Radiokemia

Kohteesta Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun

Radiokemia tutkii radioaktiivisten aineiden kemiallista käyttäytymistä sekä radioaktiivisen säteilyn käyttöä kemiassa. Laajimmillaan radiokemian alaan kuuluu kaikki kemian tutkimus, jossa käytetään radioaktiivisia aineita, ja kaikki radioaktiivisten aineiden tutkimus, jossa käytetään kemiaa.[1]

Kaikki radioisotoopit eli alkuaineiden epävakaat isotoopit hajoavat jossakin ajassa, ja hajotessaan ne emittoivat säteilyä. Radioisotooppien tutkimusta on myös kutsuttu isotooppikemia nimityksellä.[2] Säteily voi olla alfa-, beeta- tai gammasäteilyä.

  • Beetasäteilyssä: β-säteilyssä neutroni hajoaa protoniksi, elektroniksi ja anti-neutriinoksi, ja vapaa elektroni ja anti-neutriino lähtevät säteilynä pois. β+-säteilyssä protoni muuntuu neutroniksi, positroniksi ja neutriinoksi, ja vapaa positroni ja neutriino lähtevät säteilynä pois.
  • Gammasäteily on suurienergistä sähkömagneettista säteilyä.

Säteilytettäessä ainetta radioaktiivisella säteilyllä tapahtuu ionisaatio, ja molekyylit voivat hajota yksinkertaisemmiksi yhdisteiksi, jotka muodostuvat säteilyn aikaansaamista ioneista. Alfasäteily on voimakkaasti ionisoivaa, gammasäteily ionisoi vähemmän. Esimerkiksi vettä H2O säteilytettäessä suurin osa aineesta pysyy edelleen vetenä, mutta jonkun verran muodostuu H2, O2 ja H2O2 (vetyperoksidi) molekyylejä. Säteilytettäessä monimutkaisia orgaanisia yhdisteitä sisältäviä liuoksia kaikki syntyneet ionit eivät reagoi alkuperäisiksi molekyyleiksi. Osa ioneista reagoi esim. liuottimen aktiivisen ryhmän, kuten OH-, OOH- ionien kanssa, jolloin syntyy tavallisesti alkuperäisten molekyylien hapettumistuotteita.[1] Tälläistä aineen rakenteen muuttamista säteilyllä kutsutaan säteilykemiaksi.

Kemiallisissa reaktioissa eri isotoopit reagoivat eri nopeuksilla, eivät eri tavoilla. Tämä ns. isotooppivaikutus johtuu molekyylien vibraatioenergioiden eroista. Myös reaktion tasapaino voi siirtyä hieman. Esimerkiksi tavallisen veden autoprotolyysin tasapainovakio 10-14 on noin seitsemän kertaa niin suuri kuin raskaalla vedellä.[2]

Merkkiainetekniikassa osa tutkittavaa molekyyliä korvataan sen radioisotoopilla. Havainnoimalla reaktiotuotteiden radioaktiivisuutta, voidaan selvittää tapahtunut reaktiomekanismi.[2]

Suomessa radiokemiaan opiskellaan ja tutkitaan Helsingin yliopistossa.

Kirjallisuutta[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. a b Spectrum tietokeskus: 16-osainen tietosanakirja. 9. osa, Pai–Rad, s. 598-599. Porvoo Helsinki Juva: WSOY, 1979. ISBN 951-0-07251-6.
  2. a b c Spectrum tietokeskus: 16-osainen tietosanakirja. 4. osa, Hob–Kak, s. 314-316. Porvoo Helsinki Juva: WSOY, 1976. ISBN 951-0-07243-5.

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tämä kemiaan liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.