A természetes radioaktív kibocsátások ionizáló ereje

Három természetes radioaktív kibocsátás létezik:

• Alfa-emisszió (α): Két protonból és két neutronból álló részecskék, akárcsak a hélium atom magja. Elektromos töltésük egyenlő +2, tömegük pedig 4u;
• Béta-kibocsátás (β): Elektron által alkotott részecskék. -1 elektromos töltésük egyenlő, tömegüket elhanyagolhatónak tekintik;
• Gamma-emisszió (γ): Ez a röntgensugarakhoz hasonló elektromágneses sugárzás. Nincs elektromos töltése és tömege.

Ezeknek a kibocsátásoknak energiájuk van, és ezért amikor a radioaktív atomok (instabil magok) kibocsátják őket, eljutnak a gázmolekulák, például olyanok, amelyek a levegőben vannak, és képesek ionizálni ezeket a gázokat, vagyis letépik elektronjaikat és ionok.

Az ionok olyan elemek atomjai, amelyek elveszítik vagy megszerzik az elektronokat, és elektromosan feltöltődnek. Ha egy atom elveszít egy vagy több elektronot, akkor pozitív töltést vesz fel, és kationnak nevezik. Másrészt, ha egy vagy több elektront nyer, negatív töltést vesz fel, és anionnak nevezik.

Például, miután kizárták az atommagból, az alfa részecske (

₂⁴α) ütközik oxigéngázmolekulákkal (O₂), és két elektront fog be, héliumatommá alakulva. Mivel az O₂ kettőt veszített, ez ionizálódott, és létrehozta az O-iont₂⁺².

Ne álljon meg most... A reklám után még több van;)

₂⁴a + O₂ → ₂⁴Ő + O₂⁺²

Mivel az alfa-részecske tömege a többi radioaktív emisszióhoz képest a legnagyobb, ionizáló ereje nagyobb, vagyis könnyebben kivonja az elektronokat a gázokból, és nagyobb mennyiségű iont képes létrehozni per cm³ pályáján, mint az egyéb kibocsátások.

A béta részecskék ionizáló ereje közepes, mert elektromos töltésük kisebb, mint az alfa részecskéké.

A gammasugárzásnak viszont a legalacsonyabb az ionizációs ereje a három közül, mert ez a kapacitás szinte kizárólag az elektromos töltéstől függ, és nincs töltése, így gyakorlatilag nem alakul ki ionok.

Írta: Jennifer Fogaça
Kémia szakon végzett

Hivatkozni szeretne erre a szövegre egy iskolai vagy tudományos munkában? Néz:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "A természetes radioaktív emissziók ionizáló ereje"; Brazil iskola. Elérhető: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/poder-ionizacao-das-emissoes-radioativas-naturais.htm. Hozzáférés: 2021. június 27.