Alfa vs beta vs gamma daļiņas: atšķirība un salīdzinājums

Atslēgas

1. Sastāvs: Alfa daļiņas sastāv no diviem protoniem un diviem neitroniem. Beta daļiņas ir augstas enerģijas elektroni. Gamma stari ir augstas frekvences elektromagnētiskie viļņi.
2. Izcelsme: Alfa un beta daļiņas rodas nestabilu atomu kodolu radioaktīvās sabrukšanas rezultātā. Gamma stari tiek atbrīvoti kā liekā enerģija no kodolreakcijām.
3. Iespiešanās spēks: Alfa daļiņām ir zema iespiešanās spēja, un tās var apturēt ar ādu vai papīru. Beta daļiņas var iziet cauri mīkstumam, bet tās aiztur alumīnijs. Gamma stariem ir ļoti augsta iespiešanās caur lielāko daļu materiālu.

Kas ir alfa daļiņa?

Alfa daļiņa veidojas ar diviem protoniem un diviem neitroniem. Tas rada hēlija kodolu. Alfa simbols ir α. Tas ir liels salīdzinājumā ar citām subatomiskām daļiņām. 

Alfa daļiņas var jonizēt daudzus citus atomus, ejot cauri matērijai, pateicoties to spēcīgajai jonizējošajai iedarbībai. Alfa sabrukšanas laikā, radioaktīvā sabrukšanas procesā, tiek izstarotas alfa daļiņas.

Alfa daļiņu iespiešanās spējai ir ierobežota iespiešanās spēja, un to var viegli apturēt ar dažiem gaisa centimetriem. Šīs daļiņas spēj bojāt dzīvos audus un radīt risku veselībai. Tādas jomas kā staru terapija un kodolfizika pēta alfa daļiņas.

Kas ir beta daļiņa?

Beta daļiņa var būt elektrons (β-) vai pozitrons (β+). Beta sabrukšana izstaro beta daļiņas. Šī procesa laikā nestabils atoma kodols tiek pārveidots un izstaro beta daļiņas.

Šķiet, ka beta daļiņu masa ir maza, salīdzinot ar alfa daļiņām. Bet tā ātrums ir lielāks. Tas ir gandrīz vienāds ar gaismas ātruma ātrumu.

Tie var būt par iemeslu atomu ierosināšanai mijiedarbības laikā to mērenās jonizējošās spējas dēļ. Medicīniskā attēlveidošana un staru terapija ir piemērotas beta daļiņām. Tomēr tie var būt kaitīgi, ja netiek ievērots pienācīgs ekranējums un drošība.

Kas ir gamma daļiņa?

Gamma daļiņas ir fotoni, kuriem nav masas un nav elektriskā lādiņa. Šīs daļiņas izraisa kodolsintēze vai radioaktīvā sabrukšana. Tā iespiešanās spēja ir daudz spēcīgāka nekā alfa vai beta daļiņām. 

Gamma stari ir ļoti kaitīgi, un tos var apturēt, izmantojot biezu svina vai betona ekranējumu. Tomēr tiem ir arī dažas priekšrocības. Tos var izmantot vēža ārstēšanā, rūpnieciskajā testēšanā un sterilizācijā.

Atšķirība starp alfa, beta un gamma daļiņām

1. Alfa daļiņas izdalās alfa sabrukšanas laikā, bet beta daļiņas izdalās beta sabrukšanas procesos. Tajā pašā laikā gamma daļiņas rodas radioaktīvās sabrukšanas vai citu augstas enerģijas procesu, piemēram, kodolreakciju, laikā.
2. Alfa daļiņas sastāv no diviem protoniem un diviem neitroniem, bet beta daļiņas ir vai nu elektroni (beta-mīnus) vai pozitroni (beta-plus), un gamma daļiņas nav daļiņas, bet gan augstas enerģijas fotoni.
3. Alfa daļiņām ir vislielākā masa, jo tajās ir divi protoni un divi neitroni. Beta daļiņām ir niecīga masa, un gamma daļiņām, kas ir fotoni, nav masas.
4. Alfa kustības ātrums ir salīdzinoši lēns. Bet beta daļiņas var sasniegt lielāku ātrumu, kas tuvojas gaismas ātrumam. No otras puses, gamma daļiņas pārvietojas ar gaismas ātrumu, jo tās ir fotoni.
5. Arī trīs daļiņu ekranēšanas prasības ir atšķirīgas. Alfa daļiņas var apturēt gaisa vai papīra centimetri, bet beta daļiņu gadījumā prasība ir alumīnijs vai plastmasa. Gamma daļiņas var novērst ar biezu svinu vai betonu.

Alfa, beta un gamma daļiņu salīdzinājums

Salīdzināšanas parametrs	Alfa daļiņa	Beta daļiņa	Gamma daļiņa
Maksa	Tā maksa ir +2.	Tā lādiņš ir -1 (elektroni), +1 (pozitroni).	Tā maksa ir 0.
Masa	Tās masa ir salīdzinoši liela	Tās masa ir niecīga.	Tas ir bezmasas.
Jonizējošais spēks	Tā jonizējošā jauda ir augsta.	Salīdzinoši tam ir zemāka jonizējošā jauda.	Starp trim tā jonizējošā jauda ir viszemākā.
Iespiešanās jauda	Tās iespiešanās jauda ir zema.	Tam ir salīdzinoši lielāka iespiešanās spēja.	Tā iespiešanās jauda ir visaugstākā.
Ātrums	Tā ātrums ir salīdzinoši lēns.	Tam ir lielāks ātrums nekā alfa daļiņām, bet mazāks nekā gamma daļiņām.	Tam ir gaismas ātrums.

Atsauces

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

Pēdējo reizi atjaunināts: 01. gada 2023. oktobrī