Joniserende kraft av naturlige radioaktive utslipp

Det er tre naturlige radioaktive utslipp:

• Alfa-utslipp (α): Partikler består av to protoner og to nøytroner, akkurat som kjernen til et heliumatom. De har en elektrisk ladning lik +2 og en masse lik 4u;
• Beta-utslipp (β): Partikler dannet av et elektron. De har en elektrisk ladning som er lik -1, og massen deres betraktes som ubetydelig;
• Gamma-utslipp (γ): Det er elektromagnetisk stråling som ligner røntgenstråler. Den har ingen elektrisk ladning og ingen masse.

Disse utslippene har energi, og når de sendes ut av kjernene til radioaktive atomer (ustabile kjerner), når de gassmolekyler, slik som de som er tilstede i luften og i stand til å ionisere disse gassene, det vil si at de river av seg elektronene og danner ioner.

Ioner er atomer av elementer som mister eller får elektroner og blir elektrisk ladet. Hvis et atom mister en eller flere elektroner, får det en positiv ladning og kalles et kation. På den annen side, hvis den får en eller flere elektroner, tar den en negativ ladning og kalles et anion.

For eksempel, etter å ha blitt utvist fra atomkjernen, alfapartikkelen (₂⁴α) kolliderer med oksygengassmolekyler (O₂) og fanger opp to elektroner som blir til et heliumatom. Siden O₂ mistet to, den ioniserte og genererte ion O₂⁺².

Ikke stopp nå... Det er mer etter annonseringen;)

₂⁴α + O₂ → ₂⁴Han + O₂⁺²

Siden alfapartikkelen har størst masse sammenlignet med andre radioaktive utslipp, er dens ioniserende kraft større, det vil si at den lettere trekker ut elektroner fra gasser og klarer å danne et større antall ioner pr cm³ i sin bane enn andre utslipp.

Den ioniserende kraften til beta-partikler er middels fordi den elektriske ladningen er mindre enn alfapartikler.

Gamma-stråling har derimot den laveste ioniseringseffekten blant de tre, fordi denne kapasiteten det avhenger nesten utelukkende av den elektriske ladningen og den har ingen ladning, så den dannes praktisk talt ikke ioner.

Av Jennifer Fogaça
Uteksamen i kjemi

Vil du referere til denne teksten i et skole- eller akademisk arbeid? Se:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Ioniserende kraft av naturlige radioaktive utslipp"; Brasilskolen. Tilgjengelig i: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/poder-ionizacao-das-emissoes-radioativas-naturais.htm. Tilgang 27. juni 2021.