radioaktív bomlás

radioactive decay

Bizonyos atommagok spontán, energia-felszabadulással járó átalakulása másik atommaggá nagy energiájú sugárzás kibocsátása közben.

atommag

nucleus

Az atomnak az a része, amely az atom tömegének túlnyomó részét tartalmazza. Protonok és neutronok alkotják.

vagy: Elektronjaitól megfosztott atom.

nukleon

nucleon

Protonok és neutronok közös neve.

izotóp

isotope

Azonos rendszámú, de különböző tömegszámú atommag/atom.

izobár

isobar

Azonos tömegszámú. de különböző rendszámú és neutronszámú atommag/atom.

izoton

isoton

Azonos számú neutront tartalmazó, de eltérő rendszámú atommag/atom.

izomer mag

isomer nucleus

Azonos rendszámú és tömegszámú, de különböző energiaállapotú atommag.

nukleogenezis eredetű izotóp

nucleogenesis isotope

Olyan stabil vagy radioaktív izotóp, mely a nukleogenezis során keletkezett.

primordiális izotóp

primordial isotope

lásd: nukleogenezis eredetű izotóp

nukleogenezis

nucleogenesis

Az elemek/atommagok keletkezése az univerzumban.

kozmogén izotóp

cosmogenic isotope

A kozmikus sugárzás hatására a légkörben folyamatosan keletkező atommag.

Mattauch-szabály

Mattauch’s rule

Páratlan tömegszámnál egy, páros tömegszámnál pedig gyakran két vagy több stabilis magot is találunk, amelyeknek a rendszáma kettővel tér el egymástól.

egyszerű radioaktív bomlás

simple radioactive decay

Olyan radioaktív bomlás, amelyben egy lépésben egy radioaktív atommagból egy atommag keletkezik.

bomlási állandó

decay constant

Radioaktív bomlás sebességi állandója.

felezési idő

half-life

Az az időtartam, amely alatt a radioaktív magok száma felére csökken.

átlagos élettartam

average life-time

Az az idő, amely alatt a radioaktív magok száma e-ad részére csökken.

aktivitás

activity

Az időegységre eső magbomlások száma.

radioaktív intenzitás

radioactive intensity

Adott mérési körülmények között (relatív mérés) időegység alatt észlelt részecskék/fotonok száma. Arányos az aktivitással, az arányossági tényező a mérési hatásfok.

elágazó radioaktív bomlás

branching decay

Olyan radioaktív bomlás, amelyben egy lépésben egy radioaktív atommagból két atommag keletkezik különböző bomlásmódok eredményeképpen.

sorozatos radioaktív bomlás

successive decay

Olyan radioaktív bomlás, amelynek első lépésében egy radioaktív atommagból egy másik radioaktív atommag keletkezik, ami értelemszerűen tovább bomlik. Több bomlási lépés követheti egymás.

radioaktív bomlási sor

radioactive decay series

A sorozatos radioaktív bomlások eredményeképpen keletkező, egymással genetikus kapcsolatban álló atommagok rendszere.

anyaelem

parent nuclide

A radioaktív bomlás kiinduló atommagja.

leányelem

daughter nuclide

A radioaktív bomlás során keletkező bomlástermék.

tranziens egyensúly

transient equilibrium

Az anyaelem és a leányelem aktivitásának hányadosa időben állandó.

kurrens egyensúly

current equilibrium

lásd: tranziens egyensúly

szekuláris egyensúly

secular equilibrium

Az anyaelem és a leányelem aktivitása egyenlő.

alfa-bomlás

alpha decay

Jellemzően nagy rendszámú és tömegszámú atommagok bomlásmódja, melynek során a rendszám kettővel, a tömegszám néggyel csökken. A kilépő alfa-részecske két protonból és két neutronból álló hélium atommag.

Geiger-Nuttall szabály

Geiger-Nuttall's rule

Az alfa-bomló mag bomlási állandója és a sugárzás energiája, illetve az energiával arányos hatótávolsága közötti összefüggés.

negatív béta-bomlás

negative beta decay

Ha a neutronok száma túl nagy a protonok számához képest, akkor negatív béta-bomlás történik, melynek során a magok tömegszáma nem változik, rendszáma viszont eggyel nő és a negatív béta-részecske mellett egy antineutrínó is kilép a magból.

pozitív béta-bomlás

positive beta decay

Ha a neutronok száma túl kicsi a protonok számához képest, akkor pozitív béta-bomlás történik, melynek során a magok tömegszáma nem változik, rendszáma viszont eggyel csökken és a pozitív béta-részecske mellett  egy neutrínó is kilép a magból.

elektronbefogás

electron capture

Az elektronbefogás (EX, vagy EC bomlás) során a mag a belső (K vagy L) elektronhéjról fog be elektront a következő átalakulás közben:

pozitron

positron

Pozitív töltésű, de minden más tulajdonságában az elektronnal megegyező részecske (antirészecske).

karakterisztikus röntgensugárzás

characteristic X-ray

Jól meghatározott energiájú elektromágneses sugárzás, mely a belső elektronhéjak közötti elektronátmenet során szabadul fel.

fékeződési röntgensugárzás

Bremsstrahlung

Folytonos spektrumú elektromágneses sugárzás, mely az elektronoknak a mag erőterében való fékeződésekor keletkezik. Ha az elektron ugyanabból az atomból származik, amely magerőterében fékeződik, belső fékezési röntgensugárzásról beszélünk.

Auger-elektron

Auger electron

A gerjesztett, elektronhiányos atomból kilépő további elektronok.

Gamma-sugárzás

Gamma radiation

Jól meghatározott energiájú elektromágneses sugárzás, mely a mag energiaszintjei közötti átmenet során szabadul fel.

izomer átalakulás

isomeric transition

Radioaktív bomlások kísérőjelensége, amikor a leányelem atommagja gerjesztett állapotú. A gerjesztett állapot gamma-fotonok kibocsátásával szűnik meg.

spontán hasadás

spontaneous fission

Nagy tömegszámú magokra jellemző folyamat, amelyben a mag spontán két kisebb tömegű magra hasad, ha a keletkező magok tömegének összege kisebb, mint a kiindulási mag tömege.

hatótávolság

range

A sugárzás és az anyag együttes tulajdonsága: az a távolság, amelyben az adott fajtájú és energiájú sugárzás energiája az adott anyagban nullára csökken.

annihiláció

annihilation

A pozitív és a negatív béta-részecske közötti reakció, melynek eredményeképpen általában két 0,51 MeV energiájú gamma-foton keletkezik, és ezek 180° szögben távolodnak el egymástól. Kis valószínűséggel előfordul, hogy a két részecske összeolvad, és egy 1,02 MeV energiájú g-foton keletkezik, még ritkában három részecske is létrejöhet, melyek összes energiája  1,02 MeV.

Cserenkov-sugárzás

Cherenkov radiation

Nagy energiájú b-részecskék dielektikumban való áthaladáskor a közeg dipólmolekuláit  rendezik (ha nincsenek permanens dipólok, akkor indukálnak is). A részecske elhaladása után a rendezettség megszűnik, a rendezettséghez szükséges energia elektromágneses hullámok (fényfotonok) formájában sugárzódik ki.

szóródás

scattering

A sugárzó részecskéknek az atom különböző részeiről (elektronhéj, magerőtér, mag) történő visszaverődése, melynek eredményeként a részecske mozgásiránya megváltozik. Rugalmas szórás esetén a részecske energiája nem változik, rugalmatlan szórás esetén viszont igen.

önabszorpció

self-absorption

A sugárzás elnyelődése abban a mátrixban, ahol a sugárzást kibocsátó nuklidok jelen vannak.

fotoeffektus

photoelectric effect

Ha a gamma-sugárzás energiája összemérhető az anyagban levő valamelyik elektron kötési energiájával, akkor a gamma-foton teljes energiáját átadja az elektronnak. Az energia az elektron kilökésére és annak mozgási energiájára fordítódik. Elektronhiányos, gerjesztett állapot jön létre, amelynek karakterisztikus röntgenfotonok vagy Auger-elektronok kibocsátásával szűnik meg.

Compton-szóródás

Compton scattering

Gamma-fotonok  rugalmatlan szóródása a héjelektronokon, melynek során a gamma-foton mozgásiránya és energiája megváltozik. Az energiaváltozás a szóródás szögétől függ. Mivel a szóródás 2π térszögben történik, azonos energiájú gamma-fotonokból széles energiaeloszlásban  keletkeznek gamma-fotonok.

párképződés

pair-formation

Ha a gamma-foton energiája nagyobb, 1.02 MeV, akkor az atommag erőterében a gamma-foton egy elektronná és egy pozitronná alakulhat.

magreakció

nuclear reaction

Egy (besugárzó) részecske és egy atommag (target) rugalmatlan ütközése, melynek eredménye egy új atommag és egy kilépő részecske. Pl:

fluxus

flux

Időegység alatt egységnyi felületre érkező részecskék száma.

hatáskeresztmetszet

cross-section

A magreakciók valószínűségére jellemző fizikai mennyiség, a reakciósebessége állandóval analóg fogalom. Egysége a barn, 1 barn = 10-28 m2.

hordozómentes radioaktív izotóp

carrier-free radioactive isotope

Olyan radioaktív készítmény, amely az adott elemből csak annak radioaktív nuklidját tartalmazza, az adott elem stabil izotópjait nem.

neutronaktivációs analízis

neutron activation analysis

Olyan analitikai módszercsoport, amelynek során a mintát neutronokkal sugározzuk be, és a neutronnal lejátszódó magreakciók termékeit, ill. azok radioaktív sugárzását (elsősorban gamma-sugárzását) használjuk a kémiai elemzésre.

neutronokkal kiváltott maghasadás

fission induced by neutrons

Olyan magreakciót, ahol a nagy tömegszámú atommag lassú neutronok hatására két kisebb magra hasad, eközben további neutronok keletkeznek és igen nagy energia szabadul fel.

termonukleáris reakció

thermonuclear reaction

Kb. 108 K hőmérséklet felett a kis atommagok nagyobb magokká egyesülnek (fúzió). A csillagok energiatermelő reakciói, legfontosabb a hidrogén héliummá való átalakulása lépcsőzetes folyamatban.

atomreaktor

nuclear reactor

Olyan műszaki alkotás, amelyben lassú neutronokkal, szabályozott körülmények között maghasadási reakciót hajtunk végre energiatermelés céljából.

fűtőanyag

fuel

235U, esetleg 239Pu, 241Pu, leggyakrabban dioxid formájában.

moderátor

moderator

Atomreaktorokban a hasadási folyamatban keletkező gyors neutronok lelassítására szolgáló kis rendszámú anyag, pl. víz, nehéz víz, grafit, stb.

szabályozás

regulation

Az atomreaktorban lejátszódó láncreakció sokszorozási tényezőjének beállítására szolgáló eljárás neutronelnyelő anyagok segítségével.  A durva szabályozás rudakkal (kadmium, bór-karbid), a finom szabályozás a primerköri vízben oldott bórsavval történik.

sokszorozási tényező

multiplication factor

A sokszorozási tényező (k) megadja, hogy egy hasadásban keletkezett primer neutron (np) hány új szekunder neutron (nsz):

Ha értéke 1, akkor a reaktor kritikus, ha < 1, szubkritikus, ha > 1, akkor szuperkritikus.

hűtőközeg

coolant

Az atomreaktorban a hasadási reakcióban felszabaduló energia elvezetésére szolgáló közeg, pl. víz.

primer kör

primary circuit

Az atomreaktor azon egységei, amelyek a hasadóanyagot tartalmazó fűtőelemekkel közvetlenül érintkeznek.

szekunder kör

secondary circuit

Az atomreaktor azon egységei, amelyek a hasadási reakcióban keletkező energia elvezetését szolgálják, de a primer körrel csak hőcserélőkön keresztül érintkeznek.

besugárzó dózis

irradiation dose

A besugárzási dózissal fejezzük ki azt a sugárzás-mennyiséget, amely egy kilogramm száraz levegőben egy coulomb azonos előjelű iont hoz létre gamma- vagy röntgensugárzás által (C/kg).

elnyelt dózis

absorbed dose

Egy kilogramm anyag által elnyelt sugárzási energia. Mértékegysége: J/kg = Gy (gray)

egyenérték dózis

equivalent dose

A különböző típusú radioaktív sugárzások különböző mértékű biológiai hatást hoznak létre. Ezt az egyenérték vagy ekvivalens dózis kiszámításával vehetjük figyelembe, amit úgy kapunk, az elnyelt dózis értékét megszorozzuk egy, a sugárzás természetére jellemző tényezővel (sugárzási súlytényező). Egysége a sievert, Sv = sugárzási súlytényező´Gy.

effektív dózis

effective dose

Az emberi test egészét érő sugárdózis. Számítása: az egyes szerveket érő egyenérték dózist szorozzuk az adott szervre vonatkozó ún. szöveti súlytényezővel, majd ezeket az értékeket összegezzük.   Egysége a sievert.

dózisteljesítmény

dose rate

Ha a radioaktív sugárzás hosszú időn keresztül folyamatosan érkezik, jellemzésére a dózisteljesítményt használjuk, amelyet a fent említett dózisok és a beérkezésükhöz szükséges idő hányadosaként számíthatunk ki.

radiolízis

radiolysis

A sugárzás hatására létrejövő kémiai átalakulás.

determinisztikus sugárhatás

deterministic effect

A determinisztikus hatásról akkor beszélünk, amikor valamely küszöbdózis fölött valamilyen sugárkárosodás egészen biztosan bekövetkezik, és annak súlyossága függ az elszenvedett dózistól.

sztochasztikus hatás

stochastic effect

A sztochasztikus hatás azt jelenti, hogy bizonyos mennyiségű sugárdózis elszenvedése esetén egyes fatális megbetegedések valószínűsége adható meg, és nincs küszöbdózis.

ALARA-elv

ALARA principle

As low as reasonable achievable: a sugárzás kockázatainak ésszerű határig történő csökkentése.

holtidő

dead time

Az az idő, amely alatt a sugárzás mérésére szolgáló detektorok egy sugárzó részecske/foton beérkezését követően nem képes újabb részecske/foton észlelésére.

diszkriminációs tényező

discrimination factor

A radioaktív izotópok biológiai felvételét jellemző érték, mely egyes elemek hasonló biológiai viselkedésén alapul. Megmutatja, hogy a különböző élő szervezetek vagy a talaj képes-e felhalmozni a radioaktív izotópokat. Pl. Sr-90 esetén:

ahol NSr–90  a 90Sr aktivitása 1 g mintában,  NCa a kalciumionok mennyisége ugyancsak 1 g mintában.

transzferfaktor (TF)

transfer factor

A radioaktív izotópok átlépésére jellemző mennyiség a biológiai folyamatok során, pl. a talaj/növény, növény/állat átmenetekben. A diszkriminációs tényezők hányadosaként számítható. Pl. Sr-90-izotópra:

effektív felezési idő

effective half-life

A radioaktív izotópok felezési ideje élő szervezetben. A fizikai (t½ fiz) és a biológiai felezési időből (t½ biol) számítható az alábbi módon:

reprocesszálás

reprocessing

Atomreaktorok kiégett fűtőelemeinek kémiai feldolgozása.