Madame Lelica

vad är alfastrålar? Hur produceras de?

Alfa ”strålar” är faktiskt höghastighetspartiklar. Tidiga forskare tenderade att hänvisa till någon form av energisk strålning som strålar, och termen används fortfarande. En alfa-partikel består av två protoner och två neutroner, alla hålls samman av samma starka kärnkraft som binder kärnan i någon atom., Faktum är att en alfapartikel verkligen är en kärna-den är densamma som kärnan i en gemensam heliumatom – men den har inga elektroner runt den, och den reser väldigt snabbt. Alfa partiklar är en typ av joniserande strålning.

för att beskriva produktionen av alfapartiklar måste vi definiera radioaktivt sönderfall. Denna process kan ses som följer. Vissa kombinationer av neutroner och protoner i en kärna är stabila. Till exempel, i en stabil vismutatom finns 83 protoner och 126 neutroner. Detta kallas vismut-209 (126 + 83 = 209). Det kommer alltid att vara vismut-209*., Men om vi skulle lägga till ytterligare en neutron till denna atom, och göra det vismut-210, skulle det nu vara instabilt eller radioaktivt. Atomen kommer så småningom spontant att förändras eller” förfallna”, för att bli stabilare. Det finns bara vissa sätt det kan göra detta. Ett sätt är att avge en alfa-partikel. I denna övergång spottar den ut en bit av sig själv (alfa-partikeln) och blir stabilare. Alfa-partikeln är den strålning som ges ut under processen med ”alfaförfall”. Eftersom det förlorade två protoner och två neutroner, är den gamla vismutatomen nu en atom av tallium-206., Talliumet är stabilare,men också radioaktivt. Det kommer att förfallna igen (men inte av alfaförfall), den här gången blir en helt stabil atom av bly. Endast relativt ”tunga” atomer – som vismut-kan gå igenom alfaförfall. Lättare radioaktiva element går igenom andra typer av övergångar för att bli stabila. Det finns gott om dessa radioaktiva material naturligt närvarande på jorden, vilket är hur dessa strålningar upptäcktes.

ett annat sätt att producera alfapartiklar är att ”tvinga” en atom att avge en. Detta görs genom att dra nytta av vissa egenskaper hos olika atomer., Här är ett exempel. Om vi tar några vanliga atomer av bor-10 (fem protoner, fem neutroner) och exponerar detta Bor till ett fält av långsamma neutroner, kommer några av boratomerna att absorbera en neutron. När detta händer är resultatet inte vad du förväntar dig. Bor-10 blir inte bara stabil bor-11. En sannolik möjlighet är att den” upphetsade ” boratomen kommer att avge en alfa-partikel och bli stabil litium i processen. Det finns andra atomer som beter sig på detta sätt.

även om alfastrålningen färdas mycket snabbt, kan den lätt blockeras eller avskärmas., Alfa partiklar har en elektrisk laddning på grund av protoner. När de rör sig genom materia interagerar de ständigt med andra laddade partiklar, såsom elektroner. Denna process överför alfa-partikelns rörelse (energi) till elektronerna, som faktiskt knackar elektronerna fria i processen. Detta kallas jonisering. Dessa interaktioner orsakar alfa-partikeln att förlora sin energi och komma till vila. Föreställ dig en cue boll som det reser längs på ett biljardbord, kör in i andra biljardbollar och så småningom stoppa., Med alfa partiklar händer detta på mycket kort avstånd, även i luft. Alpha partiklar kommer att förlora all sin energi på bara ett par inches av resor i luften. När en alfa partikel stoppas, det griper de två första fria elektroner den kan hitta, och blir en vanlig gammal atom av helium.

alfastrålning är inte farlig om källan är yttre mot kroppen. Alfa partiklar tränger inte djupt in i kroppen för att nå levande vävnad. Om källan till alfastrålningen är inre för kroppen, kan joniseringen som vi nämnde tidigare skada levande vävnad., Så är säkerhetsrutiner för hantering av alfa-emitterande material centrerade för att förhindra inandning eller intag av materialet.

För en enorm lista över information om strålning, se Strålningsinformationsnätverket.

författare:

Keith Welch, Radialogical Controls Group (Other answers by Keith Welch)