Εισαγωγή

Μια ακτίνα άλφα είναι μια δέσμη σωματιδίων άλφα. Ένα μόριο άλφα περιλαμβάνει δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια συνδεδεμένα σε ένα μόριο που δεν διακρίνεται από έναν πυρήνα ηλίου. Είναι ραδιενεργό. Όπως οι πυρήνες ηλίου, τα σωματίδια Άλφα δεν έχουν καθαρή συστροφή.

Ένα μόριο βήτα, επίσης γνωστό ως ακτίνα βήτα καθώς και ακτινοβολία βήτα είναι ένα ηλεκτρόνιο ή ποζιτρόνιο υψηλής ταχύτητας που εκκενώνεται από τη ραδιενεργή διάσπαση ενός πυρήνα κατά τη διάσπαση βήτα. Υπάρχουν δύο τύποι διάσπασης βήτα, η β- διάσπαση και η διάσπαση β+, που παράγουν ηλεκτρόνια και ποζιτρόνια ξεχωριστά.

Μια ακτίνα γάμμα () είναι ένα δέμα ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας (φωτόνιο) που εκκενώνεται από τον πυρήνα ορισμένων ραδιονουκλεϊδίων μετά από ραδιενεργό διάσπαση. Τα φωτόνια γάμμα είναι τα πιο ενεργητικά φωτόνια στην ηλεκτρομαγνητική περιοχή.

Σώμα

Η ραδιενέργεια είναι ουσιαστικά η διαδικασία φθοράς των πυρήνων. Αναφέρεται στην απεριόριστη διάσπαση των ασταθών πυρηνικών πυρήνων. Αυτός ο κύκλος ονομάζεται ραδιενέργεια. Η διαδικασία προκαλεί την έκλυση ακτινοβολίας - που ονομάζεται ενέργεια και σωματίδια. Μπορεί να υπάρχουν δύο είδη ραδιενέργειας – ραδιενέργεια που είναι τακτική ή προτρεπτική.

Τακτική ραδιενέργεια: Ονομάζεται κανονική ραδιενέργεια όταν διαχωρίζονται στη φύση ασταθείς πυρήνες.

Προκληθείσα ραδιενέργεια: Όπως υποδηλώνει το όνομα, η αποσύνθεση ονομάζεται υποκινούμενη ραδιενέργεια όταν οι ιδιοσυγκραστικοί πυρήνες είναι έτοιμοι στο εργαστήριο.

Νόμος της ραδιενεργής διάσπασης: Ο νόμος της ραδιενεργής αποσύνθεσης προσαρμόζει τον τρόπο με τον οποίο η μείωση της ποσότητας των μη σάπιων πυρήνων μιας δεδομένης ραδιενεργής ουσίας συμβαίνει σε μακρινές αποστάσεις. Μπορεί επίσης να εκφραστεί, στο τέλος της ημέρας, καθώς η ποσότητα των σωματιδίων που διασπώνται κάθε δευτερόλεπτο ανά δευτερόλεπτο είναι ευθέως σε σχέση με την ποσότητα των ραδιενεργών σωματιδίων που υπάρχουν στο δείγμα σε εκείνο το σημείο.

Έστω No ο πλήρης αριθμός των μορίων σε t =0, N είναι ο απόλυτος αριθμός σωματιδίων που απομένουν στο δείγμα τη χρονική στιγμή t, τότε, σε αυτό το σημείο, dN/dt θα είναι ο ρυθμός φθοράς.

Ραδιενεργός χρόνος ημιζωής:

Ο χρόνος ημιζωής για ένα δεδομένο ραδιοϊσότοπο είναι ο χρόνος κατά τον οποίο το μισό δείγμα υφίσταται ραδιενεργή διάσπαση. Το υπόλοιπο μέρος θα είναι το ένα τέταρτο του πρώτου δείγματος μετά από δύο ημιζωές. Επίσης, μετά από τρεις ημιζωές, παραμένει το ένα όγδοο του δείγματος, κ.λπ. 

Ως εκ τούτου, η ραδιενέργεια μπορεί επίσης να χαρακτηριστεί ως το χρονικό διάστημα που απαιτείται για τη διάσπαση μεγάλου μέρους των πυρηνικών πυρήνων ενός ραδιενεργού δείγματος ή ο χρόνος που απαιτείται για να μειωθεί κατά ένα μεγάλο μέρος του αριθμού φθοράς κάθε δευτερόλεπτο ραδιενεργού υλικού.

Αυτή η διάσπαση της ραδιενεργής ουσίας βασίζεται στην πιθανότητα.

Μέση ζωή ή μέση ζωή

Σε ένα δεδομένο δείγμα, δεν υπάρχει φθορά όλων των σωματιδίων μαζί. Στο πιο πρώιμο σημείο αναφοράς, μερικά σωματίδια μπορεί να αλλοιωθούν για τα οποία η διάρκεια ζωής είναι μηδέν. Η διάρκεια ζωής τους μπορεί να μετατοπιστεί από το μηδέν στην απεριόριστη λόγω των μορίων που αλλοιώνονται μεταξύ τους. Η πλήρης διάρκεια ζωής όλων των ατόμων των συστατικών που διαχωρίζονται από τον απόλυτο αριθμό των μορίων που υπήρχαν αρχικά στο δείγμα του συστατικού είναι η Μέση διάρκεια ζωής.

Ακτίνες Άλφα, Βήτα και Γάμμα

Ακτίνες άλφα , ακτίνες βήτα και ακτίνες γάμμα είναι οι δέσμες που μεταδίδονται κατά τη διάρκεια της ραδιενέργειας μιας ουσίας. Προς το παρόν θα μιλήσουμε για τις ιδιότητες του πλήθους των τριών ξεχωριστά.

Ακτινοβολία Άλφα

Ακτίνες άλφα είναι η ακτινοβολία που είναι θετικά φορτισμένη. Ένασωματίδιο άλφα είναι ένας πυρήνας ηλίου, που υποδεικνύεται με το σύμβολο α. Το άλφα σωματίδιο είναι ένα σωματίδιο ηλίου που έχει χάσει δύο ηλεκτρόνια και έχει φορτίο + 2e. Το βάρος του είναι πολλαπλάσιο από αυτό ενός ατόμου υδρογόνου. Στην αρχή ξεφεύγει από τον πυρήνα του μητρικού του ατόμου και επιπλέον απωθείται από τον ηλεκτρομαγνητισμό ως το άλφα τα σωματίδια και ο πυρήνας φορτίζονται θετικά. Η ταχύτητα των σωματιδίων α κυμαίνεται από 5% έως 7% της ταχύτητας του φωτός. Δεν έχουν σχεδόν καμία ικανότητα να διεισδύσουν σε ένα υλικό μέσο, ​​ωστόσο μπορούν να ιονιστούν εξαιρετικά υψηλά. Αυτές οι δέσμες είναι τεράστιες σε σύγκριση με τιςακτίνες βήτα , και περιέχουν ένα κύμα σαφώς φορτισμένων σωματιδίων, που ονομάζονται άλφα σωματίδια, τα οποία έχουν πυρηνική μάζα 4 και θετικό φορτίο 2 (πυρήνας ηλίου). Η εκροή από τους πυρήνες ενόςάλφα το μόριο μειώνει τον αριθμό μάζας του πυρήνα κατά τέσσερα και ο πυρηνικός αριθμός μειώνεται κατά 2. Όπως και στην απόκριση, το άλφα μόριο είναι ο πυρήνας του ηλίου.

Το άλφα Η ακτινοβολία αποτελείται από δύο νετρόνια και δύο πρωτόνια που συνδέονται με τον πυρήνα ενός ατόμου ηλίου. Αυτά τα σωματίδια έχουν μια εξαιρετική ιονιστική δύναμη που σημαίνει ότι μπορούν να προκαλέσουν μετασχηματισμούς όταν έρθουν σε επαφή με τα μικρά του ζωντανού ιστού, και κάθε φορά, τέτοιες αποκρίσεις μπορούν ακόμη και να προκαλέσουν κακοήθη ανάπτυξη. Παρά την υψηλή τους ισχύ ιονισμού, αυτές οι δέσμες δεν είναι εξαιρετικά επικίνδυνες. Αυτές είναι, πράγματι, οι πιο μη επικίνδυνες από τις τρεις δέσμες, εφόσον δεν εισπνέονται. Μερικά εκατοστά αέρα μπορούν να αποτρέψουν τις ακτίνες άλφα από τη διείσδυση μέσω του δέρματος. Σωματίδια με ακτίνες άλφα έχουν ελάχιστη δυνατότητα εισόδου. Δεν μπορούν να ταξιδέψουν εξαιρετικά μακριά στον αέρα και δεν μπορούν να διασχίσουν ένα κομμάτι χαρτί. Απλώς βρίσκουν και ενώνουν δύο ηλεκτρόνια για να μετατραπούν σε άτομο ηλίου προτού προκαλέσουν οποιαδήποτε ζημιά. Σε κάθε περίπτωση, δεν υποδηλώνει ότι δεν είναι ριψοκίνδυνοι. Όταν εισπνέονται, είναι πολύ επικίνδυνα. Προσκολλώνται στους πνεύμονες κάθε φορά που εισπνέονται και μπορεί να μετατραπούν σε αιτία για την κυτταρική διάσπαση στους πνεύμονες.

Ακτινοβολία Beta:

Η ακτινοβολία βήτα περιλαμβάνει μια πλημμύρα ηλεκτρονίων που ονομάζονται σωματίδια βήτα. Τα σωματίδια β είναι ηλεκτρόνια που κινούνται με υψηλούς ρυθμούς. Έχουν μεγαλύτερη ειδική διεισδυτική ισχύ (σε συσχέτιση με τα σωματίδια α) αλλά λιγότερη ιοντιστική ισχύ. Η ταχύτητα εκροής τους είναι πρακτικά η ταχύτητα του φωτός. Έχουν ένα εύρος ενέργειας αντί για α-σωματίδια. Για παράδειγμα, τα σωματίδια βήτα έχουν ενέργεια από μια συγκεκριμένη ελάχιστη έως τη μεγαλύτερη αξία. Ένα β-μόριο είναι συνήθως ένα ηλεκτρόνιο, αλλά τείνει να είναι ένα ποζιτρόνιο. Το ποζιτρόνιο είναι ένα εμφατικά φορτισμένο μόριο που θα μπορούσε να συγκριθεί με ένα ηλεκτρόνιο. Κατά την εκκένωση ενός μορίου βήτα, ένα νετρόνιο στον πυρήνα μετατρέπεται σε πρωτόνιο. Στο εξής, ο μαζικός αριθμός των υπόλοιπων μερών παραμένει αμετάβλητος. Ωστόσο, ο πυρηνικός αριθμός αυξάνεται κατά μία μονάδα. Η πιο γνωστή απεικόνιση της εκπομπής βήτα είναι η υποβάθμιση του ραδιενεργού χαλκού, ο οποίος μετά την ακτινοβολία ενός ηλεκτρονίου αφήνει πίσω του ένα άτομο νικελίου: 

Η βήτα διάσπαση συμβαίνει σε δύο είδη:θετική διάσπαση β+ και η άλλη είναι β- διάσπαση. Η έκλυση β-  συμβαίνει όταν ένα νετρόνιο του πυρήνα μετατρέπεται σε πρωτόνιο, ηλεκτρόνιο και αντινετρίνο. Η διάσπαση οφείλεται στο γεγονός ότι οι ατομικοί αντιδραστήρες ή τα παραπροϊόντα παρουσιάζουν β-διάσπαση καθώς το επόμενο στοιχείο έχει υπερβολική αφθονία νετρονίων. Ο εκφυλισμός β+ είναι ένας συγκριτικός κύκλος. Ωστόσο, περιλαμβάνει την αλλαγή ενός πρωτονίου σε νετρόνιο, ποζιτρόνιο και νετρίνο. Ακτίνες βήτα περιλαμβάνει ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας. Είναι λιγότερο ιονίζουσες από τιςακτίνες άλφα , ωστόσο είναι πιο καταστροφικά καθώς διεισδύουν στο δέρμα. Με ένα φύλλο αλουμινίου, μπορούν να σταματήσουν.

Ακτινοβολία γάμμα:

Ακτίνες γάμμα περιέχουν ηλεκτρομαγνητικά κύματα συχνότητας ~10-12 m. Η ακτινοβολία γάμμα είναι ένα εξαιρετικά απίστευτο φωτόνιο με εξαιρετικά μικρή συχνότητα (0,0005 έως 0,1 nm). Οι εκκενώσεις γάμμα συχνά συνοδεύονται από άλφα και οι εκπομπές βήτα καθώς ένας ενεργοποιημένος πυρήνας πέφτει σε μια χαμηλότερη και πιο σταθερή ενεργειακή συνθήκη. Ακτίνες γάμμα είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα υψηλής υποτροπής χωρίς μάζα και φορτίο. Αυτή η εκροή ραδιενέργειας έχει την ελάχιστη δύναμη ιονισμού. Αυτά μεταδίδονται λόγω της αλλαγής από μια κατάσταση υψηλότερης ενέργειας για να μειωθεί η ενεργειακή κατάσταση του ενεργοποιημένου πυρήνα. Όταν ένα άλφα Ή η αποσύνθεση βήτα συμβαίνει σε έναν πυρήνα, η υπεραφθονία της ενέργειας αφήνεται τακτικά σε αναζωογονημένη κατάσταση.

Ομοίως, καθώς ένα ηλεκτρόνιο μπορεί να μετακινηθεί σε μια χαμηλότερη ενεργειακή κατάσταση παράγοντας ένα φωτόνιο σε μια υπέρυθρη ακτινοβολία κάπου στη φωτεινή εμβέλεια, μεταδίδοντας ακτίνες γάμμα , ένας πυρηνικός πυρήνας χάνει ενέργεια. Η συναρπαστική δύναμη είναι η πιο αξιοσημείωτη για τις ακτίνες γάμμα . Έχουν ελάχιστη ικανότητα να ιονίζουν οποιοδήποτε υλικό. Ωστόσο, είναι τα πιο επικίνδυνα. Ακτίνες γάμμα έχουν την πιο εκπληκτική δύναμη διείσδυσης και μερικά εκατοστά φύλλου μολύβδου ή μερικά μέτρα τσιμέντου μπορούν να τους σταματήσουν. Σε συγκεκριμένες περιπτώσεις, μπορεί ακόμη και να τις περάσουν.

Συμπέρασμα

Οι ακτίνες άλφα είναι η ακτινοβολία που είναι θετικά φορτισμένη. Ένα σωματίδιο άλφα είναι ένας πυρήνας ηλίου, που υποδεικνύεται με το σύμβολο α. Το σωματίδιο άλφα είναι ένα σωματίδιο ηλίου που έχει χάσει δύο ηλεκτρόνια και έχει φορτίο + 2e. Οι ακτίνες βήτα περιλαμβάνουν ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας. Είναι λιγότερο ιονιστικές από τις ακτίνες άλφα, ωστόσο είναι πιο καταστροφικές καθώς διεισδύουν στο δέρμα. Με ένα φύλλο αλουμινίου, μπορούν να σταματήσουν. Οι ακτίνες γάμμα είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα υψηλής υποτροπής χωρίς μάζα και φορτίο. Αυτή η εκροή ραδιενέργειας έχει την ελάχιστη δύναμη ιονισμού.