Όλοι πρέπει να έχουν ακούσει για τρεις τύπους ραδιενεργών ακτινοβολιών - άλφα, βήτα και γάμμα. Όλα αυτά προκύπτουν κατά τη διαδικασία της ραδιενεργής διάσπασης της ύλης και έχουν κοινές ιδιότητες και διαφορές. Ο τελευταίος τύπος ακτινοβολίας εγκυμονεί τον μεγαλύτερο κίνδυνο. Τι είναι;
Φύση της ραδιενεργής διάσπασης
Για να κατανοήσουμε τις ιδιότητες της διάσπασης γάμμα με περισσότερες λεπτομέρειες, είναι απαραίτητο να εξετάσουμε τη φύση της ιονίζουσας ακτινοβολίας. Αυτός ο ορισμός σημαίνει ότι η ενέργεια αυτού του τύπου ακτινοβολίας είναι πολύ υψηλή - όταν χτυπά ένα άλλο άτομο, που ονομάζεται "άτομο στόχος", χτυπά ένα ηλεκτρόνιο που κινείται στην τροχιά του. Σε αυτή την περίπτωση, το άτομο στόχο γίνεται ένα θετικά φορτισμένο ιόν (επομένως, η ακτινοβολία ονομάστηκε ιονίζουσα). Αυτή η ακτινοβολία διαφέρει από την υπεριώδη ή την υπέρυθρη σε υψηλή ενέργεια.
Γενικά, οι διασπάσεις άλφα, βήτα και γάμα έχουν κοινές ιδιότητες. Μπορείτε να σκεφτείτε ένα άτομο σαν ένα μικρό παπαρουνόσπορο. Τότε η τροχιά των ηλεκτρονίων θα είναι μια σαπουνόφουσκα γύρω της. Στην αποσύνθεση άλφα, βήτα και γάμμα, ένα μικροσκοπικό σωματίδιο ξεφεύγει από αυτόν τον κόκκο. Σε αυτή την περίπτωση, το φορτίο του πυρήνα αλλάζει, πράγμα που σημαίνει ότι έχει σχηματιστεί ένα νέο χημικό στοιχείο. Ένας κόκκος σκόνης ορμάει με τεράστια ταχύτητα και πέφτει μέσαηλεκτρονιακό κέλυφος του ατόμου στόχου. Έχοντας χάσει ένα ηλεκτρόνιο, το άτομο στόχο γίνεται ένα θετικά φορτισμένο ιόν. Ωστόσο, το χημικό στοιχείο παραμένει το ίδιο, επειδή ο πυρήνας του ατόμου στόχου παραμένει ο ίδιος. Ο ιονισμός είναι μια διαδικασία χημικής φύσης, σχεδόν η ίδια διαδικασία συμβαίνει κατά την αλληλεπίδραση ορισμένων μετάλλων που διαλύονται στα οξέα.
Πού αλλού συμβαίνει η αποσύνθεση γ;
Αλλά η ιονίζουσα ακτινοβολία δεν εμφανίζεται μόνο στη ραδιενεργή διάσπαση. Συμβαίνουν επίσης σε ατομικές εκρήξεις και σε πυρηνικούς αντιδραστήρες. Στον Ήλιο και σε άλλα αστέρια, καθώς και στη βόμβα υδρογόνου, συντίθενται ελαφροί πυρήνες, συνοδευόμενοι από ιονίζουσα ακτινοβολία. Αυτή η διαδικασία εμφανίζεται επίσης σε εξοπλισμό ακτίνων Χ και επιταχυντές σωματιδίων. Η κύρια ιδιότητα που έχουν οι διασπάσεις άλφα, βήτα και γάμμα είναι η υψηλότερη ενέργεια ιονισμού.
Και οι διαφορές μεταξύ αυτών των τριών τύπων ακτινοβολίας καθορίζονται από τη φύση τους. Η ακτινοβολία ανακαλύφθηκε στα τέλη του 19ου αιώνα. Τότε κανείς δεν ήξερε τι ήταν αυτό το φαινόμενο. Επομένως, οι τρεις τύποι ακτινοβολίας ονομάστηκαν με τα γράμματα του λατινικού αλφαβήτου. Η ακτινοβολία γάμμα ανακαλύφθηκε το 1910 από έναν επιστήμονα ονόματι Henry Gregg. Η διάσπαση γάμμα έχει την ίδια φύση με το ηλιακό φως, τις υπέρυθρες ακτίνες, τα ραδιοκύματα. Με τις ιδιότητές τους, οι ακτίνες γ είναι ακτινοβολία φωτονίων, αλλά η ενέργεια των φωτονίων που περιέχονται σε αυτές είναι πολύ υψηλή. Με άλλα λόγια, είναι ακτινοβολία με πολύ μικρό μήκος κύματος.
Ιδιότητεςακτίνες γάμμα
Αυτή η ακτινοβολία είναι εξαιρετικά εύκολο να διεισδύσει μέσα από οποιαδήποτε εμπόδια. Όσο πιο πυκνό στέκεται στο δρόμο του το υλικό, τόσο καλύτερα το καθυστερεί. Τις περισσότερες φορές, για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται κατασκευές από μόλυβδο ή σκυρόδεμα. Στον αέρα, οι ακτίνες γ ξεπερνούν εύκολα δεκάδες, ακόμη και χιλιάδες μέτρα.
Η διάσπαση γάμμα είναι πολύ επικίνδυνη για τον άνθρωπο. Όταν εκτίθεται σε αυτό, το δέρμα και τα εσωτερικά όργανα μπορεί να καταστραφούν. Η ακτινοβολία βήτα μπορεί να συγκριθεί με τη βολή μικρών σφαιρών και η ακτινοβολία γάμμα μπορεί να συγκριθεί με τις βελόνες βολής. Κατά τη διάρκεια μιας πυρηνικής έκλαμψης, εκτός από την ακτινοβολία γάμμα, εμφανίζεται και ο σχηματισμός ροών νετρονίων. Οι ακτίνες γάμμα χτυπούν τη Γη μαζί με τις κοσμικές ακτίνες. Εκτός από αυτά, μεταφέρει πρωτόνια και άλλα σωματίδια στη Γη.
Η επίδραση των ακτίνων γάμμα στους ζωντανούς οργανισμούς
Αν συγκρίνουμε τις διασπάσεις άλφα, βήτα και γάμμα, η τελευταία θα είναι η πιο επικίνδυνη για τους ζωντανούς οργανισμούς. Η ταχύτητα διάδοσης αυτού του τύπου ακτινοβολίας είναι ίση με την ταχύτητα του φωτός. Λόγω της μεγάλης του ταχύτητας εισέρχεται γρήγορα στα ζωντανά κύτταρα, προκαλώντας την καταστροφή τους. Πώς;
Στο δρόμο, η ακτινοβολία γ αφήνει μεγάλο αριθμό ιονισμένων ατόμων, τα οποία με τη σειρά τους ιονίζουν ένα νέο τμήμα ατόμων. Τα κύτταρα που έχουν εκτεθεί σε ισχυρή ακτινοβολία γάμμα αλλάζουν σε διάφορα επίπεδα της δομής τους. Μεταμορφωμένα, αρχίζουν να αποσυντίθενται και να δηλητηριάζουν το σώμα. Και το τελευταίο στάδιο είναι η εμφάνιση ελαττωματικών κυττάρων που δεν μπορούν πλέον να εκτελέσουν τις λειτουργίες τους κανονικά.
Στον άνθρωπο, διαφορετικά όργανα έχουνδιαφορετικών βαθμών ευαισθησίας στην ακτινοβολία γάμμα. Οι συνέπειες εξαρτώνται από τη λαμβανόμενη δόση ιονίζουσας ακτινοβολίας. Ως αποτέλεσμα αυτού, μπορεί να συμβούν διάφορες φυσικές διεργασίες στο σώμα, η βιοχημεία μπορεί να διαταραχθεί. Τα πιο ευάλωτα είναι τα αιμοποιητικά όργανα, το λεμφικό και το πεπτικό σύστημα, καθώς και οι δομές του DNA. Αυτή η έκθεση είναι επικίνδυνη για τον άνθρωπο και το γεγονός ότι η ακτινοβολία συσσωρεύεται στο σώμα. Έχει επίσης μια λανθάνουσα περίοδο.
φόρμουλα αποσύνθεσης γάμμα
Για να υπολογίσετε την ενέργεια των ακτίνων γάμμα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον ακόλουθο τύπο:
E=hv=hc/λ
Σε αυτόν τον τύπο, h είναι η σταθερά του Planck, v είναι η συχνότητα ενός κβαντικού ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας, c είναι η ταχύτητα του φωτός, λ είναι το μήκος κύματος.
