Alfa, gamma, radiația beta. Proprietățile particulelor alfa, gamma, beta

Ce este un radionuclid? Nu vă temeți de acest cuvânt: înseamnă doar izotopi radioactivi. Uneori, într-un discurs puteți auzi cuvintele "radionucleid" sau chiar o versiune mai puțin literară - "radionucleotidă". Termenul corect este radionuclidul. Dar ceea ce este decăderea radioactivă? Care sunt proprietățile diferitelor tipuri de radiații și cum diferă acestea? Despre tot - în ordine.

Definiții în radiologie

Încă de la explozia primei bombe atomice, multe concepte din radiologie au suferit modificări. În loc de fraza "boiler atomic" se obișnuiește să se spună "reactor nuclear". În loc de expresia "raze radioactive" utilizați expresia "radiații ionizante". Expresia "izotop radioactiv" se înlocuiește cu "radionuclid".

Radionuclizii cu durată lungă de viață și de scurtă durată

Alfa-, beta- și gamma-radiații însoțesc decăderea nucleului atomic. Ce este perioada de înjumătățire? Nucleul radionuclizilor nu este stabil, motiv pentru care diferă de alte izotopi stabili. La un moment dat, procesul de decadere radioactivă începe. Radionuclizii sunt transformați în alți izotopi, în timpul cărora sunt emise raze alfa, beta și gamma. Radionuclizii au un nivel diferit de instabilitate - unii dintre ei se dezintegrează pentru sute, milioane și chiar miliarde de ani. De exemplu, toate izotopii uraniului care se găsesc în natură sunt de lungă durată. Există, de asemenea, astfel de radionuclizi care se dezintegrează în câteva secunde, zile, luni. Ele sunt numite de scurtă durată.

Emisia de particule alfa, beta și gamma nu însoțește nici o decădere. Dar, de fapt, dezintegrarea radioactivă este însoțită doar de eliberarea de particule alfa sau beta. În unele cazuri acest proces este însoțit de raze gamma. Radiația gamma pură în natură nu are loc. Cu cât rata de decădere a radionuclidului este mai mare, cu atât este mai mare nivelul de radioactivitate. Unii cred că există natură alfa, beta, gamma și delta. Acest lucru nu este adevărat. Delta-decay nu există.

Unități de măsură a radioactivității

Dar în ce mod este măsurată această valoare? Măsurarea radioactivității face posibilă exprimarea intensității dezintegrării în cifre. Unitatea de măsură a activității radionuclizilor este Becquerel. 1 becquerel (Bq) înseamnă că 1 decădere are loc în 1 sec. Odată pentru aceste măsurători, a fost utilizată o unitate de măsură mult mai mare: curie (Cu): 1 curie = 37 miliarde becquereli.

În mod natural, este necesar să se compare aceeași masă a materiei, de exemplu 1 mg uraniu și 1 mg toriu. Activitatea unității de masă luate a radionuclidului se numește activitate specifică. Cu cât este mai mare timpul de înjumătățire, cu atât este mai scăzută radioactivitatea specifică.

Ce radionuclizi sunt un mare pericol?

Acest lucru este de ajuns întrebare provocatoare. Pe de o parte, cele de scurtă durată sunt mai periculoase, deoarece sunt mai active. Dar, după dezintegrarea lor, însăși problema radiației își pierde relevanța, iar cele de lungă durată reprezintă un pericol pentru mulți ani.

Activitatea specifică a radionuclizilor poate fi comparată cu o armă. Ce arme vor fi mai periculoase: ce face cincizeci de fotografii pe minut sau ce împușcă o dată la jumătate de oră? Această întrebare nu poate fi răspunsă - totul depinde de mărimea armei, de modul în care este încărcată, de faptul dacă glonțul va atinge ținta, care va fi daunele.

Diferențele dintre tipurile de emisii

Tipurile de radiații alfa, gamma și beta pot fi atribuite "calibrului" de arme. Aceste emisii au atât frecvente cât și diferențe. Principala proprietate comună este că toate sunt clasificate drept radiații ionizante periculoase. Ce înseamnă această definiție? Energia radiațiilor ionizante are o putere extraordinară. Când ajung la un alt atom, ei scot un electron din orbita sa. Când apare emisia unei particule, sarcina nucleului se modifică și se formează o substanță nouă.

Natura razelor alfa

Și lucrul obișnuit dintre ei este că radiația gamma, beta și alfa au o natură similară. Primele care au fost descoperite au fost razele alfa. Ele s-au format în timpul decăderii metalelor grele - uraniu, toriu, radon. Deja după descoperirea razelor alfa, natura lor a fost clarificată. S-au dovedit a fi nuclee de heliu care zboară cu mare viteză. Cu alte cuvinte, acestea sunt "seturi" grele de 2 protoni și 2 neutroni care au o încărcătură pozitivă. În aer, razele alfa trec foarte puțin - nu mai mult de câțiva centimetri. O hârtie sau, de exemplu, epiderma oprește complet această radiație.

Beta radiații

Particulele beta, descoperite de următoarele, s-au dovedit a fi electroni obișnuiți, dar au o viteză extraordinară. Ele sunt mult mai mici decât particulele alfa, și au, de asemenea, o sarcină electrică mai mică. Beta-particulele intră în diferite materiale. În aer, acestea acoperă o distanță de câțiva metri. Ele pot fi reținute de următoarele materiale: îmbrăcăminte, sticlă, foaie de fier subțire.

Proprietățile radiațiilor gamma

Acest tip de radiații are aceeași natură ca radiațiile ultraviolete, razele infraroșii sau undele radio. Razele de raze Gamma sunt radiații fotonice. Cu toate acestea, cu o viteză extrem de mare a fotonilor. Acest tip de radiații penetrează foarte rapid prin materiale. Pentru ao opri, plumbul și betonul sunt de obicei folosite. Gama de raze poate călători la mii de kilometri.

Mitul de pericol

Comparând radiațiile alfa, gamma și beta, oamenii consideră că razele gamma sunt cele mai periculoase. La urma urmei, ele se formează în explozii nucleare, depășesc sute de kilometri și provoacă boală prin radiații. Toate acestea sunt adevărate, dar nu au nicio legătură directă cu pericolul razele. Ca și în acest caz, ei vorbesc despre abilitatea lor de a pătrunde. Desigur, razele alfa, beta și gamma diferă în acest sens. Cu toate acestea, pericolul nu este evaluat prin capacitatea de penetrare, ci prin doza absorbită. Acest indicator este calculat în jouli pe kilogram (J / kg).

În acest fel, doză absorbită se măsoară printr-o fracțiune. În numerotatorul său nu este numărul de particule alfa, gamma și beta, și anume energia. De exemplu, radiația gamma poate fi greu și moale. Cel din urmă are mai puțină energie. Continuând analogia cu arma, putem spune: importanța nu este numai calibrul glonțului, este important și de unde este făcut împușcătura - o praștie sau o pușcă.