રેડિયો-ઍક્ટિવ ક્ષય

January, 2004

રેડિયો-ઍક્ટિવ ક્ષય : યુરેનિયમ, થોરિયમ, રેડિયમ જેવાં ભારે તત્વોમાં પરમાણુઓની સ્વયંભૂ વિભંજન થવાની ઘટના. આવી પ્રક્રિયા અથવા રેડિયો-ઍક્ટિવ ક્ષયને કારણે તત્વનો પરમાણુ-ક્રમાંક બદલાય છે. પરિણામે એક તત્વનું બીજા તત્વમાં રૂપાંતર થાય છે. ક્ષયની પ્રક્રિયા દરમિયાન વિકિરણનું ઉત્સર્જન થાય છે. આ વિકિરણમાં આલ્ફા, બીટા અને ગૅમાનો સમાવેશ થાય છે. આલ્ફા અને બીટા-ક્ષય એ સામાન્ય ઘટના છે.

આલ્ફા-ક્ષયથી ન્યૂક્લિયસ બે પ્રોટૉન અને બે ન્યૂટ્રૉન ગુમાવે છે, તેથી પરમાણુક્રમાંકમાં બે એકમનો તથા પરમાણુભારમાં ચાર એકમનો ઘટાડો થાય છે. બીટા-ક્ષયથી ન્યૂક્લિયસ ઇલેક્ટ્રૉન ગુમાવતો હોય છે; તેથી પરમાણુ-ક્રમાંકમાં એકનો વધારો થાય છે.

કૃત્રિમ રીતે તૈયાર કરેલાં હલકાં તત્વોના સમસ્થાનિકોનો પણ રેડિયો-ઍક્ટિવ ક્ષય થતો હોય છે. તેની સાથે સંકળાયેલ વિકિરણમાં આલ્ફા, બીટા કે ગૅમા કિરણોનો સમાવેશ થાય છે. કેટલીક વખત બધાં સંયુક્ત રીતે પણ નીકળતાં હોય છે. આવો ક્ષય અચળ દરે થતો હોય છે. આ સમય-દરને અર્ધજીવનકાળ તરીકે વ્યક્ત કરવામાં આવે છે. કોઈ પણ રેડિયો-ઍક્ટિવ પદાર્થમાં તેની અર્ધી સંખ્યાના રેડિયો-ઍક્ટિવ પરમાણુઓના વિભંજન માટે લાગતા સમયને અર્ધજીવનકાળ (half-life) કહે છે.

સામાન્યત: ઓછો ક્ષય થતો હોય તેમાં ઇલેક્ટ્રૉન-પ્રગ્રહણ (capture) અને સ્વયંભૂ (આપમેળે) વિખંડન(fission)ની ઘટનાઓનો પણ સમાવેશ થાય છે. ઇલેક્ટ્રૉન-પ્રગ્રહણની ઘટનામાં પરમાણુ-ક્રમાંકમાં એકનો ઘટાડો થાય છે. મૂળ ન્યૂક્લિયસને પિતૃ-તત્વ અને ઉત્પાદિત (નીપજરૂપ) પદાર્થને દુહિતા-તત્વ કહેવામાં આવે છે. દુહિતા-તત્વ રેડિયો-ઍક્ટિવ હોય અથવા ન પણ હોય. કોઈ પણ પ્રકારના ક્ષય-પરિરૂપમાં અંતિમ ઉત્પાદન સ્થાયી તત્વ હોય છે.

આનંદ પ્ર. પટેલ