Wat zijn alfastralen? Hoe worden ze geproduceerd?
alfa – “stralen” zijn eigenlijk deeltjes met hoge snelheid. Vroege onderzoekers hebben de neiging om te verwijzen naar elke vorm van energetische straling als stralen, en de term wordt nog steeds gebruikt. Een alfa-deeltje bestaat uit twee protonen en twee neutronen, allemaal bij elkaar gehouden door dezelfde sterke kernkracht die de kern van een atoom bindt., In feite is een alfadeeltje echt een kern – het is hetzelfde als de kern van een gemeenschappelijk atoom van helium – maar het heeft geen elektronen eromheen, en het reist erg snel. Alfadeeltjes zijn een soort ioniserende straling.
om de productie van alfadeeltjes te beschrijven, moeten we radioactief verval definiëren. Dit proces kan als volgt worden beschouwd. Bepaalde combinaties van neutronen en protonen in een kern zijn stabiel. In een stabiel bismutatoom zijn er bijvoorbeeld 83 protonen en 126 neutronen. Dit heet bismut-209 (126 + 83 = 209). Het zal altijd bismut-209*zijn., Maar als we nog een neutron toevoegen aan dit atoom, en het bismut-210 maken, zou het nu onstabiel zijn, of radioactief. Het atoom zal uiteindelijk spontaan veranderen of “verval”, om stabieler te worden. Er zijn slechts bepaalde manieren waarop het dit kan doen. Een manier is om een alfa deeltje uit te zenden. In deze overgang spuwt het een stuk uit zichzelf (het alfadeeltje), en wordt stabieler. Het Alfa-deeltje is de straling die wordt afgegeven tijdens het proces van “alfaverval”. Omdat het twee protonen en twee neutronen verloor, is het oude bismutatoom nu een atoom van thallium-206., Deze thallium is stabieler, maar ook radioactief. Het zal weer vergaan (maar niet door alfaverval), dit keer wordt het een volledig stabiel atoom van lood. Alleen relatief “zware” atomen – zoals bismut-kunnen door alfabederf gaan. Lichtere radioactieve elementen gaan door andere soorten overgangen om stabiel te worden. Er zijn veel van deze radioactieve materialen van nature aanwezig op de aarde, dat is hoe deze straling werd ontdekt.
een andere manier om alfadeeltjes te produceren is door een atoom te “forceren” om er een uit te zenden. Dit wordt gedaan door gebruik te maken van bepaalde eigenschappen van verschillende atomen., Hier is een voorbeeld. Als we enkele regelmatige atomen van boor-10 (vijf protonen, vijf neutronen) nemen en deze boor blootstellen aan een veld van langzaam bewegende neutronen, zullen sommige boor-atomen een neutron absorberen. Als dit gebeurt, is de uitkomst niet wat je zou verwachten. De borium-10 wordt niet alleen stabiel borium-11. Een waarschijnlijke mogelijkheid is dat het” opgewekte ” booratoom een alfa-deeltje uitzendt en daarbij stabiel lithium wordt. Er zijn andere atomen die zich op deze manier gedragen.
hoewel alfastraling zeer snel reist, kan deze gemakkelijk worden Geblokkeerd of afgeschermd., Alfadeeltjes hebben een elektrische lading door de protonen. Als ze bewegen door materie, zijn ze voortdurend interactie met andere geladen deeltjes, zoals elektronen. Dit proces brengt de beweging (energie) van het alfadeeltje over naar de elektronen, waardoor de elektronen in feite vrij worden geklopt. Dit staat bekend als ionisatie. Deze interacties zorgen ervoor dat het alfadeeltje zijn energie verliest en tot rust komt. Stel je een cue bal als het reist langs op een biljarttafel, loopt in andere biljartballen en uiteindelijk stoppen., Bij alfadeeltjes gebeurt dit op zeer korte afstand, zelfs in de lucht. Alfa-deeltjes zullen al hun energie verliezen in slechts een paar centimeter reizen in de lucht. Zodra een alfa-deeltje is gestopt, pakt het de eerste twee vrije elektronen die het kan vinden, en wordt het een gewoon oud atoom van helium.
alfastraling is niet gevaarlijk als de bron zich buiten het lichaam bevindt. Alfadeeltjes dringen niet diep genoeg in het lichaam door om levend weefsel te bereiken. Als de bron van de alfastraling intern is in het lichaam, dan kan de eerder genoemde ionisatie levend weefsel beschadigen., Dus, veiligheidspraktijken voor het omgaan met alfa-emitterende materialen zijn gericht op het voorkomen van inademing of inname van het materiaal.
voor een uitgebreide lijst van informatie over straling, zie het Stralingsinformatienetwerk.
auteur:
Keith Welch, Radialogical Controls Group (Other answers by Keith Welch)
Citation and linking information
voor vragen over deze pagina kunt u contact opnemen met Steve Gagnon.