Alfa, gama, beta sevanje. Lastnosti delcev alfa, gama, beta

Kaj je radionuklid? Ne bodi prestrašen s to besedo: pomeni preprosto radioaktivne izotope. Včasih v govoru slišijo besede "radionukleid" ali celo manj literarne različice - "radionukleotid". Pravilni izraz je radionuklid. Toda kaj je radioaktivno propadanje? Kakšne so lastnosti različnih vrst sevanja in kako se razlikujejo? O vsem - v redu.

Definicije v radiologiji

Že od eksplozije prve atomske bombe so se številni koncepti iz radiologije spremenili. Namesto izraza "atomski kotel" je običajno reči "jedrski reaktor". Namesto besedne zveze "radioaktivni žarki" uporabite izraz "ionizirajoče sevanje". Izraz "radioaktivni izotop" nadomesti z "radionuklid".

Dolgoživi in ​​kratkotrajni radionuklidi

Alfa-, beta- in gama-sevanje spremlja razpad atomskega jedra. Kaj je razpolovna doba? Jedrci radionuklidov niso stabilni, zato se razlikujejo od drugih stabilnih izotopov. V nekem trenutku se začne proces radioaktivnega razpada. Radionuklidi se pretvorijo v druge izotope, med katerimi se oddajajo alfa, beta in gama žarki. Radionuklidi imajo drugačno stopnjo nestabilnosti - nekateri se razpadajo za sto, milijone in celo milijarde let. Na primer, vsi izotopi urana, ki jih najdemo v naravi, so dolgotrajni. Obstajajo tudi takšni radionuklidi, ki se razpadejo v nekaj sekundah, dneh, mesecih. Imenujejo se kratkoživi.

Emisije delcev alfa, beta in gama ne spremljajo nobenega razpada. Toda v resnici radioaktivno propadanje spremlja le sproščanje alfa ali beta delcev. V nekaterih primerih ta proces spremlja gama žarki. Čista gama sevanja v naravi se ne pojavi. Višja stopnja razpadanja radionuklida je višja raven radioaktivnosti. Nekateri verjamejo, da v naravi obstajajo alfa, beta, gama in delta. To ni res. Delta-razpad ne obstaja.

Enote merjenja radioaktivnosti

Toda na kakšen način je ta vrednost izmerjena? Merjenje radioaktivnosti omogoča izražanje intenzitete razpada na slikah. Merska enota radionuklidne aktivnosti je Becquerel. 1 Bequerel (Bq) pomeni, da se 1 razpad pojavlja v 1 sekundi. Enkrat za te meritve je bila uporabljena precej večja merska enota: kurij (Cu): 1 kurij = 37 milijard beckerelov.

Seveda je treba primerjati isto maso snovi, na primer 1 mg urana in 1 mg torija. Dejavnost vzetih merskih enot radionuklida se imenuje specifična aktivnost. Daljši razpolovni čas je manjša specifična radioaktivnost.

Kateri radionuklidi so velika nevarnost?

To je dovolj provokativno vprašanje. Po eni strani so kratkotrajne nevarne, saj so bolj aktivne. Toda po njihovem razpadu samo problem sevanje izgublja pomembnost, medtem ko so dolgotrajni ogroženi že več let.

Posebna aktivnost radionuklidov je primerljiva z orožjem. Kakšno orožje bo bolj nevarno: kaj naredi petdeset posnetkov na minuto ali kaj poganja enkrat v pol ure? Na to vprašanje ni mogoče odgovoriti - vse je odvisno od velikosti orožja, kako je naloženo, ali bo metek dosegel cilj, kakšna bo škoda.

Razlike med vrstami emisij

Alfa, gama in beta tipi sevanja je mogoče pripisati "kalibru" orožja. Te emisije imajo tako pogoste kot tudi razlike. Glavna skupna lastnost je, da so vsi razvrščeni kot nevarno ionizirajoče sevanje. Kaj pomeni ta opredelitev? Energija ionizirajočega sevanja ima izredno moč. Ko pridejo do drugega atoma, iz svoje orbite izbijejo elektron. Ko pride do emisije delca, se naboj jedra spremeni in nastane nova snov.

Narava alfa žarkov

In skupna stvar med njimi je, da imajo gama, beta in alfa sevanja podobno naravo. Prvi, ki se odkrijejo, so bili alfa žarki. Nastali so bili med razpadom težkih kovin - urana, torija, radona. Že po odkritju alfa žarkov je bila njihova narava razjasnjena. Izkazalo se je, da so helijeve jedrte z veliko hitrostjo. Z drugimi besedami, to so težki "sklopi" 2 protona in 2 nevtroni s pozitivnim nabojom. V zraku alfa žarki prehajajo zelo malo razdalje - ne več kot nekaj centimetrov. Papir ali, na primer, povrhnjica popolnoma zaustavi to sevanje.

Beta sevanje

Beta-delci, odkriti z naslednjimi, so bili navadni elektroni, vendar imajo izjemno hitrost. So veliko manjši od delcev alfa in imajo manjši električni naboj. Beta-delci pridejo v različne materiale. V zraku pokrivajo razdaljo nekaj metrov. Lahko jih zadržijo naslednji materiali: oblačila, steklo, tanka železna folija.

Lastnosti gama žarkov

Ta vrsta sevanja ima enako naravo kot ultravijolično sevanje, infrardeči žarki ali radijski valovi. Gamma žarki so fotonsko sevanje. Vendar pa z izjemno visoko hitrostjo fotonov. Ta vrsta sevanja prodira skozi materiale zelo hitro. Za njegovo ujetje se navadno uporabljajo svinec in beton. Gamma žarki lahko potujejo na tisoče kilometrov.

Mit o nevarnosti

Če primerjamo alfa, gama in beta sevanje, ljudje običajno menijo, da so gama žarki najnevarnejši. Navsezadnje so nastali v jedrskih eksplozijah, premagali stotine kilometrov in povzročili sevalno bolezen. Vse to je res, vendar nima neposredne zveze z nevarnostjo žarkov. Kot v tem primeru govorijo o svoji prodorni sposobnosti. Seveda se alfa, beta in gama žarki v tem pogledu razlikujeta. Vendar nevarnost ne ocenjujemo s sposobnostjo penetracije, temveč z absorpcijskim odmerkom. Ta indikator se izračuna v joulih na kilogram (J / kg).

Na ta način, absorbiran odmerek se meri z delom. V števcu ni število alfa, gama in beta delcev, in sicer energija. Na primer, gama sevanje je lahko trdo in mehko. Slednji ima manj energije. Nadaljujemo z analogijo z orožjem, lahko rečemo: pomembnost ni le kalibra krogle, temveč je pomembno in iz katerega izreza - rogoznica ali puška.