Hlavní radioaktivní emise jsou alfa (α), beta (β) a gama (γ). V tomto článku si povíme o prvním z těchto tří záření, o tom, jak bylo objeveno, z čeho se skládá, jak jeho záření ovlivňuje strukturu hmoty, jaká je její penetrační síla a jaké škody způsobuje bytosti člověk.
- Objev:
V roce 1900 nezávisle na sobě a téměř ve stejnou dobu novozélandský fyzik Ernest Rutherford (1871-1937) a Francouzský chemik Pierre Curie (1859-1906) dokázal experimentálně identifikovat alfa a beta.
Rutherford provedl slavný experiment, ve kterém vytvořil aparát podobný tomu, který je znázorněn na obrázku níže:
Do olověného bloku s otvorem umístil vzorek radioaktivního prvku. Jelikož olovo blokuje radioaktivní emise, nerozšířilo by se prostředím, ale směřovalo by k východu směrem k jedinému otvoru v olovu. Toto zařízení bylo umístěno uvnitř nádoby vystavené vakuu. K tomuto zařízení byly namontovány dvě desky elektrifikované s opačnými náboji - to znamená, že byl aplikován elektrický potenciál. Na zeď naproti olověnému bloku byla umístěna fotografická deska nebo obrazovka se sirníkem zinečnatým, fluorescenční materiál, který by zaznamenával radioaktivní emise.
Jedním z faktorů pozorovaných v tomto experimentu bylo, že cesta alfa záření byla odkloněna k zápornému pólu desky. Jak je dobře známo, opačné náboje přitahují, a proto byl učiněn závěr, že alfa záření jsou ve skutečnosti pozitivní částice.
- Ústava:
Postupem času bylo zjištěno, že tyto pozitivní částice ve skutečnosti jsoutvořené dvěma protony a dvěma neutrony (42α2+), to znamená, že se rovná jádru helia (42On). Kromě toho jsou to těžké částice s vysokou hmotností, protože byly vychýleny elektromagnetickým polem.
- Důsledky emise alfa částic na strukturu atomu:
Jak víme, emise záření je proces, který probíhá z jádra - odtud termín jaderné reakce. Proto zahrnuje změnu jaderného náboje (kladnou), která způsobí změny v látce.
V případě emise částice alfa (42α2+), atomové číslo (počet protonů) atomu klesá o dvě jednotky (protože ztratil dva protony) a jeho hmotnostní číslo (počet protonů a neutronů v jádru) klesá o čtyři jednotky.
Podívejte se, jak k tomu dochází při emisi alfa částice z atomu obecného prvku (ZTHEX):
ZTHEX → 42α2+ + Z-2A-4X
Příklad:
92238U → 42α2+ + 90234Čt
Alfa záření má také vysokou ionizační sílu, je schopné zachytit dva elektrony a stát se atomem helia:
42α2+ + 2 a- → 42on
- Penetrační síla:
Rychlost alfa částic je nízká, zpočátku se pohybovala od 3000 km / s do 30 000 km / s. Jeho průměrná rychlost je přibližně 20 000 km / s, což je 5% rychlosti světla. Protože alfa záření je pomalé, má a velmi nízká penetrační schopnost, která nepronikne ani na list papíru, oblečení nebo kůže.
Na níže uvedeném obrázku je srovnání jeho penetrační síly s ostatními beta a gama emisemi:
- Poškození člověka:
Kvůli jejich nízké penetrační síle je poškození, které alfa částice způsobují lidem malý. Když ovlivňují naše tělo, zadržuje je vrstva odumřelých kožních buněk a mohou nanejvýš způsobit popáleniny.
Autor: Jennifer Fogaça
Vystudoval chemii