Glavne radioaktivne emisije su alfa (α), beta (β) i gama (γ). U ovom ćemo članku govoriti o prvom od ova tri zračenja, kako je otkriveno, od čega se sastoji, kako njegovo zračenje utječe na strukturu materije, kolika je njegova penetracijska snaga i kakvu štetu nanosi biću ljudski.
- Otkriće:
1900., neovisno i gotovo u isto vrijeme, novozelandski fizičar Ernest Rutherford (1871.-1937.) I Francuski kemičar Pierre Curie (1859. - 1906.) Uspio je eksperimentalno identificirati alfu i beta.
Rutherford je izveo poznati eksperiment u kojem je postavio aparat sličan onome prikazanom na donjoj ilustraciji:
Stavio je uzorak radioaktivnog elementa u olovni blok s rupom u njemu. Budući da olovo blokira radioaktivne emisije, ne bi se širilo okolišem, već bi bilo usmjereno prema izlazu prema jedinom otvoru u olovu. Ovaj je uređaj stavljen u posudu podvrgnutu vakuumu. Na ovaj su uređaj ugrađene dvije ploče naelektrizirane suprotnim nabojima - odnosno primijenjen je električni potencijal. Na zidu nasuprot olovnom bloku postavljena je fotografska ploča ili zaslon s cinkovim sulfidom, fluorescentnim materijalom koji bi bilježio radioaktivne emisije.
Jedan od čimbenika uočenih ovim eksperimentom bio je da je put alfa zračenja preusmjeren na negativni pol ploče. Kao što je poznato, privlače se suprotni naboji, posljedično, zaključeno je da alfa zračenja zapravo su pozitivne čestice.
- Ustav:
S vremenom je otkriveno da su ove pozitivne čestice zapravonastala od dva protona i dva neutrona (42α2+), odnosno jednaka jezgri helija (42On). Osim toga, to su teške čestice, s velikom masom, jer ih je skrenulo elektromagnetsko polje.
- Posljedice emisije alfa čestica na strukturu atoma:
Kao što znamo, emisija zračenja je proces koji se odvija iz jezgre - otuda i pojam nuklearne reakcije. Stoga uključuje promjenu nuklearnog naboja (pozitivno), uzrokujući promjene u tvari.
U slučaju emisije alfa čestice (42α2+), atomski broj (broj protona) atoma smanjuje se za dvije jedinice (jer je izgubio dva protona), a njegov maseni broj (broj protona i neutrona u jezgri) smanjuje se za četiri jedinice.
Pogledajte kako se to događa u emisiji alfa čestice iz atoma generičkog elementa (ZTHEX):
ZTHEX → 42α2+ + Z-2A-4x
Primjer:
92238U → 42α2+ + 90234Th
Alfa zračenje također ima visoku ionizirajuću snagu, jer može zarobiti dva elektrona i postati atom helija:
42α2+ + 2 i- → 42on
- Snaga prodiranja:
Brzina alfa čestica je niska, u početku se kreće od 3000 km / s do 30 000 km / s. Prosječna brzina mu je približno 20 000 km / s, što je 5% brzine svjetlosti. Budući da je alfa zračenje sporo, ima a vrlo mala penetracijska snaga, ne prodirući ni na papir, odjeću ili kožu.
Pogledajte donju sliku za usporedbu njegove penetracijske snage s ostalim beta i gama emisijama:
- Šteta na ljudima:
Zbog njihove male penetracijske snage šteta koju alfa čestice nanose ljudima mali. Kad utječu na naše tijelo, zadržava ih sloj odumrlih stanica kože i mogu, u najvećoj mjeri, prouzročiti opekline.
Napisala Jennifer Fogaça
Diplomirao kemiju