Key Take Away
- Zusammenstellung: Alphateilchen bestehen aus zwei Protonen und zwei Neutronen. Betateilchen sind hochenergetische Elektronen. Gammastrahlen sind hochfrequente elektromagnetische Wellen.
- Herkunft: Alpha- und Betateilchen entstehen durch den radioaktiven Zerfall instabiler Atomkerne. Gammastrahlen werden als überschüssige Energie bei Kernreaktionen freigesetzt.
- Durchschlagskraft: Alphateilchen haben eine geringe Durchschlagskraft und können durch Haut oder Papier aufgehalten werden. Beta-Partikel können das Fleisch durchdringen, werden aber durch Aluminium gestoppt. Gammastrahlen durchdringen die meisten Materialien sehr stark.
Was ist Alphateilchen?
Ein Alphateilchen entsteht aus zwei Protonen und zwei Neutronen. Es entsteht ein Heliumkern. Das Symbol von Alpha ist α. Im Vergleich zu anderen subatomaren Teilchen ist es groß.
Alphateilchen können aufgrund ihrer starken ionisierenden Wirkung beim Durchgang durch Materie viele andere Atome ionisieren. Beim Alphazerfall, einem radioaktiven Zerfallsprozess, werden Alphateilchen abgestrahlt.
Die Durchschlagskraft von Alphateilchen ist begrenzt und kann durch wenige Zentimeter Luft leicht gestoppt werden. Diese Partikel können lebendes Gewebe schädigen und Gesundheitsrisiken verursachen. Bereiche wie Strahlentherapie und Kernphysik untersuchen Alphateilchen.
Was ist ein Betateilchen?
Ein Betateilchen kann ein Elektron (β-) oder ein Positron (β+) sein. Beim Betazerfall werden Betateilchen abgestrahlt. Dabei wandelt sich ein instabiler Atomkern um und emittiert Betateilchen.
Die Masse der Betateilchen scheint im Vergleich zur Alphateilchen gering zu sein. Aber seine Geschwindigkeit ist höher. Sie entspricht nahezu der Lichtgeschwindigkeit.
Diese können aufgrund ihrer moderaten Ionisierungskraft Ursache für die Anregung von Atomen während der Wechselwirkung sein. Medizinische Bildgebung und Strahlentherapie bieten Anwendungen für Betapartikel. Sie können jedoch schädlich sein, wenn keine angemessene Abschirmung und Sicherheit gewährleistet ist.
Was ist ein Gammateilchen?
Gammateilchen sind Photonen, die keine Masse und keine elektrische Ladung besitzen. Kernfusion oder radioaktiver Zerfall verursachen diese Partikel. Seine Durchschlagskraft ist viel stärker als die von Alpha- oder Betateilchen.
Gammastrahlen sind sehr schädlich und können durch eine dicke Abschirmung aus Blei oder Beton gestoppt werden. Allerdings bringen sie auch einige Vorteile mit sich. Sie können zur Krebsbehandlung, für industrielle Tests und zur Sterilisation eingesetzt werden.
Unterschied zwischen Alpha-, Beta- und Gammateilchen
- Alpha-Partikel werden beim Alpha-Zerfall emittiert, während Beta-Partikel bei Beta-Zerfallsprozessen emittiert werden. Gleichzeitig entstehen Gammateilchen beim radioaktiven Zerfall oder anderen hochenergetischen Prozessen wie Kernreaktionen.
- Alpha-Teilchen bestehen aus zwei Protonen und zwei Neutronen, während Beta-Teilchen entweder Elektronen (Beta-Minus) oder Positronen (Beta-Plus) sind und Gamma-Teilchen keine Teilchen, sondern hochenergetische Photonen sind.
- Alphateilchen haben die größte Masse, weil sie zwei Protonen und zwei Neutronen tragen. Betateilchen haben eine vernachlässigbare Masse und Gammateilchen haben als Photonen keine Masse.
- Die Reisegeschwindigkeit von Alpha ist relativ langsam. Aber Betateilchen können höhere Geschwindigkeiten erreichen, die näher an die Lichtgeschwindigkeit heranreichen. Andererseits bewegen sich Gammateilchen als Photonen mit Lichtgeschwindigkeit.
- Auch die Abschirmungsanforderungen der drei Partikel sind unterschiedlich. Alpha-Partikel können durch zentimeterdicke Luft oder Papier aufgehalten werden, während bei Beta-Partikeln Aluminium oder Kunststoff erforderlich sind. Gammapartikel können mit dickem Blei oder Beton verhindert werden.
Vergleich zwischen Alpha-, Beta- und Gammateilchen
| Parameter des Vergleichs | Alpha-Teilchen | Beta-Teilchen | Gammateilchen |
|---|---|---|---|
| Berechnen | Seine Ladung beträgt +2. | Seine Ladung beträgt -1 (Elektronen), +1 (Positronen). | Seine Ladung beträgt 0. |
| Masse | Seine Masse ist relativ groß | Seine Masse ist vernachlässigbar. | Das ist masselos. |
| Ionisierende Kraft | Seine ionisierende Kraft ist hoch. | Im Vergleich dazu hat es eine geringere Ionisierungskraft. | Von den dreien ist seine Ionisierungskraft am geringsten. |
| Durchschlagskraft | Seine Durchschlagskraft ist gering. | Es hat vergleichsweise eine höhere Durchschlagskraft. | Seine Durchschlagskraft ist am höchsten. |
| Schnelligkeit | Seine Geschwindigkeit ist relativ langsam. | Es hat eine höhere Geschwindigkeit als Alphateilchen, aber eine geringere als Gammateilchen. | Es hat Lichtgeschwindigkeit. |
- https://books.google.com/books?hl=en&lr=&id=3CVyS-qQL6UC&oi=fnd&pg=PP1&dq=Difference+Between+Alpha,+Beta+and+Gamma+Particles&ots=9EIfFikPnx&sig=X09IsZ1UyPNQo4DJFOs0aK-Kh4s
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/6825905/
- https://www.jstor.org/stable/15205
Letzte Aktualisierung: 01. Oktober 2023
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Piyush Yadav hat die letzten 25 Jahre als Physiker in der örtlichen Gemeinde gearbeitet. Er ist ein Physiker, der sich leidenschaftlich dafür einsetzt, die Wissenschaft für unsere Leser zugänglicher zu machen. Er hat einen BSc in Naturwissenschaften und ein Postgraduiertendiplom in Umweltwissenschaften. Sie können mehr über ihn auf seinem lesen Bio-Seite.
