Alfa beta a promieniowanie gamma
Strumień kwantów energii lub cząstek o wysokiej energii jest znany jako promieniowanie. Występuje naturalnie, gdy niestabilne jądro przekształca się w stabilne jądro. Nadmiar energii jest odprowadzany przez te cząstki lub kwanty.
Promieniowanie alfa (promieniowanie α)
Jądro helu-4 emitowane przez większe jądro atomowe podczas rozpadu radioaktywnego jest znane jako cząstka alfa. Podczas rozpadu jądro macierzyste traci dwa protony i dwa neutrony, które składają się na cząstkę alfa. W związku z tym liczba nukleonów w jądrze macierzystym spada o 4, a liczba atomowa o 2, a żadne elektrony nie są związane z jądrem helu. Proces ten jest znany jako rozpad alfa, a strumień cząstek alfa jest znany jako promieniowanie alfa.
Cząstki alfa są naładowane dodatnio z najniższą energią i najniższą prędkością w porównaniu z innymi promieniowaniem emitowanym z jądra. Szybko traci energię kinetyczną i przekształca się w atom helu. Jest też ciężki i większy. W tym procesie uwalnia bardzo dużą ilość energii na małej powierzchni. Dlatego promieniowanie alfa jest bardziej szkodliwe niż dwie pozostałe formy promieniowania. W polu elektrycznym cząstki alfa poruszają się równolegle do kierunku pola. Posiada najniższy współczynnik e/m. W polu magnetycznym cząstki alfa przyjmują zakrzywioną trajektorię o najniższej krzywiźnie w płaszczyźnie prostopadłej do pola magnetycznego.
Promieniowanie beta (promieniowanie β)
Elektron lub pozyton (antycząstka elektronu) emitowany podczas rozpadu beta jest znany jako cząstka beta. Strumień pozytonów lub elektronów (cząstek beta) emitowany w wyniku rozpadu beta jest znany jako promieniowanie beta. Rozpad beta jest wynikiem słabego oddziaływania w jądrach.
W rozpadzie beta niestabilne jądro zmienia swoją liczbę atomową, utrzymując stałą liczbę nukleonów. Istnieją trzy typy rozpadu beta.
Dodatni rozpad beta: proton w jądrze macierzystym przekształca się w neutron emitując pozyton i neutrino. Liczba atomowa jądra zmniejsza się o 1.
Ujemny rozpad beta: neutron przekształca się w proton emitując elektron i neutrino. Liczba atomowa jądra macierzystego wzrasta o 1.
̅
Wychwyt elektronu: proton w jądrze macierzystym przekształca się w neutron, wychwytując elektron z otoczenia. Podczas procesu emituje neutrino. Liczba atomowa jądra zmniejsza się o 1.
Tylko dodatni zanik beta i ujemny zanik beta przyczyniają się do promieniowania beta.
Cząstki beta mają pośrednie poziomy energii i prędkości. Penetracja w materiał jest również umiarkowana. Ma znacznie wyższy współczynnik e/m. Poruszając się w polu magnetycznym, porusza się po trajektorii o znacznie większej krzywiźnie niż cząstki alfa. Poruszają się w płaszczyźnie prostopadłej do pola magnetycznego, a ruch odbywa się w kierunku przeciwnym do cząstek alfa dla elektronów i w tym samym kierunku dla pozytonów.
Promieniowanie gamma (promieniowanie γ)
Strumień wysokoenergetycznych kwantów elektromagnetycznych emitowany przez wzbudzone jądra atomowe jest znany jako promieniowanie gamma. Nadmiar energii jest uwalniany w postaci promieniowania elektromagnetycznego, gdy jądra przechodzą do stanu o niższej energii. Kwanty gamma mają energię od około 10-15 do 10-10 Joule (10 keV do 10 MeV w elektronowoltach).
Ponieważ promieniowanie gamma jest falami elektromagnetycznymi i nie ma masy spoczynkowej, e/m jest nieskończone. Nie wykazuje ugięcia ani w polu magnetycznym, ani elektrycznym. Kwanty gamma mają znacznie wyższą energię niż cząstki promieniowania alfa i beta.
Jaka jest różnica między promieniowaniem alfa beta i gamma?
• Promieniowanie alfa i beta to strumień cząstek składających się z masy. Cząstki alfa to jądra He-4, a beta to elektrony lub pozytony. Promieniowanie gamma jest promieniowaniem elektromagnetycznym i składa się z wysokoenergetycznych kwantów.
• Po uwolnieniu cząstki alfa zmienia się liczba nukleonowa i liczba atomowa jądra macierzystego (przekształca się w inny pierwiastek). W rozpadzie beta liczba nukleonu pozostaje niezmieniona, podczas gdy liczba atomowa wzrasta lub maleje o 1 (znowu przekształca się w inny pierwiastek). Po uwolnieniu kwantów gamma zarówno liczba nukleonowa, jak i atomowa pozostają niezmienione, ale poziom energii jądra spada.
• Cząstki alfa są najcięższymi cząstkami, a cząstki beta mają stosunkowo bardzo małą masę. Cząstki promieniowania gamma nie mają masy spoczynkowej.
• Cząstki alfa są naładowane dodatnio, podczas gdy cząstki beta mogą mieć ładunek dodatni lub ujemny. Kwant gamma nie ma ładunku.
• Cząstki alfa i beta wykazują ugięcie podczas poruszania się w polach magnetycznych i polach elektrycznych. Cząstki alfa mają mniejszą krzywiznę podczas poruszania się w polu elektrycznym lub magnetycznym. Promieniowanie gamma nie wykazuje odchyleń.
Możesz również zainteresować się czytaniem:
1. Różnica między radioaktywnością a promieniowaniem
2. Różnica między emisją a promieniowaniem
