Alfa vs beeta vs gamma osakesed: erinevus ja võrdlus

Võtme tagasivõtmine

1. Koostis: Alfaosakesed koosnevad kahest prootonist ja kahest neutronist. Beetaosakesed on suure energiaga elektronid. Gammakiired on kõrgsageduslikud elektromagnetlained.
2. Päritolu: Alfa- ja beetaosakesed pärinevad ebastabiilsete aatomituumade radioaktiivsest lagunemisest. Gammakiired vabanevad tuumareaktsioonidest liigse energiana.
3. Läbitungiv jõud: Alfaosakesed on väikese läbitungimisvõimega ja neid saab peatada naha või paberiga. Beetaosakesed võivad läbida liha, kuid alumiinium peatab need. Gammakiired tungivad läbi enamiku materjalide väga hästi.

Mis on alfaosake?

Alfaosake moodustub kahe prootoni ja kahe neutroniga. See loob heeliumi tuuma. Alfa sümbol on α. See on teiste subatomaarsete osakestega võrreldes suur. 

Alfaosakesed võivad oma tugeva ioniseeriva toime tõttu ainet läbides ioniseerida paljusid teisi aatomeid. Alfa lagunemise ajal, radioaktiivse lagunemisprotsessi käigus, kiirgatakse alfaosakesi.

Alfaosakeste läbitungimisvõime on piiratud läbitungimisvõimega ja seda saab kergesti peatada mõne sentimeetri õhuga. Need osakesed võivad kahjustada eluskudesid ja põhjustada terviseriske. Alfaosakesi uurivad sellised valdkonnad nagu kiiritusravi ja tuumafüüsika.

Mis on beetaosake?

Beetaosakeseks võib olla elektron (β-) või positron (β+). Beeta-lagunemine kiirgab beetaosakesi. Selle protsessi käigus toimub ebastabiilne aatomituum transformatsiooni ja kiirgab beetaosakesi.

Beetaosakeste mass tundub alfaosakestega võrreldes väike. Kuid selle kiirus on suurem. See on peaaegu võrdne valguse kiirusega.

Need võivad olla aatomite ergastumise põhjuseks interaktsiooni ajal nende mõõduka ioniseeriva võimsuse tõttu. Meditsiinilisel kuvamisel ja kiiritusravil on rakendusi beetaosakeste jaoks. Need võivad aga olla kahjulikud, kui ei järgita korralikku varjestust ja ohutust.

Mis on gammaosake?

Gammaosakesed on footonid, millel puudub mass ja elektrilaeng. Tuumasünteesi või radioaktiivne lagunemine põhjustab neid osakesi. Selle läbitungimisvõime on palju tugevam kui alfa- või beetaosakestel. 

Gammakiired on väga kahjulikud ja neid saab peatada plii või betooni paksu varjestuse abil. Siiski on neil ka mõningaid eeliseid. Neid saab kasutada vähiravis, tööstuslikes testides ja steriliseerimises.

Alfa-, beeta- ja gammaosakeste erinevus

1. Alfaosakesed eralduvad alfa-lagunemise ajal, beetaosakesed aga beeta-lagunemisprotsesside käigus. Samal ajal tekivad gammaosakesed radioaktiivse lagunemise või muude kõrge energiaga protsesside, näiteks tuumareaktsioonide käigus.
2. Alfaosakesed koosnevad kahest prootonist ja kahest neutronist, samas kui beetaosakesed on kas elektronid (beeta-miinus) või positronid (beeta-pluss) ja gammaosakesed ei ole osakesed, vaid suure energiaga footonid.
3. Alfaosakeste mass on suurim, kuna need kannavad kahte prootonit ja kahte neutronit. Beetaosakeste mass on tühine ja gammaosakestel, olles footonid, puudub mass.
4. Alfa liikumiskiirus on suhteliselt aeglane. Kuid beetaosakesed võivad saavutada suuremat kiirust, mis läheneb valguse kiirusele. Teisest küljest liiguvad gammaosakesed valguse kiirusel, kuna nad on footonid.
5. Ka kolme osakese varjestusnõuded on erinevad. Alfaosakesi võib peatada sentimeetrine õhk või paber, beetaosakeste puhul on aga nõutav alumiinium või plast. Gammaosakesi saab vältida paksu plii või betooniga.

Alfa-, beeta- ja gammaosakeste võrdlus

Võrdluse parameeter	Alfa osake	Beetaosake	Gamma osake
tasu	Selle tasu on +2.	Selle laeng on -1 (elektronid), +1 (positronid).	Selle tasu on 0.
Mass	Selle mass on suhteliselt suur	Selle mass on tühine.	See on massitu.
Ioniseeriv jõud	Selle ioniseeriv jõud on kõrge.	Võrreldes sellega on sellel madalam ioniseerimisvõime.	Nende kolme hulgas on selle ioniseerimisvõime madalaim.
Läbitungimisjõud	Selle läbitungimisvõime on madal.	Sellel on võrreldes suurem läbitungimisvõime.	Selle läbitungimisjõud on suurim.
Kiirus	Selle kiirus on suhteliselt aeglane.	Sellel on suurem kiirus kui alfaosakestel, kuid väiksem kui gammaosakestel.	Sellel on valguse kiirus.

viited

1. 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
2. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/6825905/
3. https://www.jstor.org/stable/15205

Viimati värskendatud: 01. oktoober 2023