Основные выводы
- Состав: Альфа-частицы состоят из двух протонов и двух нейтронов. Бета-частицы — это электроны высокой энергии. Гамма-лучи — это высокочастотные электромагнитные волны.
- Происхождение: Альфа- и бета-частицы возникают в результате радиоактивного распада нестабильных атомных ядер. Гамма-лучи выделяются в виде избыточной энергии ядерных реакций.
- Проникающая сила: Альфа-частицы имеют низкую проникающую способность и могут быть остановлены кожей или бумагой. Бета-частицы могут проходить сквозь плоть, но их останавливает алюминий. Гамма-лучи имеют очень высокую проникающую способность через большинство материалов.
Что такое Альфа-частица?
Альфа-частица образуется из двух протонов и двух нейтронов. Он создает ядро гелия. Символ альфы — α. Он велик по сравнению с другими субатомными частицами.
Альфа-частицы могут ионизировать многие другие атомы при прохождении через вещество из-за их сильного ионизирующего эффекта. Во время альфа-распада, процесса радиоактивного распада, излучаются альфа-частицы.
Проникающая способность альфа-частиц ограничена, и их можно легко остановить несколькими сантиметрами воздуха. Эти частицы способны повреждать живые ткани и создавать угрозу для здоровья. Такие области, как лучевая терапия и ядерная физика, изучают альфа-частицы.
Что такое бета-частица?
Бета-частица может быть электроном (β-) или позитроном (β+). Бета-распад излучает бета-частицы. Во время этого процесса нестабильное атомное ядро претерпевает трансформацию и испускает бета-частицы.
Масса бета-частиц кажется низкой по сравнению с альфа-частицами. Но скорость у него выше. Она почти равна скорости света.
Это может быть причиной возбуждения атомов при взаимодействии из-за их умеренной ионизирующей способности. Бета-частицы могут применяться в медицинской визуализации и лучевой терапии. Однако они могут быть вредными, если не принять надлежащие меры защиты и безопасности.
Что такое гамма-частица?
Гамма-частицы — это фотоны, не обладающие массой и электрическим зарядом. Ядерный синтез или радиоактивный распад вызывают появление этих частиц. Его проникающая способность намного выше, чем у альфа- или бета-частиц.
Гамма-излучение очень вредно, и его можно остановить с помощью толстой защиты из свинца или бетона. Однако они также имеют некоторые преимущества. Их можно использовать при лечении рака, промышленных испытаниях и стерилизации.
Разница между альфа-, бета- и гамма-частицами
- Альфа-частицы испускаются во время альфа-распада, а бета-частицы выделяются во время процессов бета-распада. В то же время гамма-частицы образуются во время радиоактивного распада или других высокоэнергетических процессов, таких как ядерные реакции.
- Альфа-частицы состоят из двух протонов и двух нейтронов, тогда как бета-частицы представляют собой либо электроны (бета-минус), либо позитроны (бета-плюс), а гамма-частицы — это не частицы, а фотоны высокой энергии.
- Альфа-частицы имеют наибольшую массу, поскольку несут два протона и два нейтрона. Бета-частицы имеют ничтожную массу, а гамма-частицы, будучи фотонами, не имеют массы.
- Скорость перемещения альфы относительно низкая. Но бета-частицы могут достигать более высоких скоростей, приближающихся к скорости света. С другой стороны, гамма-частицы движутся со скоростью света, поскольку они являются фотонами.
- Требования к экранированию трех частиц также различны. Альфа-частицы могут быть остановлены сантиметрами воздуха или бумаги, тогда как в случае с бета-частицами необходим алюминий или пластик. Гамма-частицы можно предотвратить с помощью толстого свинца или бетона.
Сравнение альфа-, бета- и гамма-частиц
Параметр сравнения | Альфа-частица | Бета-частица | Гамма-частица |
---|---|---|---|
Заряд | Его заряд +2. | Его заряд равен -1 (электроны), +1 (позитроны). | Его заряд равен 0. |
Масса | Его масса относительно велика | Его масса незначительна. | Это безмассово. |
Ионизирующая мощность | Его ионизирующая способность высока. | Для сравнения, он имеет меньшую ионизирующую способность. | Среди этих трех его ионизирующая способность самая низкая. |
Сила проникновения | Его проникающая способность низкая. | Он имеет сравнительно более высокую проникающую способность. | Его проникающая способность самая высокая. |
Скорость | Его скорость относительно низкая. | Он имеет более высокую скорость, чем альфа-частицы, но меньшую, чем гамма-частицы. | Он имеет скорость света. |