Οι κύριες ραδιενεργές εκπομπές είναι άλφα (α), βήτα (β) και γάμμα (γ). Σε αυτό το άρθρο, θα μιλήσουμε για την πρώτη από αυτές τις τρεις ακτινοβολίες, πώς ανακαλύφθηκε, από τι αποτελείται, πώς η ακτινοβολία της επηρεάζει τη δομή της ύλης, ποια είναι η δύναμη διείσδυσης και τι ζημιά προκαλεί στο ον ο άνθρωπος.
- Ανακάλυψη:
Το 1900, ανεξάρτητα και σχεδόν ταυτόχρονα, ο φυσικός της Νέας Ζηλανδίας Ernest Rutherford (1871-1937) και Ο Γάλλος χημικός Pierre Curie (1859-1906) κατάφερε να αναγνωρίσει πειραματικά το άλφα και το βήτα.
Ο Rutherford πραγματοποίησε ένα διάσημο πείραμα στο οποίο δημιούργησε μια συσκευή παρόμοια με αυτήν που φαίνεται στην παρακάτω εικόνα:
Έβαλε ένα δείγμα ραδιενεργού στοιχείου σε ένα μπλοκ μολύβδου με ένα στόμιο. Δεδομένου ότι ο μόλυβδος εμποδίζει τις ραδιενεργές εκπομπές, δεν θα εξαπλωθούν στο περιβάλλον, αλλά θα κατευθυνόταν για έξοδο προς το μοναδικό άνοιγμα στο μόλυβδο. Αυτή η συσκευή τοποθετήθηκε μέσα σε ένα δοχείο που υποβλήθηκε σε κενό. Σε αυτήν τη συσκευή τοποθετήθηκαν δύο πλάκες ηλεκτρικές με αντίθετα φορτία - δηλαδή, εφαρμόστηκε ηλεκτρικό δυναμικό. Στον τοίχο απέναντι από το μπλοκ μολύβδου, τοποθετήθηκε μια φωτογραφική πλάκα ή μια οθόνη με θειούχο ψευδάργυρο, ένα φθορίζον υλικό, το οποίο θα καταγράφει τις ραδιενεργές εκπομπές.
Ένας από τους παράγοντες που παρατηρήθηκαν με αυτό το πείραμα ήταν ότι η πορεία της άλφα ακτινοβολίας εκτρέπεται στον αρνητικό πόλο της πλάκας. Όπως είναι γνωστό, τα αντίθετα τέλη προσελκύουν, κατά συνέπεια, συμπεραίνεται ότι Οι ακτινοβολίες άλφα είναι πραγματικά θετικά σωματίδια.
- Σύνταγμα:
Με την πάροδο του χρόνου, ανακαλύφθηκε ότι αυτά τα θετικά σωματίδια είναι στην πραγματικότητασχηματίζεται από δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια (42α2+), δηλαδή, ίσο με έναν πυρήνα ηλίου (42Αυτός). Επιπλέον, είναι βαριά σωματίδια, με μεγάλη μάζα, καθώς εκτρέπονται από το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο.
- Συνέπειες της εκπομπής σωματιδίων άλφα για τη δομή του ατόμου:
Όπως γνωρίζουμε, η εκπομπή ακτινοβολίας είναι μια διαδικασία που λαμβάνει χώρα από τον πυρήνα - εξ ου και ο όρος πυρηνικές αντιδράσεις. Συνεπώς, συνεπάγεται μια αλλαγή στο πυρηνικό φορτίο (θετικό), προκαλώντας αλλαγές στην ουσία.
Στην περίπτωση εκπομπής σωματιδίου άλφα (42α2+), ο ατομικός αριθμός (αριθμός πρωτονίων) του ατόμου μειώνεται δύο μονάδες (επειδή έχασε δύο πρωτόνια) και ο αριθμός μάζας του (αριθμός πρωτονίων και νετρονίων στον πυρήνα) μειώνεται τέσσερις μονάδες.
Δείτε πώς συμβαίνει αυτό στην εκπομπή ενός σωματιδίου άλφα από ένα άτομο ενός γενικού στοιχείου (ΖΟΧ):
ΖΟΧ → 42α2+ + Ζ-2Α-4Χ
Παράδειγμα:
92238U → 42α2+ + 90234Θ
Η άλφα ακτινοβολία έχει επίσης υψηλή ιονίζουσα δύναμη, ικανή να συλλάβει δύο ηλεκτρόνια και να γίνει άτομο ηλίου:
42α2+ +2 και- → 42αυτός
- Δύναμη διείσδυσης:
Η ταχύτητα των σωματιδίων άλφα είναι χαμηλή, αρχικά κυμαίνεται από 3000 km / s έως 30 000 km / s. Η μέση ταχύτητά του είναι περίπου 20.000 km / s, που είναι το 5% της ταχύτητας του φωτός. Επειδή η ακτινοβολία άλφα είναι αργή, έχει πολύ χαμηλή δύναμη διείσδυσης, δεν διεισδύει ούτε σε ένα φύλλο χαρτιού, ρούχων ή δέρματος.
Δείτε το παρακάτω σχήμα για σύγκριση της ισχύος διείσδυσης με άλλες εκπομπές βήτα και γάμμα:
- Ζημιά στον άνθρωπο:
Λόγω της χαμηλής ισχύος διείσδυσης, η ζημιά που προκαλούν τα σωματίδια άλφα στον άνθρωπο είναι μικρό. Όταν επηρεάζουν το σώμα μας, συγκρατούνται από το στρώμα των νεκρών κυττάρων του δέρματος και μπορούν, το πολύ, να προκαλέσουν εγκαύματα.
Από την Jennifer Fogaça
Αποφοίτησε στη Χημεία
