ალფა, ბეტა, გამა სხივები: ეს თითქმის ჰგავს ძველი სკოლის კინოსურათს უცხოპლანეტელების შესახებ კოსმოსური სივრციდან, რომლებიც დედამიწაზე ახლახანს ჩამოვიდნენ თავიანთი ულტრა მაღალტექნოლოგიური გაჯეტებით (და იმედია თბილი განწყობით). სინამდვილეში, ეს არც ისე შორს არის. ალფა, ბეტა და გამა გამოსხივება ფიზიკის სამყაროს ყველა ნამდვილი პიროვნებაა და რომლის თავიდან აცილებაც ღირს.
თქვენ ალბათ იცით, რომ სხვადასხვა სახის ატომებს შეუძლიათ შეუერთდნენ ერთმანეთს ქიმიური შეერთების პროცესით და შექმნან მოლეკულები. მაგალითად, ორი წყალბადის ატომი (H ელემენტების პერიოდულ სისტემაში) და ერთი ჟანგბადის ატომი (O) შეიძლება გაერთიანდეს და წარმოქმნან წყლის მოლეკულა (H2ო) ეს მოლეკულა შეიძლება დაიყოს იონებად H + და OH– ერთ – ერთი O-H ბმის გაწყვეტით.
ქიმიურ კავშირებში, სხვადასხვა ატომების ელექტრონები ურთიერთქმედებენ, მაგრამ მათი ბირთვები (ბირთვების მრავლობითი რიცხვი) უცვლელი რჩება. ეს იმიტომ ხდება, რომ პროტონისა და ნეიტრონის ერთად მყოფი ძალა ძალზე ძლიერია ატომებს შორის ქიმიური შეერთების ელექტროსტატიკურ ძალებთან შედარებით.
ამის მიუხედავად, ატომური ბირთვები იშლება, როგორც წესი, სპონტანურად და ხშირად წარმოუდგენლად დაბალი ტემპით, იმის მიხედვით, თუ რა ელემენტია. ამ რადიოაქტიურობას აქვს სამი ძირითადი არომატი, რომელიც მოცემულია ამ სტატიის პირველ წინადადებაში:
ატომები და ატომური ბირთვი
ატომი გარკვეულწილად გარკვეულწილად იმპულსურად აღწერეს, როგორც "ყველაზე პატარა განუყოფელი რამ", თუნდაც მცოდნე ადამიანებმა. ეს განმარტება გარკვეულწილად მართალია: აიღეთ ნებისმიერი ცალკეული ელემენტი, ან ნივთიერება, რომელიც დამზადებულია ერთი შეუმცირებელი კომპონენტისგან და ატომი ამ ნივთიერების ყველაზე პატარა მთლიანი ერთეულია. პერიოდულ ცხრილში 2020 წლისთვის 118 ელემენტია, მათგან 92 ბუნებრივად გვხვდება.
ატომები შედგება ბირთვისგან, რომელსაც აქვს ერთი ან მეტი პროტონი და, გარდა წყალბადის (ყველაზე პატარა ელემენტი), მინიმუმ ერთი ნეიტრონი. მათ ასევე აქვთ ერთი ან მეტი ელექტრონი, რომლებიც ბირთვიდან გარკვეულ მანძილზე გვხვდება სპეციფიკური ენერგიის დონეზე.
პროტონები დადებითად არიან დამუხტული და ელექტრონები უარყოფითად დატვირთულები, თითოეულში მუხტის სიდიდე იგივეა. ვინაიდან მიწის მდგომარეობაში მყოფ ატომს აქვს იგივე რაოდენობის პროტონები, როგორც ელექტრონებს, ატომებიც არიან ელექტრონულად ნეიტრალური თუ არ არის იონიზებული (ანუ, მათი ელექტრონული ნომერი არ იცვლება).
ატომის პროტონის ნომერი არის მისი ატომური ნომერი პერიოდულ სისტემაში და განსაზღვრავს ელემენტის ვინაობას (სახელს). ზოგიერთ ატომს შეუძლია ნეიტრონების მიღება ან დაკარგვა, ხოლო ბედნიერი არსებობა განაგრძობს, მაგრამ თუ ბირთვი დაკარგავს ან მოიპოვებს პროტონს ამის ნაცვლად, ეს არის თამაშის შემცვლელი, რადგან ახლა რაც არ უნდა ყოფილიყო ელემენტი, მას აქვს ახალი სახელი და ახალი ატრიბუტები ის
რა არის რადიაცია ბირთვულ ფიზიკაში?
ძალას, რომელიც პროტონებსა და ნეიტრონებს აერთიანებს, ტყუილად არ უწოდებენ ძლიერ ბირთვულ ძალას. ატომების ბირთვები შეიძლება განვიხილოთ, გარკვეულწილად, ყველა საკითხის ცენტრში ჯდომა, ამიტომ მათი უკიდურესი სტაბილურობას აქვს აზრი კოსმოსში, რომელიც სავსეა ორგანიზაციაში და შეუძლია სიცოცხლის შენარჩუნება მინიმუმ ერთ თავმდაბალზე პლანეტა
მაგრამ ბირთვები არ არის სრულყოფილად სტაბილური და დროთა განმავლობაში ისინი იშლება, ასხივებენ ნაწილაკებს და ენერგიას. თითოეული ელემენტი, რომელიც განიცდის რადიოაქტიულ დაშლას, ან უფრო კონკრეტულად იზოტოპი შესწავლილ ელემენტს აქვს თავისი დამახასიათებელი ნახევარგამოყოფის პერიოდი, რომლის საშუალებითაც შესაძლებელია იმის პროგნოზირება, თუ რამდენი ბირთვი დაიშლება დროთა განმავლობაში, ხოლო არ გვთავაზობს ინფორმაციას რომელიმე ბირთვის შესახებ ამრიგად, ეს მსგავსია რისკის, ძირითადად ალბათობის სტატისტიკისა.
რადიოაქტიური სახეობის ნახევარგამოყოფის პერიოდია დრო, როდესაც სინჯის ნიმუში არასტაბილური ბირთვების ნახევარს სხვა ფორმით იშლება. ეს რიცხვი შეიძლება მიაღწიოს ძალიან მაღალს, მილიარდობით წელს, თუმცა ნახშირბადოვ-14-ისთვის ეს დაახლოებით 5,730 წელია (გეოლოგიურ დროში, თუ არა ადამიანთა ცივილიზაციებში).
ალფა ნაწილაკები
რადიოაქტიური დაშლის სხვადასხვა სახის მოცემულია ბერძნული ანბანის პირველი სამი ასო. ამრიგად ალფა გამოსხივება გამოყოფს ნაწილაკს, რომელიც ხშირად წარმოდგენილია ამ წერილის მცირე ვერსიით, α. ამასთან, არატრადიციული იქნებოდა დაწერა "α- გამოსხივება".
ამგვარი ნაწილაკები ტოლფასია ჰელიუმის (ის) ატომების ბირთვს. ჰელიუმი პერიოდულ სისტემაში მეორე ელემენტია და ატომური მასა 4.00, მას აქვს ორი პროტონი და ორი ნეიტრონი. მთელ ატომს ასევე აქვს ორი ელექტრონი, რომლებიც აბალანსებს ორი პროტონის მუხტს, მაგრამ ეს არ არის ალფა ნაწილაკის ნაწილი, მხოლოდ ბირთვი.
ეს ნაწილაკები მასიურია სხვა სახის რადიაციის მიმართ; მაგალითად, ბეტა ნაწილაკი 7000-ჯერ მცირეა. ზედაპირულად შეიძლება ჩანდეს, რომ ეს განსაკუთრებით საშიშია, მაგრამ სინამდვილეში პირიქითაა: α- ნაწილაკების ზომა ნიშნავს, რომ ისინი ძალზე აღწევენ ნივთებს, მათ შორის, ბიოლოგიურ ბარიერებს, მაგალითად, კანს ცუდად
ბეტა ნაწილაკები
ბეტა ნაწილაკები (β- ნაწილაკები) სინამდვილეში მხოლოდ ელექტრონებია, მაგრამ ისინი თავიანთ სახელს ინარჩუნებენ, რადგან მათი აღმოჩენა უსწრებს ელექტრონების, როგორც ასეთის, ოფიციალურ იდენტიფიკაციას. როდესაც ატომი გამოყოფს ბეტა ნაწილაკს, იგი ასევე გამოყოფს სხვა ქვეატატომურ ნაწილაკს, ამავე დროს, რომელსაც ეწოდება ელექტრონული ანტინეიტრინო. ეს ნაწილაკი იზიარებს იმპულსს და ნაწილაკების ემისიის ენერგიას, მაგრამ მას თითქმის არ აქვს მასა (ელექტრონთან შედარებით კი, მხოლოდ 9,1 × 10)–31 კგ მასა).
ბეტა ნაწილაკებს, რომლებიც ალფა ნაწილაკებზე ბევრად უფრო მცირეა, შეუძლიათ უფრო ღრმად შეაღწიონ, ვიდრე მათი ბევრად უფრო მასიური კოლეგები.
ბეტა ნაწილაკების კიდევ ერთი სახეობაა პოზიტრონი, რაც ხდება ბირთვში ნეიტრონების დაშლის შედეგად. ამ ნაწილაკებს აქვთ იგივე მასა, რაც ელექტრონებს, მაგრამ აქვთ საპირისპირო მუხტი (აქედან მოდის მათი სახელი).
გამა სხივები
გამა სხივებიან γ- სხივები, წარმოადგენს ადამიანისთვის რადიოაქტიურობის ყველაზე საშიშ შედეგს. ისინი მასობრივად არ გამოირჩევიან, რადგან ისინი საერთოდ არ არიან ნაწილაკები. "სხივები" სინამდვილეში არის ზოგადი ტერმინი ელექტრომაგნიტური გამოსხივება (EM გამოსხივება), რომელიც მოძრაობს სინათლის სიჩქარით (აღინიშნება c, ანუ 3 × 108 მ / წმ) და გვხვდება სიხშირისა და ტალღის სიგრძის სხვადასხვა კომბინაციებში, რომელთა პროდუქტებია გ.
გამა სხივებს აქვთ ძალიან მოკლე ტალღის სიგრძე და, შესაბამისად, ძალიან მაღალი ენერგია. ისინი მსგავსია რენტგენის, გარდა იმისა, რომ რენტგენი წარმოიშობა ბირთვის გარეთ. ისინი, როგორც წესი, ადამიანის სხეულში გადიან და არაფერს შეეხებიან, მაგრამ რადგან ისინი ძალზე გამჭოლია, საჭიროა მათი შეჩერების უზრუნველსაყოფად ტყვიის ფარი ორი დიუმით.
მაიონებელი გამოსხივების ფიზიკური საფრთხეები
ალფა ნაწილაკების უსაფრთხოდ იგნორირება შესაძლებელია, რამდენადაც ეს ეხება რადიაციად შეფასებულ ყველაფერს. მათ შეუძლიათ ჰაერში გადაადგილება მხოლოდ დაახლოებით 4 – დან 7 დიუმამდე (10 – დან 17 სმ) და დარტყმისას ენერგია იკარგება პროტონები და ნეიტრონები ნებისმიერი მასალისგან, რაც ხელს უშლის მათ შეღწევას უფრო.
ბეტა ნაწილაკებისგან გამოწვეული ზიანის უმეტესობა მოდის მათი გადაყლაპვის ან გადაყლაპვის შედეგად. (ეს შეიძლება ალფას ნაწილაკებსაც ეხებოდეს.) რადიოაქტიური მასალის დალევა ან ჭამა ამგვარი გამოსხივების დაზიანების ძირითადი წყაროა, თუმცა კანზე დიდმა ზემოქმედებამ შეიძლება გამოიწვიოს დამწვრობა.
გამა სხივებს შეუძლიათ სხეულში გაიარონ რაიმეს დარტყმის გარეშე, მაგრამ არ არსებობს დარწმუნება, რომ ისინი რეალურად გააკეთებენ ამას და მათ შეუძლიათ მილზე დაახლოებით ერთი მილის გავლა. იმის გამო, რომ მათ შეუძლიათ შორ მანძილზე მოგზაურობის გარდა, პრაქტიკულად ყველაფერში შეაღწიონ დააზიანოს სხეულის ყველა სისტემა და მათი არსებობა საცხოვრებელი სისტემის მქონე გარემოში ფრთხილად უნდა მოხდეს მონიტორინგი.