Esimerkkien ratkaisut
Esimerkin 1 ratkaisu
Eräissä palovaroittimissa on sisällä Amerikium-241 alfasäteilylähde. Säteilylähteen lähellä on pieni ilmarako, jossa oleva ilma ionisoituu säteilyn seurauksena ja muuttuu sähköä johtavaksi. Tulipalon sattuessa savu kulkeutuu katonrajaan ja palovaroittimen ilmarakoon. Savun sisältämät pienhiukkaset sitovat osan ilman ioneista, jolloin säteilylähteen ilmaraossa kulkeva heikko sähkövirta häiriintyy. Kirjoita Amerikium-241-isotoopin hajoamisyhtälö.
Amerikiumin järjestysluku on Z = 95 ja massaluku on A = 241. Alfa-hajoamisen seurauksena syntyvän tytärytimen järjestysluku on Z = 95 - 2 = 93 ja massaluku A = 241 - 4 = 237. Taulukkokirjasta saadaan tieto, että tytärydin on neptuniumin isotooppi Np-237.
Amerikiumin hajoamisreaktio on
[[$ \quad {^{241}_{\ \ 95}\text{Am}}\rightarrow{^{237}_{\ \ 93}\text{Np}}+ {^4_2\text{He}} $]]
Esimerkin 2 ratkaisu
Kalium on suurin luonnollisen radioaktiivisuuden lähde ihmisissä. Myös esimerkiksi banaanit sisältävät radioaktiivista K-40-isotooppia. Selvitä kaksi todennäköisintä K-40-isotoopin hajoamistapaa ja kirjoita niiden reaktioyhtälöt.
Esimerkiksi taulukkokirjasta saadaan selville, että kaliumin kaksi todennäköisintä hajoamistapaa ovat [[$ \beta^- $]]-säteily (n. 89 %) ja elektronisieppaus (n. 10 %).
Beeta--säteilyssä tytärytimen järjestysluku kasvaa yhdellä, mutta massaluku pysyy samana. Taulukkokirjasta saadaan tieto, että K-40-isotoopin tytärydin olisi kalsiumin isotooppi Ca-40.
[[$ \quad ^{40}_{19}\text{K} \rightarrow {^{40}_{20}\text{Ca}}+{^{\ \ \ 0}_{-1}\text{e}}+\bar{\nu} $]]
Elektronisieppauksessa ytimen protoni muuttuu neutroniksi, eli järjestysluku pienenee yhdellä, mutta massaluku pysyy samana. Taulukkokirjasta saadaan tieto, että K-40-isotoopin tytärydin tässä hajoamisreaktiossa olisi argonin isotooppi Ar-40.
[[$ \quad ^{40}_{19}\text{K}+{^{\ \ \ 0}_{-1}\text{e}}\rightarrow {^{40}_{18}\text{Ar}}+\nu $]]