Альфа бета және гамма сәулелену
Энергия кванттарының немесе энергиясы жоғары бөлшектердің ағыны сәулелену деп аталады. Ол табиғи түрде тұрақсыз ядро тұрақты ядроға айналғанда пайда болады. Артық энергияны осы бөлшектер немесе кванттар алып кетеді.
Альфа-сәулелену (α сәулелену)
Радиактивті ыдырау кезінде үлкенірек атом ядросы шығаратын гелий-4 ядросы альфа-бөлшегі ретінде белгілі. Ыдырау кезінде ата-аналық ядро альфа-бөлшектен тұратын екі протон мен екі нейтронды жоғалтады. Демек, ата-аналық ядроның нуклон саны 4-ке, атомдық саны 2-ге кемиді және гелий ядросымен ешқандай электрон байланыспайды. Бұл процесс альфа ыдырауы, ал альфа бөлшектерінің ағыны альфа сәулеленуі ретінде белгілі.
Альфа бөлшектері ядродан шығатын басқа сәулелермен салыстырғанда ең аз энергиямен және ең төмен жылдамдықпен оң зарядталған. Ол кинетикалық энергиясын тез жоғалтады және гелий атомына айналады. Ол сондай-ақ ауыр және көлемі жағынан үлкенірек. Бұл процесте ол шағын аумақта айтарлықтай көп энергияны шығарады. Сондықтан альфа-сәулелену сәулеленудің басқа екі түріне қарағанда зияндырақ. Электр өрісінде альфа бөлшектер өріс бағытына параллель қозғалады. Оның ең төменгі e/m қатынасы бар. Магниттік өрісте альфа бөлшектері магнит өрісіне перпендикуляр жазықтықта ең аз қисықтығы бар қисық траекторияны алады.
Бета-сәулелену (β сәулелену)
Бета-ыдырау кезінде шығарылатын электрон немесе позитрон (электронның антибөлшегі) Бета-бөлшегі ретінде белгілі. Бета-ыдырау арқылы шығарылатын позитрондардың немесе электрондардың (бета бөлшектері) ағыны бета-сәулелену деп аталады. Бета-ыдырау ядролардағы әлсіз әрекеттесу нәтижесі.
Бета-ыдырауда тұрақсыз ядро нуклон санын тұрақты түрде сақтай отырып, атом нөмірін өзгертеді. Бета ыдырауының үш түрі бар.
Оң бета ыдырау: Негізгі ядродағы протон позитрон мен нейтрино шығару арқылы нейтронға айналады. Ядроның атомдық саны 1-ге кемиді.
Теріс бета ыдырау: Нейтрон электрон мен нейтрино шығару арқылы протонға айналады. Негізгі ядроның атомдық саны 1-ге артады.
̅
Электронды ұстау: негізгі ядродағы протон қоршаған ортадан электронды тартып алу арқылы нейтронға айналады. Ол процесс барысында нейтрино шығарады. Ядроның атомдық саны 1-ге кемиді.
Тек оң бета-ыдырау және теріс бета-ыдырау бета-сәулеленуге ықпал етеді.
Бета бөлшектерінің аралық энергия деңгейлері мен жылдамдығы бар. Материалға ену де қалыпты. Оның e/m қатынасы әлдеқайда жоғары. Магниттік өріс арқылы қозғалған кезде ол альфа бөлшектеріне қарағанда әлдеқайда жоғары қисықтығы бар траектория бойынша жүреді. Олар магнит өрісіне перпендикуляр жазықтықта қозғалады, ал қозғалыс электрондар үшін альфа бөлшектеріне қарама-қарсы бағытта, ал позитрондар үшін бір бағытта болады.
Гамма-сәулелену (γ Сәуле)
Қозған атом ядролары шығаратын жоғары энергиялы электромагниттік кванттар ағыны гамма-сәулелену деп аталады. Артық энергия ядролар төменгі энергетикалық күйге өткенде электромагниттік сәулелену түрінде бөлінеді. Гамма кванттарының энергиясы шамамен 10-15-ден 10-10 Джоульге дейін (электрондық вольтпен 10 кВ – 10 МэВ).
Гамма-сәулелену электромагниттік толқындар болғандықтан және тыныштық массасы жоқ, e/m шексіз. Ол магнит өрісінде де, электр өрісінде де ауытқуды көрсетпейді. Гамма кванттарының энергиясы альфа және бета сәулелену бөлшектеріне қарағанда әлдеқайда жоғары.
Альфа бета мен гамма-сәулеленудің айырмашылығы неде?
• Альфа және бета-сәулелену - массадан тұратын бөлшектер ағыны. Альфа бөлшектері - He-4 ядролары, ал бета - электрондар немесе позитрондар. Гамма-сәулелену электромагниттік сәулелену болып табылады және энергиясы жоғары кванттардан тұрады.
• Альфа-бөлшек босатылған кезде нуклон саны және негізгі ядроның атомдық нөмірі өзгереді (басқа элементке айналады). Бета-ыдырауда нуклон саны өзгеріссіз қалады, ал атомдық нөмір 1-ге көбейеді немесе азаяды (қайтадан басқа элементке айналады). Гамма кванттар бөлінгенде нуклон саны да, атомдық нөмірі де өзгеріссіз қалады, бірақ ядроның энергетикалық деңгейі төмендейді.
• Альфа бөлшектері ең ауыр бөлшектер, ал бета бөлшектері салыстырмалы түрде өте аз массаға ие. Гамма-сәулелену бөлшектерінің тыныштық массасы жоқ.
• Альфа бөлшектері оң зарядталған, ал бета бөлшектері оң немесе теріс зарядқа ие болуы мүмкін. Гамма квантының заряды жоқ.
• Альфа және бета бөлшектері магнит өрісі мен электр өрісі арқылы қозғалғанда ауытқуды көрсетеді. Альфа-бөлшектердің электр немесе магнит өрістері арқылы қозғалған кездегі қисықтығы төмен болады. Гамма-сәулелену ешқандай ауытқу көрсетпейді.
Сізді де оқу қызықтыруы мүмкін:
1. Радиоактивтілік пен радиацияның арасындағы айырмашылық
2. Эмиссия мен радиацияның арасындағы айырмашылық
