czym są promienie Alfa? Jak są produkowane?
„promienie Alfa” są w rzeczywistości cząstkami o dużej prędkości. Pierwsi badacze odnosili się do wszelkich form promieniowania energetycznego jako promieni, a termin ten jest nadal używany. Cząstka Alfa składa się z dwóch protonów i dwóch neutronów, trzymanych razem przez tę samą silną siłę jądrową, która wiąże jądro dowolnego atomu., W rzeczywistości cząstka alfa jest jądrem-jest tym samym, co jądro wspólnego atomu helu – ale nie ma wokół siebie żadnych elektronów i porusza się bardzo szybko. Cząstki alfa są rodzajem promieniowania jonizującego.
aby opisać produkcję cząstek alfa, musimy zdefiniować rozpad promieniotwórczy. Proces ten można uznać za następujący. Pewne kombinacje neutronów i protonów w jądrze są stabilne. Na przykład w stabilnym atomie bizmutu znajdują się 83 protony i 126 neutronów. To się nazywa bizmut-209 (126 + 83 = 209). Zawsze będzie to bizmut-209*., Ale gdybyśmy dodali jeszcze jeden neutron do tego atomu i zrobili z niego bizmut-210, byłby niestabilny lub radioaktywny. Atom ostatecznie ulegnie spontanicznej zmianie lub „rozpadowi”, aby stać się bardziej stabilnym. Są tylko pewne sposoby, aby to zrobić. Jednym ze sposobów jest emitowanie cząstki alfa. W tej przemianie wypluwa kawałek siebie (cząstkę alfa) i staje się bardziej stabilny. Cząstka alfa jest promieniowaniem emitowanym podczas procesu „rozpadu Alfa”. Ponieważ stracił dwa protony i dwa neutrony, Stary atom bizmutu jest teraz atomem talu-206., Tal jest stabilniejszy, ale jest również radioaktywny. Rozpadnie się ponownie (ale nie przez rozpad Alfa), tym razem stając się całkowicie stabilnym atomem ołowiu. Tylko stosunkowo „ciężkie” Atomy – jak bizmut – mogą przejść przez rozpad Alfa. Lżejsze pierwiastki radioaktywne przechodzą przez inne rodzaje przejść, aby stać się stabilne. Istnieje wiele tych radioaktywnych materiałów naturalnie obecnych na ziemi, w ten sposób odkryto te promieniowanie.
innym sposobem wytwarzania cząstek alfa jest „zmuszenie” atomu do ich emisji. Odbywa się to poprzez wykorzystanie pewnych właściwości różnych atomów., Oto przykład. Jeśli weźmiemy kilka zwykłych atomów boru-10 (pięć protonów, pięć neutronów) i wystawimy ten Bor na pole wolno poruszających się neutronów, niektóre z atomów boru zaabsorbują neutron. Kiedy tak się stanie, wynik nie jest tym, czego można się spodziewać. Bor-10 nie tylko staje się stabilnym borem-11. Prawdopodobną możliwością jest to, że „wzbudzony” atom boru emituje cząstkę Alfa, stając się w tym procesie stabilnym litem. Istnieją inne atomy, które zachowują się w ten sposób.
chociaż promieniowanie alfa porusza się bardzo szybko, może być łatwo zablokowane lub ekranowane., Cząstki alfa mają ładunek elektryczny z powodu protonów. Poruszając się przez materię, stale oddziałują z innymi naładowanymi cząstkami, takimi jak elektrony. Proces ten przenosi ruch (energię) cząstki alfa do elektronów, faktycznie knocking elektrony wolne w procesie. Jest to znane jako jonizacja. Te interakcje powodują, że cząstka Alfa traci swoją energię i odpoczywa. Wyobraź sobie białą bilę, która podróżuje po stole bilardowym, wpadając w inne bile bilardowe i ostatecznie zatrzymując się., W przypadku cząstek alfa dzieje się to w bardzo niewielkiej odległości, nawet w powietrzu. Cząstki alfa stracą całą swoją energię w ciągu zaledwie kilku cali podróży w powietrzu. Gdy cząstka Alfa zostanie zatrzymana, chwyta dwa pierwsze wolne elektrony, które może znaleźć i staje się zwykłym starym atomem helu.
promieniowanie alfa nie jest niebezpieczne, jeśli źródło znajduje się na zewnątrz ciała. Cząstki alfa nie wnikają wystarczająco głęboko do ciała, by dotrzeć do żywej tkanki. Jeśli źródło promieniowania alfa jest wewnątrz ciała, to jonizacja, o której wspomnieliśmy wcześniej, może uszkodzić żywą tkankę., Tak więc praktyki bezpieczeństwa dotyczące obchodzenia się z materiałami emitującymi Alfa koncentrują się na zapobieganiu wdychaniu lub spożyciu materiału.
aby uzyskać ogromną listę informacji na temat promieniowania, zobacz sieć informacji o promieniowaniu.
Autor:
Keith Welch, Radialogical Controls Group (Inne odpowiedzi Keitha Welcha)
cytowanie i łączenie informacji
W przypadku pytań dotyczących tej strony, prosimy o kontakt ze Steve Gagnon.