Transcript

1

2 3-Μαρτίου-1896: O H. Becquerel παρουσιάζει το φαινόµενο της ραδιενέργειας σαν την αυθόρµητη εκποµπή ακτινοβολία από µεταλλεύµατα Ουρανίου Ο Becquerel εξέθεσε επί 4 ώρες ένα φωτοστεγανό φωτογραφικό φιλµ σε ραδιενεργό µετάλλευµα (ορυκτό ουρανίτη). Ο Becquerel ονόµασε αυτή την αόρατη ακτινοβολία η οποία εµαύρισε το φιλµ «ραδιενέργεια».

3 1898 -Ιούλιος: το ζεύγος M. and P. Curie µελετούν το φαινόµενο της ραδιενέργειας - ανακάλυψη του ραδίου. Τον ίδιο χρόνο ο H. Becquerel παρατηρεί κάψιµο στο δέρµα του από πηγή ραδίου που του έδωσε το ζεύγος Curie

4 Ο Ernest Rutherford αργότερα ανακάλυψε ότι υπάρχουν 3 είδη ραδιενέργειας: Σωµατίδια Alpha (α): πυρήνας ηλίου (2 πρωτόνια και 2 νετρόνια) Σωµατίδια Βήτα (β): υψηλής ενέργειας ηλεκτρόνια Ακτίνες γάµµα (γ): ηλεκτροµαγνητική ακτινοβολία µε πολύ µικρό µήκος κύµατος µολύβδινη θωράκιση σωµατίδιο α ακτίνες γ σωµατίδιο β Νότιος Πόλος Βόρειος Πόλος ραδιενεργή πηγή Ακτινοβολία η οποία διέρχεται από ένα µαγνητικό πεδίο δείχνει ότι: Μεγάλης µάζας, θετικά φορτισµένα σωµατίδια άλφα αποκλίνουν προς µια κατεύθυνση, Μικρότερης µάζας σωµατίδια βήτα, αρνητικού φορτίου αποκλίνουν περισσότερο προς την αντίθετη κατεύθυνση Οι ακτίνες γ (Η/Μ ακτινοβολία) δεν αποκλίνουν

5 Συµπεριφορά τριών τύπων ραδιενεργής εκποµπής µέσα σε ένα ηλεκτρικό πεδίο φωτογραφικό φιλµ ή οθόνη φωσφόρου β σωµατίδια ακτίνες γ θωράκιση µολύβδου α σωµατίδια φορτισµένες πλάκες σχισµή ραδιενεργό υλικό

6 PA IENEPΓEIA Φυσικώς Pαδιενεργά Nουκλίδια: είναι όλα τα ισότοπα που υπάρχουν στην Φύση και εκπέµπουν ακτινοβολίες από τον πυρήνα τους Pαδιενέργεια (ή ραδιενεργός διάσπαση): Iδιότητα ορισµένων πυρήνων να µεταπίπτουν σε κατάσταση χαµηλότερης ενέργειας αυτόµατα, µε την ταυτόχρονη εκποµπή σωµατιδιακής ή και ηλεκτροµαγνητικής - H/M ακτινοβολίας Μεταστοιχείωση: Aν ο πυρήνας που προκύπτει από µια ραδιενεργό διάσπαση (θυγατρικός) είναι διαφορετικός (διαφορετικό Z) από τον αρχικό πυρήνα (λέγεται πατρικός ή µητρικός) τότε το φαινόµενο της ραδιενέργειας συνοδεύεται από µεταστοιχείωση. Σταθερά ιασπάσεως λ: O ρυθµός µεταπτώσεως από µια ενεργειακή κατάσταση του ραδιενεργού πυρήνα σε άλλη. O ρυθµός είναι σταθερός για τον συγκεκριµένο πυρήνα και δεν µεταβάλλεται µε κανένα φυσικό ή χηµικό τρόπο Nόµοι των ραδιενεργών διασπάσεων: Σε µια ραδιενεργή διάσπαση διατηρούνται: E, q, A, spin, ροπή, parity, spin ραδιενεργές διασπάσεις Q > 0 (εξώθερµες), πυρηνικές αντιδράσεις Q < 0 (ενδόθερµες)

7 Φύση των ακτινοβολιών που εκπέµπουν οι ραδιενεργοί πυρήνες: σωµάτια α (πυρήνες 42He) σωµάτια β (ηλεκτρόνια - β- ή e-) ή (ποζιτρόνια - β+ ή e+) H/M ακτινοβολία γ (φωτόνια) εκποµπή νετρονίων ακτινοβολία X (εξωπυρηνική)

8

9

10

11 Ραδιενεργός φθορά χρόνος ηµιζωής έναρξη µετά από 1 ηµιζωή µετά από 2 ηµιζωές µετά από 4 ηµιζωές µετά από 3 ηµιζωές µετά από 5 ηµιζωές

12

13 ραδιενεργή διάσπαση Καισίου σε Βάριο 137 Cs % MeV β % MeV β Ba MeV γ 137m 56 Ba

14 Χρόνος Ηµιζωής Τ 1/2 Χαρακτηριστική ιδιότητα των Ραδιοϊσοτόπων = ο χρόνος που απαιτείται ώστε οι µισοί από τους ραδιενεργούς πυρήνες να αποδιεγερθούν σε χαµηλότερη ενεργειακή κατάσταση εκπέµποντας κάποιου είδους ακτινοβολία. Παραµένον Ποσοστό Ραδιενεργή διάσπαση Αριθµός Ηµιζωών

15 Ρυθµός Ραδιενεργούς Εξασθένησης Είναι πολύ σηµαντικό να τονιστεί ότι δεν µπορούµε να προβλέψουµε πότε ένα συγκεκριµένο σωµατίδιο θα εκπέµψει. Γνωρίζουµε ότι εάν διαθέτουµε µια µεγάλη ποσότητα ραδιενεργής ουσίας, συγκεκριµένος αριθµός ατόµων θα εκπέµψουν µετά από συγκεκριµένο χρονικό διάστηµα. Μερικές ραδιενεργές ουσίες διαθέτουν πολύ υψηλό ρυθµό εξασθένησης, ενώ άλλες πολύ χαµηλό ρυθµό εξασθένησης. Για να διαφοροποιήσουµε τις διάφορες ραδιενεργές ουσίες, ποσοτικοποιούµε την ιδέα του ρυθµού εξασθένησης

16 Ποσοτική Σχέση Pαδιενέργειας Eρµηνεία πειραµατικών δεδοµένων Pαδιενέργειας (παραδοχές E. von Schwedler ) H πιθανότητα να δούµε να διασπάται ένας ραδιενεργός πυρήνας είναι ανάλογη του χρόνου παρατήρησης H πιθανότητα του να διασπασθεί ένας πυρήνας σε κάποιο χρονικό διάστηµα t είναι ανεξάρτητη από την ιστορία του πυρήνα (τι είχε συµβεί πριν από t) λ : πιθανότητα διασπάσεως ενός πυρήνα στην µονάδα του χρόνου (T -1 ) P = λ. t Πιθανότητα διασπάσεως του πυρήνα στο χρονικό διάστηµα t. N: αδιάσπαστοι πυρήνες µετά από χρόνο t N o : αριθµός αρχικών πυρήνων λn : αριθµός των πυρήνων που διασπώνται στη µονάδα του χρόνου

17 ΟΡΙΣΜΟΙ Ενεργότητα (Activity): Α = Αο. e -λt Aν Α = Α ο / 2 (αν µειωθεί η ενεργότητα στο µισό) Α ο /2 = Αο. e-λt => 1/2 = e -λt => λt = ln2 λ = 0.693/T1/2 αρα T1/2 = / λ χρόνος υποδιπλασιασµού Bequerel (Bq) : Mονάδα ενεργότητας στο SI 1 Bq : µία διάσπαση ανά sec 1 Curie (Ci) : 3.7 x διασπάσεις/s (dps) Eιδική Ενεργότης: Ενεργότητα ανά µονάδα µάζας του ραδιενεργού ισοτόπου (άσχετα αν ευρίσκεται µαζί µε πυρήνες του ίδιου στοιχείου µη ραδιενεργούς) Bq/Kg

18 Χρόνος Ηµιζωής Ο Χρόνος Ηµιζωής (t 1/2 ) είναι ο χρόνος ο οποίος απαιτείται ώστε το 50% των ατόµων µιάς ραδιενεργής ουσίας να εξασθενεί (decay). Για παράδειγµα, ας υποθέσουµε ότι έχουµε 20,000 άτοµα µιας ραδιενεργής ουσίας. Εάν ο χρόνος ηµιζωής είναι 1 ώρα, πόσα άτοµα αυτής της ουσίας θα έχουν παραµείνει ενεργά: Χρόνος Αρ. ατόµων παραµένοντα % παραµένοντα άτοµα 1 ώρα (ένας χρόνος ηµιζωής) ; 10,000 (50%) 2 ώρες (δύο χρόνοι ηµιζωής) ; 5,000 (25%) 3 ώρες (τρεις χρόνοι ηµιζωής) ; 2,500 (12.5%)

19 Νόµος ραδιενεργής διάσπασης και χρόνος ηµιζωής Χρόνος ηµιζωής: Ο χρόνος ο οποίος απαιτείται για να µειωθεί η ποσότητα ενός ιδιαίτερου τύπου ραδιενεργού υλικού στο 50%. Παράδειγµα: P-32 (t 1/2 = 14 ηµέρες) Νόµος ραδιενεργού φθοράς: A (o) = Αρχική Ενεργότητα A (t) = Ενεργότητα µετά από χρόνο "t" t = Χρόνος ραδιενεργής φθοράς λ = σταθερά = / t 1/2 = χρόνος ηµιζωής t 1/2 Ενεργότητα (curies) Χρόνος (ηµέρες)

20

21

22

23

24

25 α - διάσπαση εκποµπή σωµατιδίων α (2 πρωτόνια και 2 νετρόνια) (µόνο σε πυρήνες βαρύτερους από τον Mόλυβδο) A Z X --> A-4 Z-2 Y + α + γ π.χ Ra --> Rn + α + γ

26 β - διάσπαση τρεις διαφορετικοί τρόποι 1. Eκποµπή ηλεκτρονίου από τον πυρήνα A Z X --> A Z+1 Y + β- + ν (β - διάσπαση) [ 1 n --> 0 1 p + 1 e- + ν] 2. Eκποµπή ποζιτρονίου από τον πυρήνα A Z X --> A Y + Z-1 β+ + ν (β + διάσπαση) [ 1 p --> 1 1 n + 0 e+ + v] 3. Σύλληψη περιφερικού ηλεκτρονίου A Z X e --> A Z-1 Y + ν (σύλληψη e - ) [ 1 1 p e --> 1 0 n + v]

27 β - διάσπαση Εκποµπή βήτα: τύπος ραδιενεργής εξασθένησης (decay) κατά την οποία ένα νετρόνιο µετατρέπεται σε ένα πρωτόνιο και ένα ηλεκτρόνιο εκπέµπεται από τον πυρήνα. 1 0 n Η εκποµπή ενός β σωµατιδίου µετατρέπει το στοιχείο σε ένα νέο στοιχείο µε τον ίδιο µαζικό αριθµό Α αλλά µε ατοµικό αριθµό Ζ κατά µία µονάδα µεγαλύτερο. Ο phosphorus-32, για παράδειγµα είναι ένας εκποµπός βήτα P 1 1 H S 0e e -1 Σηµειώστε ότι στην µαθηµατική εξίσωση αυτής της πυρηνικής µετατροπής, το άθροισµα των ατοµικών και µαζικών αριθµών είναι το ίδιο στις δύο πλευρές της εξίσωσης.

28 β - διάσπαση A Z X --> A Z+1 Y + β- + ν [ 1 0 n --> 1 1 p + e- + ν] (β - διάσπαση)

29 Εσωτερική Μετάπτωση Kάθε διεγερµένη ενεργειακή κατάσταση θυγατρικού πυρήνα έχει ένα χρόνο παραµονής ή χρόνο ζωής Mο : φυσικός χρόνος υποδιπλασιασµού T 1/2 = 67h Mο --> β- διάσπαση --> 99m 43Tc (O πυρήνας του 99m 43 Tc µένει σε διεγερµένη κατάσταση µε T 1/2 = 6h. H κατάσταση αυτή λέγεται µετασταθερή και σηµειώνεται µε m. Mεταπίπτει στην σταθερή ενεργειακή κατάσταση εκπέµποντας γ φωτόνιο που στη περίπτωση του 99m 43Tc έχει ενέργεια 140 KeV)

30 Υπολογισµοί Χρόνου Ηµιζωής Το Uranium-235 (U-235) µε άλφα διάσπαση µεταπίπτει σε Th-231 (Θόριο) µε χρόνο ηµιζωής έτη ( ηµέρες). Ένα δείγµα περιέχει 54 mg U-235. Πόσα έτη απαιτούνται για να µειωθεί η ποσότητα του U-235 σε 6.75 mg? U 90 2 Th + He Ποσότητα Έτη Αρχική ποσότητα: 54 mg 0 Μετά από 1 χρόνο ηµιζωής: 27.0 mg 1x( ) Μετά από 2 χρόνους ηµιζωής: 13.5 mg 2x( ) Μετά από 3 χρόνους ηµιζωής: 6.75 mg 3x( ) = 2, years Απαιτούνται έτη για να µειωθεί η ποσότητα σε 6.75 mg U-235

31 Υπολογισµοί Χρόνου Ηµιζωής Ο Phosphorous-32 (P-32) µε βήτα διάσπαση µεταπίπτει σε S-32 µε χρόνο ηµιζωής 14.3 days. Ένα ιατρικό δείγµα περιέχει 54.0 mg P-32. Πόσα γραµµάρια P-32 παραµένουν στο δείγµα µετά από 42.9 ηµέρες; P S + -1e Ο αριθµός των ηµιζωών = 42.9 ηµέρες 1 Χρ. Ηµιζ ηµέρες = 3 χρόνοι ηµιζωής Αρχική ποσότητα: Μετά από 1 χρόνο ηµιζωής: Μετά από 2 χρόνους ηµιζωής : Μετά από 3 χρόνους ηµιζωής : 54.0 mg 54.0/2 = 27.0 mg 27.0/2 = 13.5 mg 13.5/2 = 6.75 mg Θα παραµείνουν 6.75 mg P-32 στο ιατρικό δείγµα µετά από 42.9 ηµέρες

32 Άσκηση Το σχήµα παριστάνει την ραδιενεργή φθορά δύο δειγµάτων Χ και Υ α) Ποιό από τα δύο έχει µεγαλύτερη πιθανότητα ραδιενεργούς φθοράς; β) Ποιός είναι ο χρόνος ηµιζωής του κάθε δείγµατος; No No/2 Y X έτη Α. Το Y έχει µεγαλύτερη πιθανότητα ραδιενεργούς φθοράς Β. 10 έτη και 30 έτη

33 Τύποι Ακτινοβολίας 4 2 α ++ Άλφα Χαρτί Πλαστικό Μόλυβδος Τσιµέντο 0 1 β Βήτα 0 0 γ Ακτίνεςγ και Χ 1 0 n Νετρόνιο

34 Ακτινοβολία α: σταµατάει στο χαρτί, δεν µπορεί να διαπεράσει το δέρµα και αποτελεί µόνο εσωτερικό κίνδυνο Ακτινοβολία β: Σταµατάει (;) στο πλαστικό, αποτελεί εσωτερικό κίνδυνο και είναι επικίνδυνη για το δέρµα και τους οφθαλµούς Ακτινοβολία γ: σταµατάει στον µόλυβδο και αποτελεί εξωτερικό κίνδυνο

35 ιαφορές ανάµεσα σε α, β, γ ακτινοβολία Σωµατίδια άλφα Μικρή διεισδυτικότητα, απορρόφηση από ένα κοµµάτι χαρτί Μεγάλη δυνατότητα ιονισµού Σωµατίδια βήτα Μέτρια διεισδυτικότητα, απορρόφηση από ένα κοµµάτι µέταλλο ή ένα βιβλίο Μέτρια δυνατότητα ιονισµού, Ακτίνες γαµµα Υψηλή διεισδυτικότητα, απορρόφηση από αρκετά cm µολύβδου Μικρή δυνατότητα ιονισµού

36 Παράδειγµα µη ραδιενεργού ισορροπίας 218 Po 214 Pb Πατρικός Πυρήνας µε µικρό χρόνο υποδιπλασιασµού (Τ1 < Τ2 ή αλλιώς λ1 > λ2) Ο αριθµός των πυρήνων του θυγατρικού φθάνει σε ένα µέγιστο και µετά ελαττώνεται µε δικό του χρόνο υποδιπλασιασµού.

37 Παράδειγµα αιώνιας ραδιενεργού ισορροπίας 226-Ra 222-Rn Πατρικός Πυρήνας µε εξαιρετικά µεγάλο χρόνο υποδιπλασιασµού (Τ1 >> Τ2 ή αλλιώς λ1 << λ2) Το πατρικό διασπάται µε πολύ αργό και σταθερό ρυθµό µε αποτέλεσµα ο αριθµός των θυγατρικών πυρήνων να τείνει σε µια τιµή ισορροπίας.

38 Παράδειγµα µεταβατικής ραδιενεργού ισορροπίας 99-Mo 99m-Tc Πατρικός Πυρήνας µε απλώς µεγάλο χρόνο υποδιπλασιασµού (Τ1 > Τ2 ή αλλιώς λ1 < λ2) Ο λόγος Ν2/Ν1 παραµένει σταθερός και τα Ν1 και Ν2 διασπώνται µε τον χρόνο υποδιπλασιασµού του πατρικού ισοτόπου.

39 Μετρητής ακτίνων γ και ηλεκτρονίων, σε millirems ανά µονάδα χρόνου.

40 Νήµα (Θετικό Φορτίο) Αρνητικό Φορτίο Παροχή Ισχύος Μετρητής Αέριο Αργόν Παράθυρο (διαπερατό στην ακτινοβολία) Τα διάφορα µέρη ενός µετρητή Geiger

41 Πυρηνική Ακτινοβολία Υπάρχουν περισσότερα από 300 φυσικά ισότοπα από αυτά τα 264 είναι σταθερά (ο πυρήνας αυτών των ισοτόπων δεν είναι ραδιενεργός άρα δεν εκπέµπει ακτινοβολία). Τα υπόλοιπα 36 είναι ραδιενεργά. µεταξύ των ελαφρότερων στοιχείων, τα σταθερά ισότοπα έχουν προσεγγιστικά τον ίδιο αριθµό πρωτονίων και νετρονίων. Αυτή είναι η περίπτωση του άνθρακα 12 6 C, οξυγόνου 16 8 O, και Νέου Ne µεταξύ των βαρύτερων στοιχείων, η σταθερότητα απαιτεί περισσότερα νετρόνια από ότι πρωτόνια: για παράδειγµα, το περισσότερο σταθερό ισότοπο µολύβδου είναι ο µόλυβδος- 206, Pb περισσότερα από 1000 τεχνητά ισότοπα έχουν παρασκευαστεί στο εργαστήριο: όλα είναι ραδιενεργά

42 ιαφορές µεταξύ των ραδιοϊσοτόπων ιάσπαση της σειράς του Ουρανίου 238 U Χαµηλού Ζ ραδιοϊσότοπα όπως ο P-32, εκπέµπουν ακτινοβολία δηµιουργώντας νέα στοιχεία τα οποία συχνά είναι σταθερά. Χαµηλού Ζ ραδιοϊσότοπα συχνά χρησιµοποιούνται στην ιατρική διότι εκδηλώνουν µόνο µία µετατροπή (decay path). Υψηλού Ζ ραδιοϊσότοπα συχνά εκπέµπουν σωµατίδια άλφα µαζί µε βήτα και γάµµα. Υψηλού Ζ ραδιοϊσότοπα όπως το U- 235, εκπέµπουν ακτινοβολία δηµιουργώντας νέα στοιχεία τα οποία ξανά εκπέµπουν ακτινοβολία δηµιουργώντας νέα στοιχεία κ.ο.κ. µέχρις ότου δηµιουργηθούν σταθερά στοιχεία. Υψηλού Ζ ραδιοϊσότοπα χρησιµοποιούνται στην παραγωγή πυρηνικής ενέργειας λόγω των πολλαπλών µεταπτώσεων.

43 Από που προέρχονται όλα αυτά τα σωµατίδια? Αυτά τα σωµατίδια γενικά προέρχονται από πυρήνες ισοτόπων οι οποίοι δεν είναι σταθεροί. Η αλυσίδα µετάπτωσης του Ουρανίου παράγει όλους αυτούς τους τύπους ακτινοβολίας.

44 Πυρηνική Σταθερότητα Η Ισχυρή ύναµη κολλάει τα νετρόνια και τα πρωτόνια µαζί στο εσωτερικό του πυρήνα. Η ηλεκτροστατική απωστική δύναµη εξισορροπείται από την Ισχυρή ύναµη. Όσο ο αριθµός των πρωτονίων αυξάνεται (+Ζe φορτία που απωθούν) ο αριθµός των νετρονίων πρέπει να αυξάνεται επίσης ακόµη περισσότερο ώστε να κολλούν όλα τα νουκλεόνια µαζί σαν µία σταθερή οντότητα. Οταν το Z γίνεται πολύ υψηλό (> 83), αυτή η ισορροπία δεν µπορεί να επιτευχθεί και ο πυρήνας είναι ΑΣΤΑΘΗΣ. Σε αυτήν την περίπτωση, ο πυρήνας διασπάται ή αποσυντίθεται αυτή η διαδικασία λέγεται ΡΑ ΙΕΝΕΡΓΕΙΑ

45 Ραδιοϊσότοπα Πολλοί πυρήνες, ιδίως οι πιό βαρείς (µεγάλου Α.Β.) είναι ασταθείς και διασπώνται για να καταλήξουν στην σταθερότητα, αφήνοντας τµήµατα του πυρήνα τους να λαµβάνουν µέρος στην διαδικασία (ραδιενέργεια) Στοιχεία βαρύτερα του Βισµουθίου (Ζ = 83) είναι όλα ασταθή και διασπώνται (decay). Το Ουράνιο είναι το βαρύτερο φυσικό στοιχείο. Όσο πιο ασταθές είναι ένα ραδιενεργό ισότοπο, τόσο πιο µικρός είναι ο χρόνος ηµιζωής του. Υπάρχουν ~3000 γνωστά ραδιοϊσότοπα (µερικά φυσικά µερικά τεχνητά). Τα ισότοπα τα οποία δεν ευρίσκονται στην ζώνη σταθερότητας, είναι συχνά ραδιενεργά.

46 Μεταβολή της ενέργειας σύνδεσης ανά νουκλεόνιο ενέργειας συνδέσεως ανά νουκλεόνιο (MeV) Σύντηξη Περιοχή πολύ σταθερών νουκλεϊδίων Σχάση Όσο µεγαλύτερη είναι η ενέργεια σύνδεσης ανά νουκλεόνιο τόσο πιο σταθερός είναι ο πυρήνας. ΣΧΑΣΗ Ο πυρήνας διασπάται σε δύο ελαφρότερους πυρήνες (πλησίον του A~ 60) ΣΥΝΤΗΞΗ ελαφρύτεροι πυρήνες συνενώνονται σε έναν βαρύτερο (πλησίον του A~ 60) Μαζικός αριθµός Α

47 ΠΕΡΙΟ ΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ Dimitri Mendeleev (1869)

48 Πυρηνική Ιατρική

49

50 Ετήσια όση από την Ακτινοβολία Περιβάλλοντος Συνολική Έκθεση Τεχνητές Πηγές Ραδόνιο 55.0% Ιατρικές ακτίνες Χ 11% Αλλο 1% Εσωτερική 11% Κοσµική 8% Γη 6% Τεχνητές Πηγές 18% Πυρηνική Ιατρική 4% Καταναλωτικά Προϊόντα 3% Συνολική Μέση Ισοδύναµη όση στις Η.Π.Α. = 360 mrem/έτος

51 Καταναλωτικά Προϊόντα Καπνός (Po-210) Ανιχνευτές Καπνού (Am-241) Συσκευές ηλεκτροσυγκολήσεως (Th-222) Τηλεόραση (χαµηλής ενέργειας ακτίνες - Χ) Ρολόγια ή άλλα φωσφορίζοντα προϊόντα (τρίτιο ή ράδιο) Καλλύµατα συσκευών αερίων Φωσφορίζοντα Γιορτινά Στολίδια (Ur-235) Κοσµήµατα

52 Ανιχνευτές καπνού Σωµατίδια άλφα προερχόµενα από americium-241 (κόκκινες γραµµές) ιονίζουν τα µόρια του αέρα (µπλε και ροζ σφαίρες). Τα ιόντα µεταφέρουν ένα ασθενές ρεύµα ανάµεσα από τα δύο ηλεκτρόδια. Τα σωµατίδια καπνού (καφέ σφαίρες) προσδένονται στα ιόντα µειώνοντας την ροή του ρεύµατος και ενεργοποιούν τον συναγερµό.

53 Φωτεινά Ρολόγια είκτες και Αριθµοί περιέχουν H-3 ή ράδιο και φέγγουν στο σκοτάδι

54 Φωσφορίζοντα Γιορτινά Στολίδια (Ur-235) Στιλβωµένο µε βαφή περιέχουσα ουράνιο

55 Έλεγχος πάχους Στον ιµάντα παραγωγής χαρτιού, το πάχος του χαρτιού ελέγχεται µετρώντας πόση ακτινοβολία β περνά διαµέσου του χαρτιού και συλλαµβάνεται από έναν µετρητή Geiger. Ο µετρητής ελέγχει την πίεση των κυλίνδρων για να καθορίσει το σωστό πάχος. Για φύλλα χαρτιού, πλαστικού ή αλουµινίου, χρησιµοποιούνται ακτίνες Χ, διότι οι ακτίνες άλφα δεν µπορούν να διαπεράσουν τα ανωτέρω υλικά. Η επιλογή της πηγής ακτινοβολίας πραγµατοποιείται µε κριτήριο την µεγάλο χρόνο ηµιζωής της ώστε να µην χρειάζεται να αντικαθίσταται συχνά.

56 Χρονολόγηση µε Ανθρακα-14: Ολοι οι ζώντες οργανισµοί περιέχουν µια συγκεκριµένη ποσότητα ραδιοϊσοτόπου Άνθρακα-14 ( 14 C) Οταν τα φυτά, οι άνθρωποι και τα ζώα πεθαίνουν, η ποσότητα 14 C αρχίζει να µειώνεται διότι η ραδιενεργή φθορά του 14 C δεν αντικαθίσταται πλέον µε νέα ποσότητα 14 C (λαµβανόµενη π.χ. Από την τροφή). Ο 14 C έχει χρόνο ηµιζωής 5700 έτη. Οι επιστήµονες µπορούν να υπολογίσουν την ηλικία αρχαίων οργανικών ουσιών, π.χ. οστά, συγκρίνοντας την παραµένουσα ποσότητα 14 C µε την ποσότητα 14 C σε ζωντανούς οργανισµούς και χρησιµοποιώντας τον χρόνο ηµιζωής.

57 Oetzi: Ο χιονάνθρωπος Τον Σεπτέµβριο του 1991, ένας τουρίστας βρήκε τον Oetzi στις ιταλικές Αλπεις. Ο Oetzi ήταν ένας προϊστορικός άνθρωπος του οποίου το σώµα είχε παγιδευθεί στον πάγο ενός παγετώνα. Ιστοί από το σώµα χρησιµοποιήθηκαν για να υπολογισθεί η ηλικία του πτώµατος Η ενεργότητα ( 14 6C) 1 gram ιστών είναι Bq*. Χρησιµοποιώντας τον νόµο της ραδιενεργούς διάσπασης µπορούµε να εκτιµήσουµε την ηλικία του Oetzi: N = N 0 e -λt ή λ = / t 1/2 = 1.21x10-4 yr -1 t = 5300 έτη!!! *Αυτή είναι η ενεργότητα 1 gram ιστού από µία παρόµοια ανατοµική περιοχή ενός εν ζωή ατόµου..