Glavne radioaktivne emisije so alfa (α), beta (β) in gama (γ). V tem članku bomo govorili o prvem od teh treh sevanj, kako je bilo odkrito, iz česa je sestavljeno, kako njegovo sevanje vpliva na strukturo snovi, kakšna je njegova penetracijska moč in kakšno škodo povzroči bitju človek.
- Odkritje:
Leta 1900 sta neodvisno in skoraj istočasno novozelandski fizik Ernest Rutherford (1871-1937) in Francoski kemik Pierre Curie (1859-1906) je lahko eksperimentalno identificiral alfa in beta.
Rutherford je izvedel slavni poskus, v katerem je postavil aparat, podoben tistemu, ki je prikazan na spodnji sliki:
Vzorec radioaktivnega elementa je položil v svinčeni blok z luknjo. Ker svinec blokira radioaktivne emisije, se ne bi širili po okolju, ampak bi bili usmerjeni k izhodu proti edini odprtini v svincu. Ta naprava je bila nameščena v posodi, ki je bila izpostavljena vakuumu. Na to napravo sta bili nameščeni dve plošči, elektrificirani z nasprotnimi naboji - to pomeni, da je bil uporabljen električni potencial. Na steno nasproti svinčenega bloka je bila postavljena fotografska plošča ali zaslon s cinkovim sulfidom, fluorescentnim materialom, ki bi zabeležil radioaktivne emisije.
Eden od dejavnikov, opaženih s tem eksperimentom, je bil, da je bila pot alfa sevanja preusmerjena na negativni pol plošče. Kot je znano, se privlačijo nasprotni naboji, zato je bilo sklenjeno, da alfa sevanja so dejansko pozitivni delci.
- Ustava:
Sčasoma je bilo ugotovljeno, da ti pozitivni delci dejansko sotvorijo dva protona in dva nevtrona (42α2+), to je enako helijevemu jedru (42On). Poleg tega so težki delci z veliko maso, saj jih je odklonilo elektromagnetno polje.
- Posledice emisije delcev alfa za strukturo atoma:
Kot vemo, je oddajanje sevanja proces, ki poteka iz jedra - od tod tudi izraz jedrske reakcije. Zato vključuje spremembo jedrskega naboja (pozitivno), kar povzroči spremembe v snovi.
V primeru emisije delca alfa (42α2+), se atomsko število (število protonov) atoma zmanjša za dve enoti (ker je izgubil dva protona), njegovo masno število (število protonov in nevtronov v jedru) pa za štiri enote.
Oglejte si, kako se to zgodi pri emisiji alfa delca iz atoma generičnega elementa (ZTHEX):
ZTHEX → 42α2+ + Z-2A-4X
Primer:
92238U → 42α2+ + 90234Th
Alfa-sevanje ima tudi visoko ionizirajočo moč, saj lahko zajame dva elektrona in postane atom helija:
42α2+ + 2 in- → 42on
- Moč prodiranja:
Hitrost delcev alfa je majhna, sprva se giblje med 3000 km / s in 30 000 km / s. Njegova povprečna hitrost je približno 20 000 km / s, kar je 5% svetlobne hitrosti. Ker je alfa sevanje počasno, ima a zelo majhna penetracijska moč, ne da bi prodrla niti na list papirja, oblačila ali kožo.
Za primerjavo njegove penetracijske moči z drugimi emisijami beta in gama glejte spodnjo sliko:
- Škoda na ljudeh:
Zaradi majhne penetracijske moči škoda, ki jo delci alfa povzročijo človeku, je majhna. Ko vplivajo na naše telo, jih zadrži plast odmrlih kožnih celic in lahko kvečjemu povzročijo opekline.
Avtorica Jennifer Fogaça
Diplomiral iz kemije