ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างกัมมันตภาพรังสีและการแปรสภาพคือกัมมันตภาพรังสีหมายถึงการกลายพันธุ์ตามธรรมชาติ ในขณะที่การกลายพันธุ์หมายถึงการเปลี่ยนแปลงขององค์ประกอบทางเคมีหนึ่งไปเป็นอีกองค์ประกอบหนึ่งโดยวิธีทางธรรมชาติหรือประดิษฐ์
ทั้งกัมมันตภาพรังสีและการแปรสภาพเป็นกระบวนการทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงนิวเคลียสของอะตอมเพื่อสร้างองค์ประกอบทางเคมีใหม่จากองค์ประกอบทางเคมีที่มีอยู่ กัมมันตภาพรังสีเป็นกระบวนการเปลี่ยนรูปประเภทหนึ่ง
กัมมันตภาพรังสีคืออะไร
กัมมันตภาพรังสีเป็นกระบวนการอนินทรีย์ของการเปลี่ยนแปลงนิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นเองซึ่งส่งผลให้เกิดการก่อตัวขององค์ประกอบใหม่ซึ่งหมายความว่ากัมมันตภาพรังสีคือความสามารถของสารในการปลดปล่อยรังสี เราสามารถพบธาตุกัมมันตภาพรังสีได้หลายชนิดในธรรมชาติ และบางชนิดก็เป็นธาตุสังเคราะห์เช่นกัน โดยปกตินิวเคลียสของอะตอมปกติ (ไม่มีกัมมันตภาพรังสี) จะมีเสถียรภาพ ในนิวเคลียสของธาตุกัมมันตรังสี มีความไม่สมดุลของอัตราส่วนนิวตรอนต่อโปรตอน ซึ่งทำให้พวกมันไม่เสถียร ดังนั้นนิวเคลียสเหล่านี้จึงมีแนวโน้มที่จะปล่อยอนุภาคเพื่อให้มีความเสถียร และกระบวนการนี้มีชื่อว่าการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสี
โดยปกติธาตุกัมมันตภาพรังสีจะมีอัตราการสลายตัว: ครึ่งชีวิต ค่าครึ่งชีวิตของธาตุกัมมันตรังสีอธิบายเวลาที่ธาตุกัมมันตภาพรังสีต้องลดลงเหลือครึ่งหนึ่งของปริมาณเดิม การแปลงที่เป็นผลลัพธ์ ได้แก่ การปล่อยอนุภาคแอลฟา การปล่อยอนุภาคบีตา และการจับอิเล็กตรอนในวงโคจร อนุภาคแอลฟาที่ปล่อยออกมาจากนิวเคลียสของอะตอมเมื่ออัตราส่วนนิวตรอนต่อโปรตอนต่ำเกินไป ตัวอย่างเช่น Th-228 เป็นธาตุกัมมันตรังสีที่สามารถปล่อยอนุภาคแอลฟาที่มีพลังงานต่างกันในการปล่อยอนุภาคบีตา นิวตรอนภายในนิวเคลียสจะถูกแปลงเป็นโปรตอนโดยการปล่อยอนุภาคบีตา P-32, H-3, C-14 เป็นตัวปล่อยเบต้าบริสุทธิ์ กัมมันตภาพรังสีวัดจากหน่วย Becquerel หรือ Curie
เมื่อกัมมันตภาพรังสีเกิดขึ้นในธรรมชาติ เราเรียกว่ากัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติ ยูเรเนียมเป็นธาตุที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติที่หนักที่สุด (เลขอะตอม 92) อย่างไรก็ตาม นิวเคลียสที่ไม่เสถียรเหล่านี้สามารถสร้างขึ้นในห้องปฏิบัติการผ่านการทิ้งระเบิดด้วยนิวตรอนที่เคลื่อนที่ช้า จากนั้นเราสามารถเรียกมันว่ากัมมันตภาพรังสีประดิษฐ์ แม้ว่าจะมีไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีของทอเรียมและยูเรเนียม กัมมันตภาพรังสีประดิษฐ์หมายความว่าเรากำลังสร้างชุดองค์ประกอบทรานส์ยูเรเนียมที่มีความสามารถในการกัมมันตภาพรังสี
การแปลงร่างคืออะไร
การกลายพันธุ์เป็นกระบวนการทางเคมีในการเปลี่ยนโครงสร้างของอะตอมในนิวเคลียสของอะตอม ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนองค์ประกอบทางเคมีเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกัน การแปลงร่างมีสองประเภทคือการแปลงแบบธรรมชาติและแบบเทียม
การกลายพันธุ์ตามธรรมชาติคือการเปลี่ยนแปลงทางนิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ในกระบวนการนี้ จำนวนโปรตอนหรือนิวตรอนในนิวเคลียสของอะตอมจะเปลี่ยนแปลง ทำให้องค์ประกอบทางเคมีเปลี่ยนไป การกลายพันธุ์ตามธรรมชาติประเภทนี้เกิดขึ้นในแกนกลางของดวงดาว เราเรียกมันว่าการสังเคราะห์นิวเคลียสของดาวฤกษ์ (ในแกนกลางของดาว ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันจะสร้างองค์ประกอบทางเคมีใหม่) ในดาวฤกษ์ส่วนใหญ่ ปฏิกิริยาฟิวชันเหล่านี้เกิดขึ้นกับไฮโดรเจนและฮีเลียม อย่างไรก็ตาม ดาวฤกษ์ขนาดใหญ่สามารถเกิดปฏิกิริยาฟิวชันทางเคมีผ่านธาตุหนัก เช่น เหล็กได้
รูปที่ 01: การสังเคราะห์นิวเคลียสของดาวฤกษ์
การแปลงร่างเทียมเป็นประเภทของการแปลงร่างที่เราสามารถทำได้เป็นกระบวนการประดิษฐ์ การกลายพันธุ์ประเภทนี้เกิดขึ้นจากการทิ้งระเบิดของนิวเคลียสอะตอมกับอนุภาคอื่นปฏิกิริยานี้สามารถแปลงองค์ประกอบทางเคมีเฉพาะเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกัน ปฏิกิริยาการทดลองครั้งแรกสำหรับปฏิกิริยานี้คือการระเบิดอะตอมไนโตรเจนด้วยอนุภาคแอลฟาเพื่อผลิตออกซิเจน โดยปกติองค์ประกอบทางเคมีที่เกิดขึ้นใหม่จะแสดงกัมมันตภาพรังสี เราตั้งชื่อองค์ประกอบเหล่านี้เป็นองค์ประกอบการติดตาม อนุภาคทั่วไปที่ใช้สำหรับการทิ้งระเบิดคืออนุภาคอัลฟาและดิวเทอรอน
ความแตกต่างระหว่างกัมมันตภาพรังสีและการกลายพันธุ์คืออะไร
ทั้งกัมมันตภาพรังสีและการแปรสภาพเป็นกระบวนการทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงนิวเคลียสของอะตอมเพื่อสร้างองค์ประกอบทางเคมีใหม่จากองค์ประกอบทางเคมีที่มีอยู่ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างกัมมันตภาพรังสีและการแปรสภาพคือ กัมมันตภาพรังสีหมายถึงการกลายพันธุ์ตามธรรมชาติ ในขณะที่การกลายพันธุ์หมายถึงการเปลี่ยนแปลงขององค์ประกอบทางเคมีหนึ่งไปเป็นอีกองค์ประกอบหนึ่งโดยวิธีทางธรรมชาติหรือประดิษฐ์
ด้านล่างอินโฟกราฟิกสรุปความแตกต่างระหว่างกัมมันตภาพรังสีและการเปลี่ยนแปลง
สรุป – กัมมันตภาพรังสีเทียบกับการเปลี่ยนแปลง
ทั้งกัมมันตภาพรังสีและการแปรสภาพเป็นกระบวนการทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงนิวเคลียสของอะตอมเพื่อสร้างองค์ประกอบทางเคมีใหม่จากองค์ประกอบทางเคมีที่มีอยู่ ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างกัมมันตภาพรังสีและการแปรสภาพคือ กัมมันตภาพรังสีหมายถึงการกลายพันธุ์ตามธรรมชาติ ในขณะที่การกลายพันธุ์หมายถึงการเปลี่ยนแปลงขององค์ประกอบทางเคมีหนึ่งไปเป็นอีกองค์ประกอบหนึ่งโดยวิธีทางธรรมชาติหรือประดิษฐ์