Indholdsfortegnelse
Grundstoffer kan være radioaktive, hvilket kan gøre dem farlige for mennesker, fordi radioaktive stoffer udsender ioniserende stråling. Det skal du lære om i dette kapitel.
10.1.1 Atomkernen og stærke kernekræfter
Et atom er opbygget med en kerne, der indeholder positive protoner og neutrale neutroner. Udenom kredser de negative elektroner. Når vi lærer om atomfysik, handler det om de reaktioner, der sker med atomkerner.
Atomkernen
Helium atom med to protoner (røde) og to neutroner (blå) i kernen, og to elektroner (gule) kredsende udenom.
Atomkernen holdes sammen af stærke kernekræfter. Det er de stærkeste kræfter, vi kender. De er så stærke, at atomkernen er stabil, selv om de positive ladninger i protonerne frastøder hinanden. De stærke kernekræfter virker kun på meget korte afstande.
10.1.2 Atomkerner udsender stråling
Et radioaktivt stof udsender stråling fra atomkernen. I den proces omdannes det radioaktive stof til andre stoffer, og man siger at stoffet henfalder.
Man skelner mellem forskellige slags radioaktiv stråling, nemlig alfa-, beta- og gamma stråling. I det græske alfabet heder a,b,c alfa, beta og gamma og skrives α,β,γ.
Alfa-, beta- og gamma stråling
Alfa- stråling 
Alfa stråling er heliumkerner, der udsendes med stor fart fra en ustabil atomkerne. Strålingen består således af heliumkernen, og den er farlig, fordi den har fart på.
Beta plus og beta minus 
Beta stråling er en elektron med fart på, der udsendes fra kernen, og man skelner mellem β+ og β‾ , efter hvorvidt det er en positiv elektron eller en negativ elektron, der udsendes fra kernen.
Gamma stråling 
Gamma stråling er er foton eller “en lysenergipakke” (elektromagnetisk stråling), der har meget energi.
Uran er et eksempel på et radioaktivt grundstof. Uran findes som uranmalm og er et at de radioaktive stoffer, man kan finde i naturen. Uran kan bruges som brændsel i atomkraftværker og til atombomber.
Uranmalm
10.1.3 Isotoper
Det er antallet af protoner i kernen, der afgør, hvilket grundstof der er tale om. Et bestemt grundstof kan imidlertid findes som forskellige isotoper, hvilket betyder, at det samme grundstof har forskelligt antal neutroner i kernen.
Isotop definition
Et eksempel er Uran.
Uran har nummer 92 i det periodiske system, hvilket betyder, at den har 92 protoner i kernen. 99,28% af den naturligt forekommende uran består af isotopen U-238. Det vil sige, at den vejer 238 unit. Antallet af neutroner i U-238 kernen er altså (238-92) 146 neutroner.
Der findes også andre isotoper for eksempel U-235, som har 143 neutroner, og som kun udgør 0,71% af det naturligt forekommende uran.
I kernekortet kan man finde alle isotope versioner af grundstofferne. Nogen isotoper er ustabile, og er derfor radioaktive. I kernekortet kan se, hvilken radioaktiv stråling de vil udsende.
Kernekortet
10.1.4 Fusion og fission
Fusion er, når atomkerner smeltes sammen til større atomer, og fission er, når store atomkerner spaltes til mindre atomkerner.
Fusion og fission
Amerikanske hangar skibe er er drevet ved en atomreaktor.
10.1.5 Fusion i Solen
Solen virker som et kæmpe kernekraftværk. Solen stråler fordi den er ca. 5700 grader celsius varm, og den er varm, fordi hydrogenatomer sammensmeltes til helium i Solens indre. Den proces kaldes fusion.
Solen og fussion
Vi vil meget gerne kunne bruge fusion i et kernekraftværk på Jorden. Vi har lavet fusion, men det kræver et højt tryk og meget høje temperature, så det ville koste os mere energi at lave fusionen, end den energi vi ville få ud af processen. Inde i Solen hvor kernereaktionerne foregår, er der cirka 15.000.000 grader varmt.
I Solen foregår fussion
Når vi laver fusion på Jorden, foregår fusionen mellem en isotop af Hydrogen, som har to neutroner, og en isotop af Hydrogen, som har én neutron. Under højt tryk og ved høj temperatur dannes Helium og energi.
Fusion på Jorden
10.1.6 Fission, når atomer spaltes
Fission, spaltning af uran
Fission er, når man spalter store atomkerner til mindre.
Når vi på jorden taler om kernekraft, taler vi om spaltning af atomer. Vi bruger uran som brændsel i atomkraftværker, og problemet med atomkraft er, at fission af uran giver radioaktive restprodukter. I Danmark har man besluttet ikke at have atomkraft.
Fission – spaltning.
Atomkraftværk.
10.1.7 Anvendelse af radioaktive stoffer
Radioaktive stoffer bruges i mange sammenhænge.
Anvendelse af radioaktive stoffer
I mange røgalarmer sidder der en radioaktiv kilde, der hjælper med at spore røgpartikler. Læger bruger svagt radioaktive stoffer som sporstoffer, når de undersøger patienter. Og man bruger radioaktive stoffer til at finde lækager i rør.
