Sztuczna promieniotwórczość

Obecnie znanych jest ok 2000 nuklidów, z których zdecydowana większość to nuklidy sztuczne, wytwarzane przez człowieka i promieniotwórcze. Rys. 2.4.1 pokazuje (w postaci punktów) rozkład nuklidów stabilnych w funkcji liczby protonów Z i neutronów N.

Rys. 2.4.1. Ścieżka stabilności ( A. Strzałkowski, Wstęp do fizyki jądra atomowego, PWN, Warszawa (1979))

Pasmo, gdzie grupują się nuklidy stabilne nazywamy ścieżką stabilności. Dla jąder lekkich ścieżka stabilności przebiega wzdłuż prostej N=Z ale następnie odchyla się w kierunku większych liczb neutronów niż protonów w jądrze. Nuklidy znajdujące się poniżej ścieżki stabilności mają niedobór neutronów i rozpadają się poprzez przemianę beta-plus lub poprzez wychwyt elektronu. Nuklidy znajdujące się powyżej rozpadają się poprzez przemianę beta-minus. Przemianie alfa ulegają przede wszystkim jądra ciężkie. Na ogół przemianom tym towarzyszy emisja promieniowania gamma wskutek deekscytacji poziomów wzbudzonych , do jakich prowadzą przemiany alfa i beta.

Tabela 3.2 z książki C.Grupen, Particle detectors, Cambrdge (1996), pokazuje zestawienie popularnych źródeł promieniotwórczych oraz ich charakterystyczne własności. Oznaczenie EC w kolumnie "decay mode" oznacza "Electron Capture" czyli wychwyt elektronu. Na zwrócenie uwagi zasługuje informacja "monoenergetic conversion elektrons", bowiem należy pamiętać, że elektrony bądź pozytony emitowane w przemianach beta mają ciągły rozkład energii ze względu na trzyciałowy charakter rozpadu, w którym emitowane jest neutrino lub bądź antyneutrino.  Kiedy jednak następuje emisja elektronu z wewnętrznych powłok elektronowych zamiast emisji fotonu, czyli następuje zjawisko konwersji wewnętrznej, emitowane elektrony mają określone energie równe energii fotonu pomniejszonej o energię wiązania elektronu na danej powłoce.

Źródła promieniotwórcze na ogół wytwarzane są wskutek naświetlania wybranych pierwiastków w reaktorach jądrowych a następnie poddawanych odróbce chemicznej. Dostarczane do użytku żródła mają podaną aktywnośc w okreslonym dniu oraz posiadają różne formy w zaleznosci od przewidywanego sposobu ich użytkowania. Poniżej pokazany jest przykład informacji dotyczącej źródeł produkowanych w Polsce. Warto zwrócić uwagę, że forma oprawki jest ważną charakterystyką żródła stanowiąc rodzaj kolimatora i/lub absorbenta okreslonego rodzaju promieniowania. Wyróżniamy źródła zamkniete, w których użytkownik nie ma bezpośredniego dostębu do materiału źródła i otwarte, w których źródło nie jest osłonięte (dotyczy to przede wszystkim źródeł emitujących promieniowanie alfa.)