Альфа проти бета проти гамма частинок: різниця та порівняння

Ключові винесення

1. Склад: Альфа-частинки складаються з двох протонів і двох нейтронів. Бета-частинки - це електрони високої енергії. Гамма-промені — електромагнітні хвилі високої частоти.
2. Походження: Альфа- і бета-частинки утворюються в результаті радіоактивного розпаду нестабільних атомних ядер. Гамма-промені виділяються як надлишок енергії в результаті ядерних реакцій.
3. Проникаюча сила: Альфа-частинки мають низьку проникаючу здатність і можуть бути зупинені шкірою або папером. Бета-частинки можуть проходити крізь тіло, але їх зупиняє алюміній. Гамма-промені дуже добре проникають через більшість матеріалів.

Що таке альфа-частинка?

Альфа-частинка утворюється з двох протонів і двох нейтронів. Він створює ядро ​​гелію. Символом альфи є α. Він великий порівняно з іншими субатомними частинками. 

Альфа-частинки можуть іонізувати багато інших атомів, коли вони проходять крізь речовину завдяки своєму сильному іонізуючому ефекту. Під час альфа-розпаду, процесу радіоактивного розпаду, альфа-частинки випромінюються.

Проникаюча здатність альфа-частинок має обмежену проникаючу здатність, і їх можна легко зупинити кількома сантиметрами повітря. Ці частинки здатні пошкоджувати живі тканини та спричиняти загрозу здоров’ю. Такі галузі, як променева терапія та ядерна фізика, вивчають альфа-частинки.

Що таке бета-частинка?

Бета-частинка може бути електроном (β-) або позитроном (β+). Бета-розпад випромінює бета-частинки. Під час цього процесу нестабільне атомне ядро ​​зазнає трансформації та випромінює бета-частинки.

Маса бета-частинок видається низькою порівняно з альфа-частинками. Але його швидкість вище. Вона майже дорівнює швидкості світла.

Вони можуть бути причиною збудження атомів під час взаємодії через їхню помірну іонізуючу здатність. Медична візуалізація та променева терапія мають застосування для бета-частинок. Однак вони можуть бути шкідливими, якщо не вжити належного екранування та безпеки.

Що таке гамма-частинка?

Гамма-частинки - це фотони, які не мають маси та електричного заряду. Ядерний синтез або радіоактивний розпад викликає ці частинки. Його проникаюча здатність набагато сильніша, ніж альфа- чи бета-частинки. 

Гамма-промені дуже шкідливі, і їх можна зупинити за допомогою товстого екрану зі свинцю або бетону. Однак вони також мають деякі переваги. Їх можна використовувати для лікування раку, промислових випробувань і стерилізації.

Різниця між альфа-, бета- та гамма-частинками

1. Альфа-частинки випромінюються під час альфа-розпаду, тоді як бета-частинки виділяються під час процесів бета-розпаду. У той же час гамма-частинки утворюються під час радіоактивного розпаду або інших високоенергетичних процесів, таких як ядерні реакції.
2. Альфа-частинки складаються з двох протонів і двох нейтронів, тоді як бета-частинки є або електронами (бета-мінус), або позитронами (бета-плюс), а гамма-частинки — це не частинки, а фотони високої енергії.
3. Альфа-частинки мають найбільшу масу, оскільки вони несуть два протони та два нейтрони. Бета-частинки мають незначну масу, а гамма-частинки, будучи фотонами, не мають маси.
4. Швидкість пересування альфи відносно низька. Але бета-частинки можуть досягати більшої швидкості, яка наближається до швидкості світла. З іншого боку, гамма-частинки рухаються зі швидкістю світла, оскільки вони є фотонами.
5. Вимоги до екранування трьох частинок також різні. Альфа-частинки можуть бути зупинені сантиметрами повітря або паперу, тоді як у випадку з бета-частинками потрібен алюміній або пластик. Гамма-частинки можна запобігти за допомогою товстого свинцю або бетону.

Порівняння між альфа-, бета- та гамма-частинками

Параметр порівняння	Альфа-частинка	Бета-частинка	Гамма-частинка
Заряд	Його заряд +2.	Його заряд -1 (електрони), +1 (позитрони).	Його заряд дорівнює 0.
Маса	Його маса порівняно велика	Його маса незначна.	Це безмаса.
Іонізуюча сила	Його іонізуюча здатність висока.	Порівняно він має меншу іонізуючу здатність.	Серед трьох його іонізуюча здатність найнижча.
Сила проникнення	Його проникаюча здатність низька.	Він має порівняно вищу проникаючу здатність.	Його проникаюча здатність найвища.
швидкість	Його швидкість відносно повільна.	Він має вищу швидкість, ніж альфа-частинки, але нижчу, ніж гамма-частинки.	Має швидкість світла.

посилання

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

Останнє оновлення: 01 жовтня 2023 р