De vigtigste radioaktive emissioner er alfa (α), beta (β) og gamma (γ). I denne artikel vil vi tale om den første af disse tre stråler, hvordan den blev opdaget, hvad den består af, hvordan dets stråling påvirker stofens struktur, hvad er dens gennemtrængningskraft og hvilken skade det forårsager væsenet human.
- Opdagelse:
I 1900 uafhængigt og næsten på samme tid, New Zealand fysiker Ernest Rutherford (1871-1937) og Fransk kemiker Pierre Curie (1859-1906) var i stand til eksperimentelt at identificere alfa og beta.
Rutherford udførte et berømt eksperiment, hvor han oprettede et apparat svarende til det, der er vist i nedenstående illustration:
Han placerede en prøve af et radioaktivt element i en blyblok med en åbning. Da bly blokerer radioaktive emissioner, ville de ikke sprede sig gennem miljøet, men ville blive dirigeret til at gå ud mod den eneste åbning i blyet. Denne enhed blev anbragt i en beholder udsat for vakuum. To plader elektrificeret med modsatte ladninger blev monteret på denne enhed - det vil sige, at der blev anvendt et elektrisk potentiale. På væggen overfor blyblokken blev en fotografisk plade eller en skærm med zinksulfid anbragt et fluorescerende materiale, der registrerede de radioaktive emissioner.
En af de faktorer, der blev observeret med dette eksperiment, var at alfa-strålingsstien blev omdirigeret til pladens negative pol. Som det er kendt, tiltrækker modsatte afgifter følgelig den konklusion, at alfa-stråling er faktisk positive partikler.
- Forfatning:
Over tid blev det opdaget, at disse positive partikler faktisk erdannet af to protoner og to neutroner (42α2+), det vil sige lig med en heliumkerne (42Han). Derudover er de tunge partikler med høj masse, da de blev afbøjet af det elektromagnetiske felt.
- Konsekvenser af alfapartikelemission for atomets struktur:
Som vi ved, er strålingsemissionen en proces, der finder sted fra kernen - deraf udtrykket nukleare reaktioner. Derfor involverer det en ændring i nuklear ladning (positiv), der forårsager ændringer i stoffet.
I tilfælde af emission af en alfapartikel (42α2+), atommets antal (antal protoner) af atom falder med to enheder (fordi det mistede to protoner) og dets massetal (antal protoner og neutroner i kernen) falder med fire enheder.
Se hvordan dette sker i emissionen af en alfapartikel fra et atom af et generisk element (ZDETX):
ZDETX → 42α2+ + Z-2A-4x
Eksempel:
92238U → 42α2+ + 90234Th
Alpha-stråling har også en høj ioniserende kraft, der er i stand til at fange to elektroner og blive et heliumatom:
42α2+ + 2 og- → 42han
- Gennemtrængningskraft:
Hastigheden af alfapartikler er lav og er oprindeligt 3000 km / s op til 30 000 km / s. Dens gennemsnitlige hastighed er ca. 20 000 km / s, hvilket er 5% af lysets hastighed. Fordi alfastråling er langsom, har den en meget lav gennemtrængningskraft, ikke gennemtrængende et ark papir, tøj eller hud.
Se figuren nedenfor for en sammenligning af dens gennemtrængningskraft med andre beta- og gamma-emissioner:
- Skader på mennesker:
På grund af deres lave gennemtrængningskraft er alfa-partiklernes skade lille. Når de påvirker vores krop, holdes de tilbage af laget af døde hudceller, og de kan højst forårsage forbrændinger.
Af Jennifer Fogaça
Uddannet i kemi
