1.  กัมมันตภาพรังสี (Radioactivity)  หมายถึง  รังสีที่แผ่ออกมาได้เองจากธาตุบางชนิด

 

2.  ธาตุกัมมันตรังสี  หมายถึง ธาตุที่มีในธรรมชาติที่แผ่รังสีออกมาได้เอง

 

 3.  เฮนรี่ เบคเคอเรล  นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส เป็นผู้ค้นพบกัมมันตภาพรังสีโดยบังเอิญ  ในขณะที่ทำการวิเคราะห์เกี่ยวกับรังสีเอกซ์  กัมมันตภาพรังสีมีสมบัติแตกต่างจากรังสีเอกซ์ คือ มีความเข้มน้อยกว่ารังสีเอกซ์  การแผ่รังสีเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องตลอดเวลา

 4.  รังสี เป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติ  บางชนิดเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เช่น รังสีเอกซ์  รังสีอุลตราไวโอเลต  รังสีอินฟราเรด  บางอย่างเป็นอนุภาค  เช่นรังสีที่เกิดจากอนุภาคอิเลคตรอน  รังสีที่ได้จากธาตุกัมมันตรังสีมี 3 ชนิด คือ  รังสีแอลฟา  รังสีเบตา  และรังสีแกมมา

     ชนิดของกัมมันตภาพรังสี

          กัมมันตภาพรังสีมี 3 ชนิด  คือ  

1) รังสีแอลฟา (alpha, a) คือ นิวเคลียสของอะตอมธาตุฮีเลียม ⁴He₂ มีประจุไฟฟ้า +2 มีมวลมาก ความเร็วต่ำ อำนาจทะลุทะลวงน้อย  มีพลังงานสูงมากทำให้เกิดการแตกตัวเป็นอิออนได้ดีที่สุด

2) รังสีเบต้า (Beta, b) มี 2 ชนิด คือ อิเลคตรอน ⁰e_-1 (ประจุลบ) และ โฟซิตรอน  ⁰e₊₁ (ประจุบวก) มีความเร็วสูงมากใกล้เคียงกับความเร็วแสง

3) รังสีแกมมา (gamma, g) คือ รังสีที่ไม่มีประจุไฟฟ้า หมายถึง โฟตอนหรือควอนตัมของแสง มีอำนาจในการทะลุทะลวงได้สูงมาก  ไม่เบี่ยงเบนในสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้า  เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความถี่สูงกว่ารังสีเอกซ์

การวิเคราะห์ชนิดของประจุของสารกัมมันตภาพรังสีโดยใช้สนามแม่เหล็ก

                                                     ฟิล์ม

                                                                        a  เบนเหมือนกับประจุบวก

                                                                        b  เบนเหมือนกับประจุลบ

                                                                                      g   ไม่เบนเลยเหมือนไม่มีประจุ

                                     สนามแม่เหล็ก

  แผ่นตะกั่วหนา

                                                      ธาตุกัมมันตรังสี

เลขมวล เลขอะตอมและสัญลักษณ์ของ Nucleus

          นิวคลีออน คือ อนุภาคที่รวมตัวกันอยู่ภายใต้ นิวเคลียส ซึ่งหมายถึง โปรตอน (proton, ¹H₁) และนิวตรอน (Neutron,¹n₀ )  ในนิวเคลียสมีสัญลักษณ์เป็น  ^AX_Z   โดย

            X   เป็นสัญลักษณ์ของนิวเคลียสใดๆ

            A   เป็นเลขมวลของธาตุ (mass number) หมายถึง จำนวนนิวคลีออน หรือเป็นเลขจำนวน 

                  เต็มที่มีค่าใกล้เคียงกับมวลอะตอม ในหน่วย U ของธาตุนั้น

             Z  เป็นเลขอะตอม  หมายถึง จำนวนโปรตอนภายใน Nucleus  

  การเกิดกัมมันตภาพรังสี

            1.  เกิดจากนิวเคลียสในสภาวะพื้นฐานได้รับพลังงาน ทำให้นิวเคลียสกระโดดไปสู่ระดับพลังงานสูงขึ้น  ก่อนกลับสู่สภาวะพื้นฐาน  นิวเคลียสจะคายพลังงานออกมาในรูปรังสีแกมมา

            2.  เกิดจากนิวเคลียสที่อยู่ในสภาพเสถียร  แต่มีอนุภาคไม่สมดุล  นิวเคลียสจะปรับตัวแล้วคายอนุภาคที่ไม่สมดุลออกมาเป็นอนุภาคแอลฟาหรือเบตา

  คุณสมบัติของกัมมันตภาพรังสี 

            1.  เดินทางเป็นเส้นตรง

            2.  บางชนิดเกิดการเลี้ยวเบนเมื่อผ่านสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้า เช่น a, b

            3.  มีอำนาจในการทะลุสารต่างๆ ได้ดี

            4.  เมื่อผ่านสารต่างๆจะสูญเสียพลังงานไปโดยการทำให้สารนั้นแตกตัวเป็นอิออน ซึ่งอิออนเหล่านั้นจะก่อให้เกิดปรากฏการณ์อื่นๆ เช่น ปฏิกิริยาเคมี เกิดรอยดำบนฟิล์มถ่ายรูป

4.  การค้นพบนิวตรอน  โดย เชดวิด(Sir James Chadwick) ได้ทดลองโดยใช้รังสีแอลฟา (a) เช้าชนธาตุ

      เบริลเลียม  ปรากกฎว่าได้รังสีที่คล้ายรังสีแกมมา เป็นกลางทางไฟฟ้า  นั่นคือ นิวตรอน

5.  การเปลี่ยนสภาพนิวเคลียส

     1.  การแผ่กัมมันตภาพรังสี เป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงนิวเคลียส  เมื่อนิวเคลียสปลดปล่อยรังสีออกมานิวเคลียสเองจะเปลี่ยนสภาพเป็นนิวเคลียสของธาตุใหม่

2.  การแผ่รังสีแอลฟา a นิวเคลียสของธาตุเดิมจะเปลี่ยนไปโดยที่มวล และนิวเคลียสเดิมลดลงเท่ากับมวลของอนุภาคแอลฟา

3.  การแผ่รังสีเบตา b ประจุไฟฟ้าของนิวเคลียสใหม่จะเพิ่มหรือลดลง 1 e หน่วย

4.  รังสีแกมมา g  เกิดจากการเปลี่ยนระดับพลังงานของนิวเคลียส  จะไม่มีการเปลี่ยนแปลงเลขมวลและเลขอะตอมของนิวเคลียสที่แผ่รังสีแกมมาออกมา

ตัวอย่าง  การให้อนุภาคแอลฟา นิวเคลียสลดลง 4 หน่วย  และลดเลขอะตอม 2 หน่วย  เช่น

                 ²³⁸U₉₂    à    ²³⁴Th₉₀  +  ⁴He₂

            การสลายตัวของนิวเคลียสที่มีการปลดปล่อยอนุภาคเบตาจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงเลขมวล  แต่เลขอะตอมจะเพิ่มขึ้น 1 หน่วย

              ²¹⁴Pb₈₂  à     ²¹⁴Bi₈₃  + ⁰e_-1