Alfa beeta vs gammakiirgus
Suure energiaga energiakvantide või osakeste voogu nimetatakse kiirguseks. See tekib loomulikult siis, kui ebastabiilne tuum muutub stabiilseks tuumaks. Üleliigse energia kannavad need osakesed või kvantid ära.
Alfa-kiirgus (α-kiirgus)
Heelium-4 tuuma, mida radioaktiivse lagunemise käigus kiirgab suurem aatomituum, nimetatakse alfaosakeseks. Lagunemise käigus kaotab lähtetuum kaks prootonit ja kaks neutronit, mis koosneb alfaosakest. Seetõttu väheneb lähtetuuma nukleonite arv 4 võrra ja aatomarv 2 võrra ning heeliumi tuumaga ei ole elektronid seotud. Seda protsessi nimetatakse alfalagunemiseks ja alfaosakeste voogu nimetatakse alfakiirguseks.
Alfa osakesed on positiivselt laetud madalaima energia ja väikseima kiirusega võrreldes teiste tuumast eralduvate kiirgustega. See kaotab kiiresti kineetilise energia ja muundub heeliumi aatomiks. Samuti on see raske ja suuremate mõõtmetega. Selle käigus eraldab see väikesel alal märkimisväärselt palju energiat. Seetõttu on alfakiirgus kahjulikum kui teised kaks kiirguse vormi. Elektriväljas liiguvad alfaosakesed paralleelselt välja suunaga. Sellel on madalaim e/m suhe. Magnetväljas liiguvad alfaosakesed kõverat trajektoori madalaima kõverusega tasapinnal, mis on magnetväljaga risti.
Beetakiirgus (β-kiirgus)
Beeta-lagunemise ajal kiiratud elektroni või positroni (elektroni antiosake) nimetatakse beetaosakeseks. Positronite või elektronide (beetaosakeste) voogu, mis kiirgub beeta-lagunemise kaudu, nimetatakse beetakiirguseks. Beeta lagunemine on tuumade nõrga interaktsiooni tulemus.
Beeta-lagunemise korral muudab ebastabiilne tuum oma aatomarvu, hoides oma nukleonide arvu konstantsena. Beeta-lagunemist on kolme tüüpi.
Positiivne beeta-lagunemine: prooton lähtetuumas muundub neutroniks, kiirgades positroni ja neutriino. Tuuma aatomarv väheneb 1.
Negatiivne beeta-lagunemine: neutron muundub prootoniks, kiirgades elektroni ja neutriino. Lähtetuuma aatomnumber suureneb 1.
̅
Elektronite püüdmine: lähtetuumas olev prooton muundub neutroniks, püüdes keskkonnast elektroni. See kiirgab protsessi käigus neutriinot. Tuuma aatomarv väheneb 1.
Ainult positiivne beeta-lagunev ja negatiivne beeta-lagundamine soodustavad beetakiirgust.
Beetaosakestel on vahepealsed energiatasemed ja kiirused. Materjali tungimine on samuti mõõdukas. Sellel on palju suurem e/m suhe. Liikudes läbi magnetvälja, järgib see trajektoori, mille kõverus on palju suurem kui alfaosakesed. Need liiguvad magnetväljaga risti olevas tasapinnas ja liikumine toimub elektronide puhul alfaosakestega vastassuunas ja positronite puhul samas suunas.
Gammakiirgus (γ-kiirgus)
Ergastatud aatomituumade kiirgavat suure energiaga elektromagnetiliste kvantide voogu nimetatakse gammakiirguseks. Üleliigne energia vabaneb elektromagnetilise kiirguse kujul, kui tuumad lähevad üle madalama energiaga olekusse. Gamma kvantide energia on umbes 10-15 kuni 10-10 džauli (10 keV kuni 10 MeV elektronvoltides).
Kuna gammakiirgus on elektromagnetlained ja sellel puudub puhkemass, on e/m lõpmatu. See ei näita läbipainet ei magnet- ega elektriväljas. Gamma kvantidel on palju suurem energia kui alfa- ja beetakiirguse osakestel.
Mis vahe on alfabeeta ja gammakiirguse vahel?
• Alfa- ja beetakiirgus on massist koosnev osakeste voog. Alfaosakesed on He-4 tuumad ja beeta on kas elektronid või positronid. Gammakiirgus on elektromagnetiline kiirgus ja koosneb suure energiaga kvantidest.
• Kui alfaosake vabaneb, muutub lähtetuuma nukleoniarv ja aatomnumber (teiseneb teiseks elemendiks). Beeta-lagunemise korral jääb nukleonite arv muutumatuks, samal ajal kui aatomarv suureneb või väheneb 1 võrra (teiseneb taas teiseks elemendiks). Gamma-kvantide vabanemisel jäävad nii nukleonite arv kui ka aatomarv muutumatuks, kuid tuuma energiatase väheneb.
• Alfaosakesed on kõige raskemad osakesed ja beetaosakesed on suhteliselt väikese massiga. Gammakiirguse osakestel ei ole puhkemassi.
• Alfaosakesed on positiivselt laetud, samas kui beetaosakesed võivad olla positiivse või negatiivse laenguga. Gamma kvantil pole laengut.
• Alfa- ja beetaosakesed näitavad läbi magnetväljade ja elektriväljade liikumisel kõrvalekaldeid. Alfaosakesed on elektri- või magnetväljas liikudes väiksema kumerusega. Gammakiirgus ei näita kõrvalekallet.
Võite olla huvitatud ka lugemisest:
1. Erinevus radioaktiivsuse ja kiirguse vahel
2. Erinevus emissiooni ja kiirguse vahel
