26-6 Energia rozpadu

26-6 Energia rozpadu

Rýchlosť alfa častíc vystupujúcich z rôznych rádioaktívnych prvkov sa mení od 0,98 × 107 m/s (148Sm) až po 2,09 × 107 m/s (223Th) a zodpovedajúce kinetické energie sú 3,2 × 10−13 J a 14,2 × 10−13 J. Energia beta a gama častíc sú menšie, ale vo všeobecnosti sú rádovo rovnaké. Tieto energie v  porovnaní s bežnými fyzikálnymi javmi, či chemickými procesmi sú mimoriadne veľké. Napríklad, energia tepelného pohybu jedného atómu pri teplote 6000 K (povrchová teplota Slnka) je len 1,25 × 10−19 J, teda niekoľko miliónkrát menšia, než aká sprevádza rádioaktívny rozpad.

Energie uvoľnené pri rádioaktívnom rozpade fyzici merajú vo zvláštnych jednotkách, ktorú nazývame elektronvolt (značka eV). Podľa definície energia jeden elektronvolt je energia, ktorú získa častica s elementárnym nábojom, ak v elektrickom poli prejde rozdiel potenciálu jeden volt. Nezávisí od toho, či sa jedná o elektrón, alebo ión s elementárnym elektrickým nábojom.

Napríklad J.J.Thomson vo vákuovej trubici urýchľoval elektróny 5000 voltovým napätím medzi anódou a katódou, a podľa definície tak elektróny získali energiu 5000 eV. Na druhej strane, dvojnásobne ionizovaný atóm kyslíka O2− získal pri tom istom napätí energiu 10 keV, nakoľko na tento ión pôsobila dvakrát tak veľká sila po tej istej dráhe, a preto aj poľom konaná práca bola dvakrát tak veľká.⁸ Pamätajme, že elektrický náboj elektrónu, protónu, či raz ionizovaného iónu má veľkosť elementárneho náboja 1,602 × 10−19 C, a tiež, že 1 V = 1 J/C; z toho vyplýva, že

V jadrovej fyzike sa najčastejšie používa jednotka megaelektronvolt (MeV), teda jeden milión elektronvoltu (to práve súvisí s tým, že jadrové procesy sú veľmi energetické).