كما ورد في النص "انبعاث ألفا (α)"، أجرى الكيميائي النيوزيلندي إرنست رذرفورد تجربة وضع فيها عينة من مادة مشعة في كتلة الرصاص ، مع وجود ثقب لتوجيه الانبعاثات المشعة ؛ وأخضع هذه الإشعاعات لمجال كهرومغناطيسي.
من بين النتائج التي تم الحصول عليها ، لاحظ رذرفورد أن شعاعًا من الإشعاع قد انجذب بواسطة الصفيحة الموجبة ، مما دفعه إلى استنتاج أن هذه الانبعاثات كانت من شحنة سالبة. هذا الإشعاع كان يسمى أشعةأو انبعاثات بيتا (β).
نظرًا لأن الأشعة تعرضت للانحراف عند تعرضها لمجال كهرومغناطيسي ، فقد أدى ذلك أيضًا إلى استنتاج أنها تتكون بالفعل من جسيمات لها كتلة. ومع ذلك ، كانت كتلة هذه الجسيمات أصغر من كتلة الجسيمات التي تشكل انبعاثات ألفا ، لأن جسيمات عانت من انحراف أكبر.
- دستور:
في عام 1900 ، قارن الفيزيائي الفرنسي أنطوان هنري بيكريل (1852-1908) هذه الانحرافات التي عانى منها جسيمات بيتا مع التحولات التي تقوم بها الإلكترونات عندما تعرضت أيضًا لحقل الكهرومغناطيسي. كانت النتيجة أنهم كانوا نفس الشيء. مع ذلك ، كان ينظر إلى ذلك كانت جسيمات بيتا في الواقع إلكترونات.
نتيجة لذلك ، يتم تمثيل تمثيل هذا الجسيم بواسطة
0-1β أو β-. لاحظ أن انبعاث بيتا له رقم كتلي (A) يساوي الصفر ، لأن الإلكترونات ليست جزءًا من نواة الذرة.- عواقب انبعاث جسيمات بيتا على بنية الذرة:
انبعاث جسيم بيتا (0-1β) نتيجة إعادة ترتيب النواة غير المستقرة للذرة المشعة من أجل الحصول على الاستقرار. لذلك ، تحدث ظاهرة في النواة ، حيث يتحلل النيوترون ، مكونًا ثلاث جسيمات جديدة: بروتون ، إلكترون (جسيم β) ونيوترينو. تنبعث مضادات النوترينو والإلكترون ؛ ومع ذلك ، يبقى البروتون في النواة.
10لا →11ص + 0-1و + 00ν
نيوترون نيوترينو إلكترون البروتون
هكذا، عندما تصدر ذرة جسيم بيتا ، فإنها تتحول إلى عنصر جديد له نفس العدد الكتلي (لأن النيوترون الذي كان موجودًا من قبل تم "استبداله" بالبروتون) ، لكن عدده الذري (Z = البروتونات في النواة) يزداد بمقدار وحدة.
انظر أدناه كيف يحدث هذا بشكل عام:
فيما يلي مثال على تحلل بيتا الذي يحدث مع النظير 14 لعنصر الكربون:
يتكون إشعاع بيتا من إلكترونات تنبعث بسرعة عالية من نوى الذرات المشعة ، هذه السرعة الأولية تتراوح من 100000 كم / ثانية إلى 290000 كم / ثانية وتصل إلى 95 ٪ من سرعة ضوء.
كتلة إشعاع β هي نفسها كتلة الإلكترون ، وهي أصغر بمقدار 1840 مرة من كتلة البروتون أو النيوترون. يصدر إشعاع ألفا (α) بروتونين واثنين من النيوترونين ، لذا فإن كتلة جسيمات ألفا تبلغ 7360 ضعف كتلة جسيمات β. يفسر هذا حقيقة أن جسيمات ألفا تعاني انحرافًا أصغر من جسيمات بيتا ، كما أكد رذرفورد في تجربته.
- قوة الاختراق:
قدرتها على الاختراق متوسطة ، حيث إنها أكثر اختراقًا من جسيمات ألفا بمقدار 50 إلى 100 مرة. يمكن أن تمر عبر ورقة ، ولكن يتم إمساكها بورقة من 2 مم فقط من الرصاص أو 2 سم من الألومنيوم. عندما تؤثر على جسم الإنسان ، يمكن أن تخترق حتى 2 سم.
- الضرر الذي يلحق بالبشر:
نظرًا لأن قوة اختراقه في جسم الإنسان تبلغ 2 سم فقط ، فإن جزيئات β يمكن أن تخترق الجلد مسببة حروقًا ، ولكن يتم إيقافها قبل الوصول إلى أعضاء معظم أعضاء الجسم الداخلية.
بقلم جينيفر فوغاسا
تخرج في الكيمياء
