Alpha Beta vs Gamma Radiation
Ένα ρεύμα ενεργειακών κβαντών ή σωματιδίων με υψηλή ενέργεια είναι γνωστό ως ακτινοβολία. Εμφανίζεται φυσικά όταν ένας ασταθής πυρήνας μετατρέπεται σε σταθερό πυρήνα. Η περίσσεια ενέργειας παρασύρεται από αυτά τα σωματίδια ή τα κβάντα.
Ακτινοβολία Άλφα (α Ακτινοβολία)
Ένας πυρήνας ηλίου-4 που εκπέμπεται από έναν μεγαλύτερο ατομικό πυρήνα κατά τη διάρκεια της ραδιενεργής αποσύνθεσης είναι γνωστός ως σωματίδιο άλφα. Κατά τη διάσπαση, ο μητρικός πυρήνας χάνει δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια, τα οποία αποτελούν το σωματίδιο άλφα. Επομένως, ο αριθμός νουκλεονίων του μητρικού πυρήνα μειώνεται κατά 4 και ο ατομικός αριθμός πέφτει κατά 2 και κανένα ηλεκτρόνιο δεν συνδέεται με τον πυρήνα του ηλίου. Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως διάσπαση άλφα και η ροή των σωματιδίων άλφα είναι γνωστή ως ακτινοβολία άλφα.
Τα σωματίδια άλφα φορτίζονται θετικά με τη χαμηλότερη ενέργεια και τη χαμηλότερη ταχύτητα σε σύγκριση με άλλες ακτινοβολίες που εκπέμπονται από έναν πυρήνα. Χάνει γρήγορα την κινητική ενέργεια και μετατρέπεται σε άτομο ηλίου. Είναι επίσης βαρύ και μεγαλύτερο σε μέγεθος. Κατά τη διαδικασία, απελευθερώνει πολύ μεγάλη ποσότητα ενέργειας σε μια μικρή περιοχή. Επομένως, η ακτινοβολία άλφα είναι πιο επιβλαβής από τις άλλες δύο μορφές για την ακτινοβολία. Σε ένα ηλεκτρικό πεδίο, τα σωματίδια άλφα κινούνται παράλληλα με την κατεύθυνση του πεδίου. Έχει τη χαμηλότερη αναλογία e/m. Στο μαγνητικό πεδίο, τα σωματίδια άλφα παίρνουν μια καμπύλη τροχιά με τη χαμηλότερη καμπυλότητα σε επίπεδο κάθετο στο μαγνητικό πεδίο.
Ακτινοβολία βήτα (ακτινοβολία β)
Ένα ηλεκτρόνιο ή ποζιτρόνιο (αντισωματίδιο ηλεκτρονίου) που εκπέμπεται κατά τη διάσπαση βήτα είναι γνωστό ως σωματίδιο Βήτα. Ένα ρεύμα ποζιτρονίων ή ηλεκτρονίων (σωματίδια βήτα) που εκπέμπονται μέσω της διάσπασης βήτα είναι γνωστό ως ακτινοβολία βήτα. Η αποσύνθεση βήτα είναι αποτέλεσμα ασθενούς αλληλεπίδρασης στους πυρήνες.
Στη διάσπαση βήτα, ένας ασταθής πυρήνας αλλάζει τον ατομικό του αριθμό διατηρώντας τον αριθμό νουκλεονίων του σταθερό. Υπάρχουν τρεις τύποι διάσπασης βήτα.
Θετική διάσπαση βήτα: Ένα πρωτόνιο στον γονικό πυρήνα μετατρέπεται σε νετρόνιο εκπέμποντας ένα ποζιτρόνιο και ένα νετρίνο. Ο ατομικός αριθμός του πυρήνα μειώνεται κατά 1.
Αρνητική διάσπαση βήτα: Ένα νετρόνιο μετατρέπεται σε πρωτόνιο εκπέμποντας ένα ηλεκτρόνιο και ένα νετρίνο. Ο ατομικός αριθμός του γονικού πυρήνα αυξάνεται κατά 1.
̅
Λήψη ηλεκτρονίων: ένα πρωτόνιο στον γονικό πυρήνα μετατρέπεται σε νετρόνιο συλλαμβάνοντας ένα ηλεκτρόνιο από το περιβάλλον. Εκπέμπει νετρίνο κατά τη διάρκεια της διαδικασίας. Ο ατομικός αριθμός του πυρήνα μειώνεται κατά 1.
Μόνο η θετική βήτα διάσπαση και η αρνητική βήτα διάσπαση συμβάλλουν στην ακτινοβολία βήτα.
Τα σωματίδια βήτα έχουν ενδιάμεσα επίπεδα ενέργειας και ταχύτητες. Η διείσδυση στο υλικό είναι επίσης μέτρια. Έχει πολύ μεγαλύτερη αναλογία e/m. Όταν κινείται μέσα από ένα μαγνητικό πεδίο, ακολουθεί μια τροχιά με πολύ υψηλότερη καμπυλότητα από τα σωματίδια άλφα. Κινούνται σε επίπεδο κάθετο στο μαγνητικό πεδίο και η κίνηση είναι αντίθετη προς τα σωματίδια άλφα για τα ηλεκτρόνια και στην ίδια κατεύθυνση για τα ποζιτρόνια.
Ακτινοβολία γάμμα (γ Ακτινοβολία)
Ένα ρεύμα ηλεκτρομαγνητικών κβαντών υψηλής ενέργειας που εκπέμπεται από διεγερμένους ατομικούς πυρήνες είναι γνωστό ως ακτινοβολία γάμμα. Η περίσσεια ενέργειας απελευθερώνεται με τη μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας όταν οι πυρήνες περνούν σε κατάσταση χαμηλότερης ενέργειας. Τα κβάντα γάμμα έχουν ενέργεια από περίπου 10-15 έως 10-10 Joule (10 keV έως 10 MeV σε ηλεκτρονιοβολτ).
Δεδομένου ότι η ακτινοβολία γάμμα είναι ηλεκτρομαγνητικά κύματα και δεν έχει μάζα ηρεμίας, το e/m είναι άπειρο. Δεν παρουσιάζει εκτροπή ούτε σε μαγνητικά ούτε ηλεκτρικά πεδία. Τα κβάντα γάμμα έχουν πολύ μεγαλύτερη ενέργεια από τα σωματίδια ακτινοβολίας άλφα και βήτα.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ακτινοβολίας Άλφα Βήτα και Γάμμα;
• Η ακτινοβολία άλφα και βήτα είναι ρεύμα σωματιδίων που αποτελείται από μάζα. Τα σωματίδια άλφα είναι πυρήνες He-4 και το βήτα είναι είτε ηλεκτρόνια είτε ποζιτρόνια. Η ακτινοβολία γάμμα είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και αποτελείται από κβάντα υψηλής ενέργειας.
• Όταν απελευθερώνεται σωματίδιο άλφα, ο αριθμός νουκλεονίου και ο ατομικός αριθμός του γονικού πυρήνα αλλάζει (μετατρέπεται σε άλλο στοιχείο). Στη διάσπαση βήτα, ο αριθμός νουκλεονίων παραμένει αμετάβλητος ενώ ο ατομικός αριθμός αυξάνεται ή μειώνεται κατά 1 (και πάλι μετασχηματίζεται σε άλλο στοιχείο). Όταν απελευθερώνεται ένα γάμμα κβάντα, τόσο ο αριθμός νουκλεονίων όσο και ο ατομικός αριθμός παραμένουν αμετάβλητοι, αλλά το επίπεδο ενέργειας του πυρήνα μειώνεται.
• Τα σωματίδια άλφα είναι τα βαρύτερα σωματίδια και τα σωματίδια βήτα έχουν σχετικά πολύ μικρή μάζα. Τα σωματίδια ακτινοβολίας γάμμα δεν έχουν μάζα ηρεμίας.
• Τα σωματίδια άλφα είναι θετικά φορτισμένα ενώ τα σωματίδια βήτα μπορεί να έχουν είτε θετικό είτε αρνητικό φορτίο. Ένα κβαντικό γάμμα δεν έχει φορτίο.
• Τα σωματίδια άλφα και βήτα παρουσιάζουν εκτροπή όταν κινούνται μέσα από μαγνητικά πεδία και ηλεκτρικά πεδία. Τα σωματίδια άλφα έχουν χαμηλότερη καμπυλότητα όταν κινούνται μέσα από ηλεκτρικά ή μαγνητικά πεδία. Η ακτινοβολία γάμμα δεν παρουσιάζει εκτροπή.
Μπορεί επίσης να σας ενδιαφέρει να διαβάσετε:
1. Διαφορά μεταξύ ραδιενέργειας και ακτινοβολίας
2. Διαφορά μεταξύ εκπομπής και ακτινοβολίας
