Алфа-, гама, бета лъчение. Свойства на частици алфа, гама, бета

Какво представлява радионуклидът? Не се плашете от тази дума: това означава просто радиоактивни изотопи. Понякога в реч можете да чуете думите "радионуклеиди", или дори по-малко литературна версия - "радионуклеотид". Правилният термин е радионуклидът. Но какво е радиоактивно разпадане? Какви са свойствата на различните видове лъчения и как се различават? За всичко - в ред.

Дефиниции в радиологията

Още от експлозията на първата атомна бомба, много концепции от радиологията са претърпели промени. Вместо фразата "атомен бойлер" е обичайно да се казва "ядрен реактор". Вместо израза "радиоактивни лъчи" използвайте израза "йонизираща радиация". Фразата "радиоактивен изотоп" се заменя с "радионуклид".

Радионуклиди с дълъг живот и кратък жизнен цикъл

Алфа-, бета- и гама-радиацията придружават разпадането на атомното ядро. Какво е това? полу-живота? Ядрата на радионуклидите не са стабилни, поради което се различават от другите стабилни изотопи. В един момент процесът на радиоактивно разпадане започва. Радионуклидите се превръщат в други изотопи, по време на които се излъчват алфа, бета и гама лъчи. Радионуклидите имат различно ниво на нестабилност - някои от тях се разпадат за стотици, милиони и дори милиарди години. Например, всички изотопи на уран, които се намират в природата, са с дълъг живот. Съществуват и такива радионуклиди, които се разпадат в рамките на секунди, дни, месеци. Те се наричат ​​краткотрайни.

Емисията на алфа, бета и гама частици не е свързана с катастрофа. Но в действителност радиоактивното разпадане се придружава само от отделянето на алфа или бета частици. В някои случаи този процес се придружава от гама лъчи. Чисто гама лъчение в природата не се случва. Колкото е по-висока степента на разпад на радионуклида, толкова е по-високо нивото на радиоактивност. Някои смятат, че в природата има алфа, бета, гама и делтата. Това не е вярно. Делта-разпадът не съществува.

Единици за измерване на радиоактивността

Но по какъв начин се измерва тази стойност? Измерването на радиоактивността дава възможност за изразяване на интензитета на разпад в цифри. Измервателната единица на активността на радионуклида е Becquerel. 1 becquerel (Bq) означава, че 1 разпад се случва за 1 сек. Веднъж за тези измервания е използвана много по-голяма единица мярка: Curie (Cu): 1 curie = 37 милиарда бeкерели.

Естествено е необходимо да се сравнява една и съща маса вещество, например 1 mg уран и 1 mg торий. Активността на взетата единица маса на радионуклида се нарича специфична активност. Колкото по-дълъг е времето на полуразпад, толкова по-ниска е специфичната радиоактивност.

Какви радионуклиди са голяма опасност?

Това е достатъчно провокативен въпрос. От една страна, краткотрайните са по-опасни, защото са по-активни. Но след разпадането им самият проблем на радиацията губи своята релевантност, а дългогодишните - опасност от много години.

Специфичната активност на радионуклидите може да бъде сравнена с оръжие. Какви оръжия ще бъдат по-опасни: това, което прави петдесет изстрела на минута или какво изстрелва веднъж за половин час? Този въпрос не може да бъде отговорен - всичко зависи от размера на оръжието, от това как се зарежда, дали куршумът ще достигне целта, каква ще бъде щетата.

Разлики между видовете емисии

Алфа-, гама и бета-видове радиация могат да бъдат приписани на "калибър" на оръжия. Тези емисии имат както общи, така и различия. Основната обща собственост е, че всички те са класифицирани като опасни йонизиращи лъчения. Какво означава това определение? Енергията от йонизиращото лъчение има изключителна сила. Когато стигнат до друг атом, те изхвърлят един електронен от своята орбита. Когато се получи излъчването на частица, зарядът на ядрото се променя и се образува ново вещество.

Природа на алфа лъчи

А общото между тях е, че гама, бета и алфа радиация имат подобна природа. Първите открити са алфа лъчи. Те се образуват по време на разпадането на тежки метали - уран, торий, радон. Още след откриването на алфа лъчи, тяхната природа беше изяснена. Те се оказаха хелиеви ядра, летящи с голяма скорост. С други думи, това са тежки "комплекти" от 2 протона и 2 неутрона, имащи положителен заряд. Във въздуха алфа-лъчите преминават много малко - не повече от няколко сантиметра. Хартията или например епидермиса напълно спира това излъчване.

Бета лъчение

Бета частиците, открити от следното, се оказаха обикновени електрони, но те имат огромна скорост. Те са много по-малки от алфа частиците и също имат по-малък електрически заряд. Бета-частиците влизат в различни материали. Във въздуха те покриват разстояние от няколко метра. Те могат да бъдат задържани от следните материали: дрехи, стъкло, тънък железен лист.

Свойства на гама-лъчите

Този вид радиация има същото естество като ултравиолетовото лъчение, инфрачервените лъчи или радиовълните. Гама-лъчите са фотонни лъчения. Въпреки това, с изключително висока скорост на фотоните. Този тип лъчение прониква много бързо през материалите. За да я задържат, обикновено се използват олово и бетон. Гамите лъчи могат да пътуват на хиляди километри.

Мит за опасност

Сравнявайки алфа, гама и бета лъчение, хората обикновено считат, че гама-лъчите са най-опасните. В края на краищата те се формират при ядрени експлозии, преодоляват стотици километри и причиняват радиационна болест. Всичко това е вярно, но няма пряка връзка с опасността от лъчи. Както в този случай, те говорят за проникващата им способност. Разбира се, алфа, бета и гама-лъчи се различават в това отношение. Опасността обаче се оценява не с проникваща способност, а с абсорбираната доза. Този показател се изчислява в джаули на килограм (J / kg).

По този начин, абсорбираната доза се измерва с фракция. В числителя не е броят на алфа, гама и бета частици, а именно енергия. Например, гама-лъчението може да бъде трудно и меко. Последният има по-малко енергия. Продължавайки аналогията с оръжието, можем да кажем: значението не е само калибъра на куршума, важно е и от какво се състои изстрелът - прашка или пушка.