwijt

Vroeg of laat ondergaat elke onstabiele atoomkern vanzelf een verandering om zijn overtollige energie kwijt te raken. Die overtollige energie wordt afgestoten in de vorm van deeltjes of zuivere energie (elektromagnetische golven). Dit proces noemt men radioactief verval. Wanneer gebeurt dat? Dat is nooit te voorspellen: het gebeurt spontaan en toevallig.

Hoeveel energie wordt afgestoten? Tot een evenwicht in de kern bereikt is. Dat kan in verschillende stappen gebeuren. Zo dooft de activiteit van een radioactief materiaal geleidelijk aan uit tot zij nagenoeg volledig verdwenen is. Het verval gaat zolang door totdat de onstabiele kern stabiel en niet radioactief is geworden.

De straling van radioactieve stoffen is ioniserend

De stralen van de zon geven energie af in de vorm van warmte. De stralen van radioactieve stoffen geven ook energie af. Wanneer deze stralen door materie gaan, botsen ze met atomen of moleculen waaraan ze dan een deel van hun energie overdragen. Bij die botsing kan een elektron weg worden geschoten uit een atoom of kan een atoom en/of molecule een elektron opnemen. Zo ontstaat een elektrisch geladen atoom of molecule, een ion. Dat verschijnsel noemt men ionisatie. Daarom noemt men straling van radioactieve stoffen ioniserend omdat hij voor ionisatie zorgt bij contact met de materie.

Wat is nu het verschil tussen zonnestralen en ioniserende straling? Zonnestralen geven relatief weinig energie af, terwijl ioniserende straling zo veel energie afgeeft dat ze veranderingen kan veroorzaken in de materie waarin ze doordringt.

Je vindt niet wat je zoekt? Stel ons je vragen of geef je commentaar.