Alfa béta vs gammasugárzás
Az energiakvantumokból vagy nagy energiájú részecskékből álló áramlást sugárzásnak nevezzük. Ez természetesen akkor fordul elő, amikor egy instabil mag stabil maggá alakul. A felesleges energiát ezek a részecskék vagy kvantumok viszik el.
Alfa-sugárzás (α-sugárzás)
A radioaktív bomlás során egy nagyobb atommag által kibocsátott hélium-4 atommagot alfa-részecskének nevezik. A bomlás során az anyamag két protont és két neutront veszít, amelyek az alfa-részecskéből állnak. Emiatt az anyamag nukleonszáma 4-gyel, a rendszám pedig 2-vel csökken, és nem kötődik elektron a hélium atommaghoz. Ezt a folyamatot alfa-bomlásnak nevezik, az alfa-részecskék áramlását pedig alfa-sugárzásnak.
Az alfa-részecskék pozitív töltésűek, a legalacsonyabb energiával és legkisebb sebességgel, összehasonlítva az atommagból kibocsátott egyéb sugárzásokkal. Gyorsan elveszíti kinetikus energiáját és héliumatommá alakul. Ez is nehéz és nagyobb méretű. Ennek során kis területen jelentős mennyiségű energiát szabadít fel. Ezért az alfa-sugárzás károsabb, mint a másik két sugárzási forma. Elektromos térben az alfa részecskék a tér irányával párhuzamosan mozognak. Ennek a legalacsonyabb az e/m aránya. Mágneses térben az alfa-részecskék a legkisebb görbületű görbült pályát veszik fel a mágneses térre merőleges síkban.
Béta-sugárzás (β-sugárzás)
A béta-bomlás során kibocsátott elektront vagy pozitront (elektron-antirészecskét) Béta-részecskeként ismerünk. A béta-bomlás során kibocsátott pozitronok vagy elektronok (béta-részecskék) áramát béta-sugárzásnak nevezik. A béta-bomlás az atommagok gyenge kölcsönhatásának eredménye.
A béta-bomlás során egy instabil atommag megváltoztatja rendszámát, miközben a nukleonszáma állandó marad. Háromféle béta-bomlás létezik.
Pozitív béta-bomlás: Az anyamagban lévő proton pozitron és neutrínó kibocsátásával neutronná alakul. Az atommag rendszáma 1-gyel csökken.
Negatív béta-bomlás: A neutron egy elektron és egy neutrínó kibocsátásával protonná alakul. Az anyamag rendszáma 1-gyel nő.
̅
Elektronbefogás: az anyamagban lévő proton neutronná alakul azáltal, hogy elfog egy elektront a környezetből. A folyamat során neutrínót bocsát ki. Az atommag rendszáma 1-gyel csökken.
Csak a pozitív béta-bomlás és a negatív béta-bomlás járul hozzá a béta-sugárzáshoz.
A béta részecskéknek közepes energiaszintjük és sebességük van. Az anyagba való behatolás szintén mérsékelt. Sokkal magasabb e/m aránya van. Mágneses mezőn áthaladva sokkal nagyobb görbületű pályát követ, mint az alfa-részecskék. A mágneses térre merőleges síkban mozognak, és a mozgás az elektronok esetében az alfa részecskékkel ellentétes, a pozitronok esetében pedig azonos irányú.
Gamma-sugárzás (γ-sugárzás)
A gerjesztett atommagok által kibocsátott nagy energiájú elektromágneses kvantumok áramlását gamma-sugárzásnak nevezik. A felesleges energia elektromágneses sugárzás formájában szabadul fel, amikor az atommagok alacsonyabb energiájú állapotba kerülnek. A gamma kvantumok energiája körülbelül 10-15 és 10-10 Joule (10 keV és 10 MeV között elektronvoltban).
Mivel a gamma-sugárzás elektromágneses hullám, és nincs nyugalmi tömege, e/m végtelen. Nem mutat elhajlást sem mágneses, sem elektromos térben. A gamma-kvantumok energiája sokkal nagyobb, mint az alfa- és béta-sugárzás részecskéinek.
Mi a különbség az alfa-béta és a gamma-sugárzás között?
• Az alfa- és béta-sugárzás tömegből álló részecskék árama. Az alfa részecskék He-4 atommagok, a béta pedig elektronok vagy pozitronok. A gamma-sugárzás elektromágneses sugárzás, és nagy energiájú kvantumokból áll.
• Amikor az alfa részecske kiszabadul, az anyamag nukleonszáma és rendszáma megváltozik (másik elemmé alakul át). A béta-bomlás során a nukleonszám változatlan marad, míg az atomszám 1-gyel nő vagy csökken (ismét átalakul egy másik elemmé). Amikor egy gamma-kvantum felszabadul, a nukleonszám és az atomszám is változatlan marad, de az atommag energiaszintje csökken.
• Az alfa-részecskék a legnehezebb részecskék, és a béta-részecskék tömege viszonylag kicsi. A gamma-sugárzás részecskéinek nincs nyugalmi tömege.
• Az alfa-részecskék pozitív töltésűek, míg a béta-részecskék lehetnek pozitív vagy negatív töltésűek. A gamma-kvantumnak nincs töltése.
• Az alfa- és béta-részecskék elhajlást mutatnak, amikor mágneses és elektromos mezőkön áthaladnak. Az alfa-részecskék kisebb görbülettel rendelkeznek, amikor elektromos vagy mágneses mezőkön mozognak. A gammasugárzás nem mutat elhajlást.
Ezt is érdekelheti:
1. Különbség a radioaktivitás és a sugárzás között
2. Különbség a kibocsátás és a sugárzás között
