Ioniseringskraft ved naturlige radioaktive emissioner

Der er tre naturlige radioaktive emissioner:

• Alfa-emission (α): Partikler består af to protoner og to neutroner, ligesom kernen i et heliumatom. De har en elektrisk ladning lig med +2 og en masse lig med 4u;
• Beta-emission (β): Partikler dannet af en elektron. De har en elektrisk ladning lig med -1, og deres masse betragtes som ubetydelig;
• Gamma-emission (γ): Det er elektromagnetisk stråling svarende til røntgenstråler. Det har ingen elektrisk ladning og ingen masse.

Disse emissioner har energi, og når de udsendes af kernerne i radioaktive atomer (ustabile kerner), når de gasmolekyler, såsom dem, der er til stede i luften og i stand til at ionisere disse gasser, det vil sige, de river deres elektroner af og danner ioner.

Ioner er atomer af elementer, der mister eller vinder elektroner og bliver elektrisk ladede. Hvis et atom mister en eller flere elektroner, får det en positiv ladning og kaldes en kation. På den anden side, hvis den får en eller flere elektroner, tager den en negativ ladning og kaldes en anion.

For eksempel, efter at være udvist fra atomkernen, har alfapartiklen (₂⁴α) kolliderer med iltgasmolekyler (O₂) og fanger to elektroner, der bliver til et heliumatom. Siden O₂ mistede to, det ioniserede og genererede ionen O₂⁺².

Stop ikke nu... Der er mere efter reklamen;)

₂⁴α + O₂ → ₂⁴Han + O₂⁺²

Da alfapartiklen har den største masse sammenlignet med andre radioaktive emissioner, er dens ioniserende effekt større, det vil sige, det ekstraherer elektroner fra gasser lettere og formår at danne et større antal ioner pr cm³ i sin bane end andre emissioner.

Betapartiklernes ioniserende effekt er medium, fordi deres elektriske ladning er mindre end alfapartikler.

Gamma-stråling har derimod den laveste ioniseringseffekt blandt de tre, fordi denne kapacitet det afhænger næsten udelukkende af den elektriske ladning, og det har ingen opladning, så det dannes praktisk talt ikke ioner.

Af Jennifer Fogaça
Uddannet i kemi

Vil du henvise til denne tekst i et skole- eller akademisk arbejde? Se:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Ioniserende kraft af naturlige radioaktive emissioner"; Brasilien skole. Tilgængelig i: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/poder-ionizacao-das-emissoes-radioativas-naturais.htm. Adgang til 27. juni 2021.