Skillnad mellan Alpha Beta och Gamma Radiation
Share
Alfa, beta och gammastrålning är tre olika typer av nukleär strålning. Dessa tre olika typer av strålning har olika egenskaper. Här diskuterar vi skillnaden mellan alfa-, beta- och gammastrålning. Deras grundläggande egenskaper och skillnader diskuterades i artikeln "Vad är de tre typerna av kärnstrålning".
Alpha Beta och Gamma Partiklar
- Alfa-strålning består av alfa partiklar eller heliumkärnor (
), det vill säga en partikel av alfastrålning består av två protoner och två neutroner bundna ihop.
), det vill säga en partikel av alfastrålning består av två protoner och två neutroner bundna ihop.
- Betastrålning kan hänvisa till antingen beta minus strålning, var elektroner () emitteras eller beta plus strålning, var positroner (
) emitteras.
) emitteras.
- Gammastrålning avser strålning av en elektromagnetisk våg i gammaområdet. Det kan också anses vara en foton (
).
). 
Laddning av Alpha Beta och Gamma Radiation
- Alfa partiklar har en laddning av (
) från dess två protoner, var 
. - För beta-strålning har en elektron en laddning av
. En positron, som är elektronens antipartikel, har en laddning av 
. - Fotoner som bär gammastrålning är inte debiteras.
) från dess två protoner, var 
.
. En positron, som är elektronens antipartikel, har en laddning av 
.Massa av Alpha Beta och Gamma Radiation
- Alfa partiklar är gjorda av fyra nukleoner. Därför har de en massa av ungefär
, var 
. Så är massan av en alfapartikel 6,64 × 10-27 kg = 3,73 GeV / c2. - Elektroner och Positroner, som utgör beta-partiklar, är antipartiklar av varandra. Det betyder att de båda har samma massa. Massan av en elektron / positron är 5,49 × 10-4 u = 6,64 × 10-27 kg = 511 keV / c2.
- Foton är masslösa, så gammastrålning bär ingen massa.
, var 
. Så är massan av en alfapartikel 6,64 × 10-27 kg = 3,73 GeV / c2.Hastighet av Alpha Beta och Gamma Radiation
- Alfa förfall äger bara rum när dotterkärnans massor (
) och alfagruppen tillsammans (
) är mindre än moderkärnans massa (
). Skillnaden i massor (
) ges som kinetisk energi till både alfakartikeln och dotterkärnan. För att bevara momentum måste dotterkärnan och alfagruppen röra sig i motsatta riktningar. Dessutom är alfagruppen, som är mycket lättare än den typiska dotterkärnan, avlägsnad mest kinetisk energi (igen för att bevara momentum). Vanligen har alfapartiklarna hastigheter på ca 5% ljusets hastighet (
, var 
ljusets hastighet = 3 × 108 Fröken-1. För en given alfaförfall tar den kinetiska energin och därmed alfakartikelens hastighet ett specifikt värde som kan beräknas utifrån massskillnaderna i kärnor och från lagens bevarande av momentum. - För beta sönderfall finns det tre produkter som delar den tillgängliga kinetiska energin. I detta fall kan den kinetiska energin delas mellan partiklar på något sätt. Som ett resultat kan beta-partiklarna ta en räckvidd av värden. Typiskt tar de upp värden på upp till
. - Gamma strålning består av fotoner. De reser med ljusets hastighet,
. De har dock särskilda energier, vilket motsvarar den specifika övergången av kärnkraftsnivåer som orsakade att de släpptes ut.
) och alfagruppen tillsammans (
) är mindre än moderkärnans massa (
). Skillnaden i massor (
) ges som kinetisk energi till både alfakartikeln och dotterkärnan. För att bevara momentum måste dotterkärnan och alfagruppen röra sig i motsatta riktningar. Dessutom är alfagruppen, som är mycket lättare än den typiska dotterkärnan, avlägsnad mest kinetisk energi (igen för att bevara momentum). Vanligen har alfapartiklarna hastigheter på ca 5% ljusets hastighet (
, var 
ljusets hastighet = 3 × 108 Fröken-1. För en given alfaförfall tar den kinetiska energin och därmed alfakartikelens hastighet ett specifikt värde som kan beräknas utifrån massskillnaderna i kärnor och från lagens bevarande av momentum.
.
. De har dock särskilda energier, vilket motsvarar den specifika övergången av kärnkraftsnivåer som orsakade att de släpptes ut.Ioniserande kraft av Alpha Beta och Gamma Radiation
- Alfa partiklar kan producera omkring 1 000 000 par joner per centimeter när de reser genom luften. Detta är relativt högt. Detta beror på att de har en relativt stor massa och de rör sig långsamt, så att de kan interagera mer med luftmolekyler.
- Betapartiklar producerar omkring 10 000 par joner per centimeter i luften.
- Gamma strålar (fotoner) kan producera omkring 10 par joner per centimeter i luften.
Effekt av magnetfält på Alpha Beta och Gamma Radiation
- Alfa partiklar har en laddning, så om ett magnetfält appliceras vinkelrätt mot sin väg visar alfagruppen viss avböjning.
- Betapartiklar har också en laddning. Jämfört med alfapartiklar är betapartiklarnas laddning hälften av laddningen av en alfapartiklar. Å andra sidan är hastigheter av beta-partiklar mycket större än de för alfa. Som ett resultat är beta-partiklar böjdes starkare av magnetfält applicerade vinkelrätt mot sina banor. När den placeras under samma magnetfält böjer en beta-minuspartikel i motsatt riktning mot en alfapartikel, medan en beta plus-partikel böjer sig i samma riktning som alfapartikeln.
- Foton är inte laddade och så de Bli inte avböjd av magnetiska fält.
Från Marie Curies demonstration av beteendet av 3 typer av strålning
Förmåga att stoppa Alpha Beta och Gamma Strålning
- Alfa partiklar är starkt joniserande. Så när de reser genom materiella saker, förlorar de sin energi mycket snabbare. Därför kan de stoppas enkelt. Alfa partiklar kan röra några centimeter i luften innan de stoppas. De kan också stoppas av ett tjockt papper. De kan inte tränga igenom människans hud, heller, så de är inte lika farliga, så länge de förblir utanför våra kroppar. När de är inne i kroppen kan de orsaka mycket mer skada än beta och gamma eftersom de har en mycket starkare förmåga att jonisera. (I ett berömt fall antas Alexander Litvinenko, en tidigare rysk hemlig agent, avsiktligt förgiftas med polonium 210, en alfasemitter. Det är också svårt att upptäcka alfapartiklar eftersom de inte kan lämna kroppen när de är inne. Spår av alfastrålning hade dock hittats där han hade använt offentliga toaletter).
- Betapartiklar kan resa flera meter i luften, men de kan stoppas av ett aluminiumplåt med flera millimeter tjocka.
- Gammafotoner samverkar minst med materia, och följaktligen är de mycket svårare att sluta. Flera centimeter bly eller några meter betong behövs för att avsevärt minska intensiteten hos gammastrålning.
Skillnad mellan Alpha Beta och Gamma Radiation - Summary
| Fast egendom | Alfa-strålning | Betastrålning | Gammastrålning |
| Partikelns art | En heliumkärna | En elektron / positron | En foton |
| Avgift |  |  | 0 |
| Massa |  |  | 0 |
| Fart | ~ 0,05c | upp till 0,99c | c |
| Ionpar per cm luft | ~ 1 000 000 | ~ 10 000 | ~ 10 |
| Samverkan med vinkelräta magnetfält | Någon avböjning | Stor defleciton | Ingen avböjning |
| Stoppad av | Tjockt papper | Få mm aluminiumplåt | (till viss del) Ett par cm av ett blyblock eller några meter tjock betong |
