Heihei! En ny mandag betyr en ny episode. I denne episoden skal vi snakke om radioaktivitet. Før vi begynner vil jeg bare kjapt si at om dere likere podkasten, så gjerne vurder å støtte meg på Patreon. ¹ Det er et nettsted som muliggjør månedlige donasjoner, men dere bestemmer selv hvor mye og hvor lenge dere ønsker å gjøre det. Jeg setter veldig pris på de som allerede har valgt å støtte meg på Patreon. Tusen takk! Nå til episoden!

Radioaktivitet – hva er det?

Radioaktivitet er stråling som sendes ut når en ustabil atomkjerne splittes i nye atomkjerner. Dette er kanskje litt vanskelig å forstå på norsk om man ikke har kjennskap til det fra før, så la meg forklare litt dypere. Et atom består av en atomkjerne med protoner og nøytroner i tillegg til elektronene som går i baner rundt atomkjernen. Atomer er de minste enhetene et stoff kan deles inn i. Det er tallet på protoner i kjernen som avgjør hvilket grunnstoff det er. Hydrogen har et proton i atomkjernen sin. Helium har to. Litium har tre, og så videre. Lette atomkjerner som helium har ofte like mange nøytroner som protoner. Nøytroner er elektrisk nøytrale partikler.  Innenfor et grunnstoff, for eksempel hydrogen, kan det finnes ulike varianter, noe som kalles for isotoper. Isotopene av hydrogen har like mange protoner, men de har et ulikt antall nøytroner i atomkjernen.

Nå har vi litt grunnleggende informasjon om atomet: Det består av en atomkjerne med protoner og nøytroner, og rundt denne kjernen går det elektroner i baner. Dette er en liten forenkling, men det er godt nok for det vi skal se på.

Det som er viktig å vite er at grunnstoff med flere protoner og dermed større atomkjerner, også pleier å ha langt flere nøytroner enn lettere stoffer. Helium pleier for eksempel å ha like mange nøytroner som protoner: to nøytroner og to protoner. Uran, som har atomnummer 92, det vil si 92 protoner i kjernen, har ofte 146 nøytroner i kjernen. Mens det er like mange nøytroner og protoner i helium, er det langt flere nøytroner enn protoner i uran. Uran er et radioaktivt stoff med en ustabil kjerne. En grunn til at kjernen er ustabil er at det har en så stor atomkjerne og at den har flere nøytroner enn protoner. De tyngre grunnstoffene har ofte mer ustabile kjerner siden de er så store. Dette gjør at mange av de radioaktive stoffene er blant de tyngre grunnstoffene. Atomkjerner kan også bli ustabile dersom de har flere protoner enn nøytroner. Atomene ønsker stabilitet, og kan derfor gi fra seg noen nøytroner eller protoner for å oppnå dette.

Så, la oss gå tilbake til radioaktivitet. Det skjer når en slik ustabil kjerne splittes, altså deler seg. Antall protoner og nøytroner splitter seg i nye kjerner. I tillegg til å splitte seg, blir det sendt ut energi, altså stråling. Når jeg her sier «splitter seg», mener jeg ikke at de splitter seg i to like store kjerner. Ofte er det en langt mer uryddig prosess enn det. I tillegg er det ikke slik at alle radioaktive stoffer deles like kjapt, eller som også kan kalles for at atomkjernen henfaller like kjapt. Vi sier ofte at de har ulike halveringstider. Halveringstid er tida det tar før nok av en atomkjerne har henfalt slik at vi har redusert mengden av stoffet til halvparten. Halveringstida kan variere fra noen brøkdeler av et millisekund, altså nesten med en gang, slik som polonium-kjernen med atomnummer 84, til uran som har en halveringstid på 4.5 milliarder år.

Ustabile atomkjerner har ofte mer energi enn de stabile formene av atomkjernen. Denne forskjellen i energi blir sluppet ut som radioaktiv stråling. Uran er sannsynligvis det mest kjente radioaktive stoffet i verden. Det aller meste av den naturlige uranen er av isotopet uran-238. Uran-238 utgjør over 99% av all uranen. Uran-238 henfaller, altså deler seg, plutselig til thorium-234. Uran har atomnummer 92, mens thorium har atomnummer 90. Når en atomkjerne mister protoner vil det altså bli et nytt stoff. Når uran-238 blir til thorium-234 blir det sluppet ut alfastråling. Alfastråling består av 2 protoner og 2 nøytroner, altså en heliumkjerne. Dette er like mange protoner og nøytroner som uran-238 mista når den blei til thorium-234. Det er denne nye heliumskjernen som blir sluppet ut som alfastråling.

Alfapartikler, eller alfastråling, er ikke veldig farlig. Vi vet jo at radioaktivitet kan være farlig for oss, men all radioaktiv stråling er ikke lik. Noe er mye farligere enn andre, og det vil avhenge av hva slags partikler eller stråling som kommer ut når kjernen splittes, altså henfaller. Alfastråling er svak stråling som kan stoppes med et papir. Den klarer altså ikke å komme seg forbi huden og er dermed vanligvis ikke farlig for mennesker. En annen form for stråling er betastråling. Betastråling er utsendelsen av elektroner og ikke en atomkjerne som alfastråling. Betastråling har høyere energi enn alfastråling, men den kan stoppes av litt aluminiumsfolie eller toppen av huden din. Thorium kan henfalle til Xenon, og da blir det sendt ut betastråling.

Den siste formen for stråling er gammastråling. Det som er spesielt med gammastråling er at den ikke sender ut en partikkel, slik som alfa- og betastråling, men bare energi. Dette skjer når et elektron kommer i en høyere energibane enn utgangspunktet sitt. Da vil det gå tilbake til sitt utgangspunkt, men dette vil frigjøre energi. Energien blir sluppet ut som gammastråling. Gammastråling kan være farlig, veldig farlig. Til forskjell fra alfastråling og betastråling, kan gammastråling penetrere huden vår. Gammastrålingen kan altså komme forbi huden. Den kan også penetrere cellemembranen, altså det som skal beskytte det som er inni cella. Vi kan kalle det cellas mur. Gammastråling kan derfor skade det som er inni cella. Gammastråling kan ødelegge celler og endre DNA, noe som kan føre til mutasjoner og kreft.

 

Litt historie og konsekvenser av radioaktivitet

Nå har vi snakka litt om radioaktivitet og hva det er. La oss nå gå over til litt historie og hva det kan brukes til. Radioaktivitet blei oppdaga av den franske vitenskapsmannen Henri Becquerel. I dag måler vi derfor radioaktivitet i becquerel. Han fant radioaktivitet i 1897. I løpet av 1900-tallet var det mange vitenskapspersoner som jobba med radioaktivitet. Noen av de viktigste var Rutherford, Villard og kanskje de mest kjente: Marie og Pierre Curie. Det var Marie og Pierre som fant opp ordet «radioaktivitet» på tidlig 1900-tallet.

Det var tydelig at radioaktivitet hadde et stort energipotensiale. Radioaktivenergi kunne brukes til å produsere enorme mengder med energi, men også til svært destruktive formål, som atombomba. På 1940-tallet og 1950-tallet var alle svært optimistiske til hva man kunne bruke kjernekraft til. Kanskje energi ville være gratis i framtida siden det ville være så billig å produsere? Mange følte at man ikke var langt ifra nesten evig med energi. Dette viste seg å ikke være rett. Det stemte ikke. Kjernekraft var langt vanskeligere enn man hadde trodd. Oljekrisa på 1970-tallet gjorde at mange atomkraftverk blei bygd og mange investerte i kjernekraft. De fleste atomkraftverkene i verden er bygd i denne perioden. I dag begynner vi å gå bort ifra atomkraftverk. De er dyre og ulykker som Fukushima i Japan i 2011 og særlig Tsjernobyl i 1986 gjorde at mange blei skeptiske til atomkraftverk.

Ulykka i Tsjernobyl er mest kjent. Det skjedde i Ukrainia i 1986 da landet var en del av Sovjetunionen. Denne ulykka skjedde på grunn av dårlige rutiner, inkompetente arbeidere og særlig ledere, et udatert og ineffektivt politisk system og mangel på vedlikehold. I 1986 sprengte atomkraftverkets kjerne slik at radioaktivitet blei spredd utover i naturen rundt. Dette har gjort at store deler av områdene rundt Tsjernobyl nå er ubeboelige for mennesker. Mennesker kan ikke bo der siden det er farlig for dem. Og radioaktiviteten kommer til å vare i mange tiår, om ikke lenger. Radioaktiviteten vil ikke forsvinne før mange hundretusen år. Det er gammastrålene fra radioaktiviteten som er farlig.

Til slutt, la oss se på hva som kan skje med kroppen når den blir utsatt for sterk radioaktivitet. Hvor alvorlige symptomer man får vil avhenge av hvor mye radioaktivitet man blir utsatt for. Jo mer radioaktivitet, jo verre. Man må utsettes for ganske mye for at det skal være dødelig. Gray er en måleenhet for hvor mye kroppen tar til seg av den radioaktive strålingen. Jo mer Gray, jo dødeligere. Ved 6-8 Gray vil 75-100% oppleve kvalme og spy. Dette skjer ti til seksti minutter etter at man er utsatt for strålingen, og vil vare lenger enn 48 timer. Mange får også diare, hodepine og feber. Uten medisinsk pleie dør 95-100%. Med pleie dør 50-100%, alt etter om det er 6 eller 8 Gray. Alt over 8 Gray er dødelig så å si 100% av tilfellene. Dersom man blir utsatt for over 8 Gray er det nesten ikke mulig å overleve. Ved over 30 Gray vil man dø i løpet av 1 til 2 dager.

Dersom du har sett serien Chernobyl fra 2019 på HBO, så har du sett hvordan sykdom fra radioaktivstråling kan se ut. Brannmennene som blei tilkalt for å slukke brannen ved Tsjernobyl i 1986 jobba helt ved kjernen av atomkraftverket. De pusta inn mye radioaktivitet og jobba blant svært radioaktivt materiale. Imens de jobba begynte de kjapt å merke symptomer på radioaktiv stråling. De fikk sår rundt omkring på huden og huden blei mer rødlig og glinsende. De fikk hodepine og var kvalme, og blei slitne og desorienterte. Dette var følgene av sterk radioaktiv stråling som ødela cellene. Gammastråling ødela cellene og DNAet.

Vasily Ignatenko var en av brannmennene som blei sendt til atomkraftverket i Tsjernobyl etter ulykka i 1986. Han blei utsatt for helt enorme mengder med stråling sammen med de andre brannmennene. Rundt seg så han brannmenn som sleit med å holde seg oppreist og som spydde ukontrollerbart.  Vasily var selv en av disse brannmennene. Han følte selv hva strålingen gjorde med ham. Han opplevde konsekvensene av stråling. Vasily døde 13. mai 1986, ca. 2 uker etter Tsjernobylulykka.

Avslutning

Radioaktivitet er et fascinerende fenomen som først blei oppdaga på slutten av 1800-tallet. Det er altså ikke lenge vi har visst hva det er. Selv om radioaktivstråling kan være farlig, finnes det ulike former for stråling. Ikke alle former for stråling er farlige. Det er først og fremst gammastråling som er farlig.

Dersom du har noen spørsmål eller tilbakemeldinger til meg, må du gjerne sende meg en epost. Epostadressen kan du finne i deskripsjonen under. Ellers må du ha en strålende dag videre. Ha det bra!