Alpha vs Beta Decay
Η διάσπαση άλφα και η διάσπαση βήτα είναι δύο τύποι ραδιενεργού αποσύνθεσης. Ο τρίτος τύπος είναι η διάσπαση γάμμα. Όλη η ύλη αποτελείται από άτομα που αποτελούνται από ηλεκτρόνια, πρωτόνια και νετρόνια. Τα πρωτόνια και τα νετρόνια βρίσκονται μέσα σε έναν πυρήνα ενώ τα ηλεκτρόνια περιστρέφονται σε τροχιές γύρω από τον πυρήνα. Ενώ οι περισσότεροι από τους πυρήνες είναι σταθεροί, υπάρχουν ορισμένα στοιχεία με ασταθείς πυρήνες. Αυτοί οι ασταθείς πυρήνες ονομάζονται ραδιενεργοί. Αυτοί οι πυρήνες τελικά διασπώνται εκπέμποντας ένα σωματίδιο, μετατρέποντας έτσι σε άλλο πυρήνα ή μετατρέποντας σε πυρήνα με χαμηλότερη ενέργεια. Αυτή η διάσπαση συνεχίζεται μέχρι να επιτευχθεί ένας σταθερός πυρήνας. Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι διάσπασης που ονομάζονται διάσπαση άλφα, βήτα και γάμμα, οι οποίοι διαφέρουν ανάλογα με το σωματίδιο που εκπέμπεται κατά τη διάσπαση. Αυτό το άρθρο σκοπεύει να ανακαλύψει τη διαφορά μεταξύ της αποσύνθεσης άλφα και βήτα.
Αποσύνθεση άλφα
Η διάσπαση άλφα ονομάζεται έτσι καθώς ο ασταθής πυρήνας εκπέμπει σωματίδια άλφα. Ένα σωματίδιο άλφα έχει δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια, το οποίο είναι επίσης ίδιο με έναν πυρήνα ηλίου. Ο πυρήνας του ηλίου θεωρείται πολύ σταθερός. Αυτός ο τύπος αποσύνθεσης μπορεί να φανεί με τη διάσπαση του ραδιοενεργού ουρανίου 238, το οποίο μετά από διάσπαση άλφα μετατρέπεται σε πιο σταθερό Θόριο 234.
238U92→ 234Th90+ 4He2
Αυτή η διαδικασία μετασχηματισμού μέσω της διάσπασης άλφα ονομάζεται μεταστοιχείωση.
βήτα αποσύνθεση
Όταν ένα σωματίδιο βήτα αφήνει έναν ασταθή πυρήνα, η διαδικασία ονομάζεται βήτα διάσπαση. Ένα σωματίδιο βήτα είναι ουσιαστικά ένα ηλεκτρόνιο, αν και μερικές φορές είναι ποζιτρόνιο, το οποίο είναι επίσης θετικό ισοδύναμο ενός ηλεκτρονίου. Κατά τη διάρκεια μιας τέτοιας διάσπασης, ο αριθμός των νετρονίων μειώνεται κατά ένα και ο αριθμός των πρωτονίων αυξάνεται κατά ένα. Η αποσύνθεση βήτα μπορεί να γίνει κατανοητή με το ακόλουθο παράδειγμα.
234Th90 → 234Pa91+0e-1
Τα σωματίδια βήτα είναι πιο διεισδυτικά και κινούνται πιο γρήγορα από τα σωματίδια άλφα.
Υπάρχουν πολλές διαφορές μεταξύ της αποσύνθεσης άλφα και βήτα, οι οποίες συζητούνται παρακάτω.
Διαφορά μεταξύ αποσύνθεσης άλφα και αποσύνθεσης βήτα
• Η διάσπαση άλφα προκαλείται από την παρουσία πάρα πολλών πρωτονίων σε έναν ασταθή πυρήνα, ενώ η διάσπαση βήτα είναι αποτέλεσμα της παρουσίας πάρα πολλών νετρονίων σε ασταθείς πυρήνες.
• Η διάσπαση άλφα μετατρέπει τον ασταθή πυρήνα σε έναν άλλο πυρήνα με ατομική μάζα 2 μικρότερη από τον μητρικό πυρήνα και ατομικό αριθμό που είναι 4 μικρότερος. Στην περίπτωση της διάσπασης βήτα, ο νέος πυρήνας έχει ατομική μάζα μία μεγαλύτερη από τον μητρικό πυρήνα, αλλά έχει τον ίδιο ατομικό αριθμό.
• Η διάσπαση άλφα παράγει σωματίδια άλφα που είναι 2 νετρόνια και 2 πρωτόνια, με μάζα 4 amu (μονάδα ατομικής μάζας) και φορτίο +2. Η διεισδυτική τους δύναμη είναι αδύναμη και δεν μπορεί να διεισδύσει στο δέρμα σας, αλλά αν καταναλώσετε κάτι που υφίσταται αποσύνθεση άλφα, μπορεί να πεθάνετε. Γενικά, τα σωματίδια άλφα μπορούν να σταματήσουν ακόμη και με ένα φύλλο χαρτιού.
• Η διάσπαση βήτα περιλαμβάνει εκκένωση σωματιδίων βήτα που είναι βασικά ηλεκτρόνια που δεν έχουν μάζα με αρνητικό φορτίο. Έχουν μεγαλύτερη διεισδυτική δύναμη και μπορούν εύκολα να εισχωρήσουν στο δέρμα σας. Ακόμα και οι τοίχοι δεν μπορούν να σε προστατέψουν.
• Η αρχή της διάσπασης άλφα και της εκκένωσης των σωματιδίων άλφα χρησιμοποιείται στους ανιχνευτές καπνού. Χρησιμοποιείται επίσης σε πολλές άλλες εφαρμογές, όπως σε γεννήτριες που χρησιμοποιούνται σε πειράματα διαστημικών ανιχνευτών και επίσης ως βηματοδότες που χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία καρδιακών προβλημάτων. Είναι πιο εύκολο να προστατευθεί κανείς από την ακτινοβολία άλφα παρά από την ακτινοβολία βήτα που είναι πιο επικίνδυνη.
