Основните радиоактивни емисии са алфа (α), бета (β) и гама (γ). В тази статия ще говорим за първото от тези три излъчвания, как е било открито, от какво се състои, как нейното излъчване влияе върху структурата на материята, каква е нейната проникваща сила и какви щети причинява на съществото човек.
- Откритие:
През 1900 г., независимо и почти по същото време, новозеландският физик Ърнест Ръдърфорд (1871-1937) и Френският химик Пиер Кюри (1859-1906) са успели експериментално да идентифицират алфа и бета.
Ръдърфорд направи известен експеримент, в който създаде апарат, подобен на този, показан на илюстрацията по-долу:
Той постави проба от радиоактивен елемент в оловен блок с отвор. Тъй като оловото блокира радиоактивните емисии, те няма да се разпространят в околната среда, а ще бъдат насочени към излизане към единствения отвор в оловото. Това устройство беше поставено в контейнер, подложен на вакуум. Към това устройство бяха монтирани две плочи, електрифицирани с противоположни заряди - т.е., беше приложен електрически потенциал. На стената срещу оловния блок е поставена фотографска плоча или екран с цинков сулфид, флуоресцентен материал, който ще регистрира радиоактивните емисии.
Един от факторите, наблюдавани при този експеримент, е, че пътят на алфа лъчението е бил отклонен към отрицателния полюс на плочата. Както е известно, противоположните заряди се привличат, следователно беше направено заключението, че алфа излъчванията всъщност са положителни частици.
- Конституция:
С течение на времето беше открито, че тези положителни частици всъщност саобразуван от два протона и два неутрона (42α2+), тоест равно на ядро на хелий (42Той). Освен това те са тежки частици с висока маса, тъй като са били отклонени от електромагнитното поле.
- Последици от емисията на алфа частици за структурата на атома:
Както знаем, излъчването на радиация е процес, който се осъществява от ядрото - оттук и терминът ядрени реакции. Следователно, това включва промяна в ядрения заряд (положителен), причиняващ промени в веществото.
В случай на емисия на алфа частица (42α2+), атомният номер (броят на протоните) на атома намалява с две единици (тъй като е загубил два протона), а масовият му брой (броят на протоните и неутроните в ядрото) намалява с четири единици.
Вижте как това се случва при излъчването на алфа частица от атом на родов елемент (Z.НАХ):
Z.НАX → 42α2+ + Z-2А-4х
Пример:
92238U → 42α2+ + 90234Th
Алфа лъчението също има висока йонизираща сила, като е в състояние да улови два електрона и да се превърне в хелиев атом:
42α2+ + 2 и- → 42той
- Мощност на проникване:
Скоростта на алфа частиците е ниска, първоначално от 3000 km / s до 30 000 km / s. Средната му скорост е приблизително 20 000 km / s, което е 5% от скоростта на светлината. Тъй като алфа лъчението е бавно, то има много ниска сила на проникване, без проникване дори върху лист хартия, дрехи или кожа.
Вижте фигурата по-долу за сравнение на мощността на проникване с други бета и гама емисии:
- Щети за хората:
Поради ниската си сила на проникване, щетите, които алфа частиците причиняват на хората, са малък. Когато засягат тялото ни, те се задържат от слоя мъртви кожни клетки и най-много могат да причинят изгаряния.
От Дженифър Фогаса
Завършва химия
