Razlika med alfa beta in gama delci - Razlika Med

Razlika med alfa beta in gama delci

Glavna razlika - Alpha vs Beta proti Gamma delci

Radioaktivnost je proces razpadanja kemijskih elementov s časom. Ta razpad nastane z emisijo različnih delcev. Emisija delcev se imenuje tudi emisija sevanja. Sevanje se oddaja iz jedra atoma in pretvori protone ali nevtrone jedra v različne delce. Proces radioaktivnosti poteka v nestabilnih atomih. Ti nestabilni atomi so izpostavljeni radioaktivnosti, da se stabilizirajo. Obstajajo tri glavne vrste delcev, ki se lahko oddajajo kot sevanje. So alfa (α) delci, beta (β) delci in gama (γ) delci. Glavna razlika med delci alfa beta in gama je tista alfa delci imajo najmanjšo penetracijsko moč, medtem ko imajo delci beta zmerno moč penetracije, gama delci pa imajo največjo prodorno moč.

Pokrita ključna območja

1. Kaj so alfa delci
      - Definicija, lastnosti, mehanizem emisij, aplikacije
2. Kaj so beta delci
      - Definicija, lastnosti, mehanizem emisij, aplikacije
3. Kaj so delci gama
      - Definicija, lastnosti, mehanizem emisij, aplikacije
4. Kakšna je razlika med alfa beta in gama delci
      - Primerjava ključnih razlik

Ključni pojmi: alfa, beta, gama, nevtroni, protoni, radioaktivni razpad, radioaktivnost, sevanje


Kaj so alfa delci?

Alfa delcev je kemična vrsta, ki je identična jedru helija in ima simbol α. Alfa delci so sestavljeni iz dveh protonov in dveh nevtronov. Ti alfa delci se lahko sprostijo iz jedra radioaktivnega atoma. Alfa delci se oddajajo v procesu razpadanja alfa.

Emisija alfa delcev se pojavlja v atomih, bogatih s protonom. Po emisiji ene alfa delce iz jedra atoma določenega elementa se spremeni jedro in postane drugačen kemijski element. To je zato, ker dva protona odstranimo iz jedra v emisiji alfa, kar ima za posledico zmanjšano atomsko število. (Atomska številka je ključ za identifikacijo kemičnega elementa. Sprememba atomske številke pomeni pretvorbo enega elementa v drugega).


Slika 1: Alfa razpad

Ker v delci alfa ni elektronov, je delce alfa nabit delec. Dva protona dajeta delcu alfa električni naboj. Masa delcev alfa je približno 4 amu. Zato so alfa delci največji delci, ki se oddajajo iz jedra.

Vendar pa je penetracijska moč alfa delcev precej slaba. Tudi tanek papir lahko ustavi alfa delce ali alfa sevanje. Ampak ionizirajoča moč alfa delcev je zelo visoka. Ker so alfa delci pozitivno nabiti, lahko zlahka vzamejo elektrone iz drugih atomov. Ta odstranitev elektronov iz drugih atomov povzroči, da se ti atomi ionizirajo. Ker so ti alfa delci nabiti delci, jih zlahka privlačijo električna polja in magnetna polja.

Kaj so beta delci

Beta delci so visokohitrostni elektron ali pozitron. Simbol za delce beta je β. Ti beta delci se sproščajo iz nestabilnih atomov, bogatih z nevtronima. Ti atomi dobijo stabilno stanje tako, da odstranijo nevtrone in jih pretvorijo v elektrone ali pozitrone. Odstranitev beta-delcev spremeni kemični element. Nevtron se pretvori v proton in beta delce. Zato se atomsko število poveča za 1. Nato postane drugačen kemijski element.

Beta delci niso elektron iz zunanjih elektronskih lupin. Nastanejo v jedru. Elektron je negativno nabit in pozitron je pozitivno nabit. Toda pozitroni so enaki elektronov. Zato se beta razpad pojavlja na dva načina, kot sta emisija β + in β-emisija. Emisija β + vključuje emisijo pozitronov. β - emisija vključuje emisijo elektronov.


Slika 2: β- emisija

Beta delci lahko prodrejo v zrak in papir, vendar jih je mogoče ustaviti s tanko pločevino (kot je aluminij). Lahko ionizira zadevo, ki jo sreča. Ker so negativno (ali pozitivno, če je pozitron) nabite delce, lahko odbijejo elektrone v drugih atomih. Posledica tega je ionizacija snovi.

Ker so to nabiti delci, beta delce privlačijo električna polja in magnetna polja. Hitrost beta delcev je približno 90% hitrosti svetlobe. Beta delci lahko prodrejo v človeško kožo.

Kaj so delci gama

Gama delci so fotoni, ki prenašajo energijo v obliki elektromagnetnih valov. Zato gama sevanje ni sestavljeno iz dejanskih delcev. Fotoni so hipotetični delci. Gama sevanje se oddaja iz nestabilnih atomov. Ti atomi se stabilizirajo z odstranitvijo energije kot fotonov, da bi dobili nižje energetsko stanje.

Gama sevanje je elektromagnetno sevanje visoke frekvence in nizke valovne dolžine. Fotoni ali delci gama niso električno napolnjeni in na njih ne vplivajo magnetna polja ali električna polja. Gama delci nimajo mase. Zato se atomska masa radioaktivnega atoma ne zmanjša ali poveča zaradi emisije gama delcev. Zato se kemijski element ne spremeni.

Prodajna moč delcev gama je zelo visoka. Celo zelo majhno sevanje lahko prodre skozi zrak, papir in celo tanke pločevine.


Slika 3: Gama razpad

Gama delci se odstranijo skupaj z alfa ali beta delci. Alfa ali beta razpad lahko spremeni kemični element, vendar ne more spremeniti energetskega stanja elementa. Torej, če je element še vedno v višjem energetskem stanju, se pojavi emisija gama delcev, da bi dobili nižjo energijsko raven.

Razlika med alfa beta in gama delci

Opredelitev

Alfa delci: Alfa delcev je kemična vrsta, ki je identična jedru helija.

Beta delci: Beta delci so visokohitrostni elektron ali pozitron.

Gama delci: Gama delci so fotoni, ki prenašajo energijo v obliki elektromagnetnih valov.

Masa

Alfa delci: Masa delcev alfa je približno 4 amu.

Beta delci: Masa beta delcev je približno 5,49 x 10-4 amu.

Gama delci: Gama delci nimajo mase.

Električno polnjenje

Alfa delci: Alfa delci so pozitivno nabiti delci.

Beta delci: Beta delci so bodisi pozitivno bodisi negativno nabiti delci.

Gama delci: Gama delci niso nabiti delci.

Učinek na atomsko številko

Alfa delci: Atomsko število elementa se zmanjša za 2 enoti, ko se sprosti alfa delček.

Beta delci: Atomsko število elementa se poveča za 1 enoto, ko se sprosti beta delček.

Gama delci: Emisija gama delcev ne vpliva na atomsko število.

Sprememba v kemijskem elementu

Alfa delci: Emisija alfa delcev povzroči spremembo kemičnega elementa.

Beta delci: Emisija beta delcev povzroči spremembo kemičnega elementa.

Gama delci: Emisija gama delcev ne povzroči spremembe kemičnega elementa.

Moč penetracije

Alfa delci: Alfa delci imajo najmanjšo moč prodiranja.

Beta delci: Beta delci imajo zmerno penetracijsko moč.

Gama delci: Gama delci imajo največjo penetracijsko moč.

Ionizacijska sila

Alfa delci: Alfa delci lahko ionizirajo mnoge druge atome.

Beta delci: Beta delci lahko ionizirajo druge atome, vendar niso dobri kot alfa delci.

Gama delci: Gama delci imajo najmanj sposobnosti za ionizacijo druge snovi.

Hitrost

Alfa delci: Hitrost alfa delcev je približno desetina hitrosti svetlobe.

Beta delci: Hitrost beta delcev je približno 90% hitrosti svetlobe.

Gama delci: Hitrost delcev gama je enaka hitrosti svetlobe.

Električna in magnetna polja

Alfa delci: Alfa delce privlačijo električna in magnetna polja.

Beta delci: Beta delce privabljajo električna in magnetna polja.

Gama delci: Gama delcev ne privlačijo električna in magnetna polja.

Zaključek

Alfa, beta in gama delci se oddajajo iz nestabilnih jeder. Jedro oddaja te različne delce, da postane stabilno. Čeprav so alfa in beta žarki sestavljeni iz delcev, gama žarki niso sestavljeni iz dejanskih delcev. Da bi razumeli obnašanje gama žarkov in jih primerjali z alfa in beta delci, je uveden hipotetični delček, imenovan foton. Ti fotoni so energetski paketi, ki prenašajo energijo iz enega kraja v drugega kot gama žarek. Zato jih imenujemo gama delci. Glavna razlika med delci alfa beta in gama je njihova prodorna moč.

Reference:

1. “GCSE Bitesize: Vrste sevanja.” BBC,