Emise alfa (α). emise alfa částic

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.

Nepřestávejte... Po reklamě je toho víc;)

• 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 (_Z^THEX):

_Z^THEX → ⁴₂α²⁺ + _Z-2^A-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, původně 3 000 km / s až 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 působí na naše tělo, zadržuje je vrstva odumřelých kožních buněk a může nanejvýš způsobit popáleniny.

Autor: Jennifer Fogaça
Vystudoval chemii

Chcete odkazovat na tento text ve školní nebo akademické práci? Dívej se:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. „Emise alfa (α)“; Brazilská škola. K dispozici v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/emissao-alfa.htm. Zpřístupněno 27. června 2021.