알파, 베타 및 감마 입자는 무엇입니까?

알파, 베타, 감마선: 우주에서 온 외계인에 대한 구식 영화의 태그 라인처럼 들리는데, 초 첨단 장비 (그리고 따뜻한 기질)로 지구에 새로 도착했습니다. 실제로 이것은 그리 멀지 않습니다. 알파, 베타 및 감마 방사선은 모두 물리 세계의 실제 개체이며 관리 할 수있을 때 피할 가치가 있습니다.

화학 결합 과정을 통해 서로 다른 종류의 원자가 결합하여 분자를 생성 할 수 있다는 것을 알고 계실 것입니다. 예를 들어, 두 개의 수소 원자 (원소 주기율표의 H)와 하나의 산소 원자 (O)가 결합하여 물 분자 (H₂영형). 이 분자는 O-H 결합 중 하나를 끊어 H + 및 OH– 이온으로 분해 될 수 있습니다.

화학 결합에서 서로 다른 원자의 전자는 상호 작용하지만 그 핵 (복수 핵)은 그대로 유지됩니다. 이는 양성자와 중성자를 함께 묶는 힘이 원자 사이의 화학적 결합의 기초가되는 정전기력에 비해 매우 강하기 때문입니다.

그럼에도 불구하고 원자핵은 원소가 무엇인지에 따라 일반적으로 자발적으로 그리고 종종 매우 낮은 속도로 붕괴합니다. 이 방사능은이 기사의 첫 번째 문장에서 소개 한 세 가지 기본 풍미로 나타납니다. 알파, 베타 과 감마선라고도 함 알파, 베타 과 감마 입자 (기술적으로는 마지막 경우 제외).

원자는 한때 아는 사람들조차도 "가장 작은 불가분의 것"으로 다소 성급하게 묘사되었습니다. 이 정의는 어떤면에서 사실입니다. 단일 요소 또는 단일 비 환원 성분으로 구성된 물질을 취하면 원자는 해당 물질의 가장 작은 전체 단위입니다. 2020 년 현재 주기율표에는 118 개의 원소가 있으며 그중 92 개는 자연적으로 발생합니다.

원자는 하나 이상의 양성자와 수소 (가장 작은 원소)를 제외하고 적어도 하나의 중성자를 가진 핵으로 구성됩니다. 그들은 또한 특정 에너지 수준에서 핵에서 어느 정도 거리에있는 하나 이상의 전자를 가지고 있습니다.

양성자는 양전하를 띠고 전자는 음전하를 띠며 전하의 크기는 동일합니다. 기저 상태의 원자는 전자와 동일한 수의 양성자를 가지므로 원자는 전기적으로 중립 이온화되지 않은 경우 (즉, 전자 수가 변경됨).

원자의 양성자 번호는 주기율표의 원자 번호이며 원소의 정체 (이름)를 결정합니다. 일부 원자는 행복하게 계속 존재하면서 중성자를 얻거나 잃을 수 있지만 핵이 양성자를 잃거나 얻는 경우 대신, 그것은 게임 체인저입니다. 이제 요소가 무엇이든간에 새로운 이름과 새로운 속성을 가지기 때문입니다. 그것.

양성자와 중성자를 하나로 묶는 힘을 강력한 핵력이라고합니다. 원자핵은 어떤 의미에서 모든 물질의 중심에있는 것으로 간주 될 수 있습니다. 안정은 조직이 만연하고 최소한 한 사람에게 생명을 유지할 수있는 우주에서 의미가 있습니다. 행성.

그러나 핵은 완벽하게 안정적이지 않으며 시간이 지남에 따라 붕괴되어 입자와 에너지를 방출합니다. 방사성 붕괴를 겪는 각 원소, 더 구체적으로 동위 원소 연구중인 원소의 고유 한 반감기를 가지고 있으며, 이는 하나의 핵에 대한 정보를 제공하지 않으면 서 시간이 지남에 따라 얼마나 많은 핵이 붕괴할지 예측하는 데 사용할 수 있습니다. 따라서 위험, 본질적으로 확률 통계와 유사합니다.

방사성 종의 반감기는 샘플에서 불안정한 핵의 절반이 다른 형태로 붕괴하는 데 걸리는 시간입니다. 이 숫자는 수십억 년으로 매우 높아질 수 있지만 탄소 -14의 경우 약 5,730 년입니다 (인간 문명에서는 그렇지 않다면 지질 학적 시간이 짧습니다).

다양한 종류의 방사능 붕괴에는 그리스 알파벳의 처음 세 글자가 주어집니다. 그러므로 알파 방사선 이 문자 α의 소문자 버전으로 표시되는 입자를 방출합니다. 그러나 "α- 방사선"이라고 쓰는 것은 틀에 얽매이지 않을 것입니다.

이러한 종류의 입자는 헬륨 (He) 원자의 핵에 해당합니다. 헬륨은 주기율표의 두 번째 원소이며 원자 질량이 4.00이며 두 개의 양성자와 두 개의 중성자를 가지고 있습니다. 전체 원자는 또한 두 양성자의 전하 균형을 맞추는 두 개의 전자를 가지고 있지만 이들은 알파 입자의 일부가 아니라 핵만 있습니다.

이 입자들은 다른 종류의 방사선에 비해 거대합니다. 예를 들어 베타 입자는 약 7,000 배 더 작습니다. 표면 상으로는 특히 위험한 것처럼 보일 수 있지만 실제로는 그 반대입니다. α- 입자의 크기는 피부와 같은 생물학적 장벽을 포함하여 신통치 않게.

베타 입자 (β- 입자)은 실제로는 전자 일 뿐이지 만 그 발견이 전자의 공식적인 식별보다 앞서 기 때문에 이름을 유지합니다. 원자가 베타 입자를 방출 할 때 전자 반 중성미자라고하는 또 다른 아 원자 입자도 동시에 방출합니다. 이 입자는 입자 방출의 운동량과 에너지를 공유하지만 질량이 거의 없습니다 (전자에 비해 자체적으로 약 9.1 × 10^–31 kg 질량).

알파 입자보다 훨씬 작은 베타 입자는 훨씬 더 거대한 입자보다 더 깊이 침투 할 수 있습니다.

또 다른 유형의 베타 입자는 양전자, 이는 핵에서 중성자의 붕괴의 결과로 발생합니다. 이 입자는 전자와 질량이 같지만 반대 전하를가집니다 (따라서 이름).

감마선, 또는 γ- 선, 인간에게 가장 위험한 방사능 결과를 나타냅니다. 그들은 전혀 입자가 아니기 때문에 질량이 없습니다. "광선"은 실제로 빛의 속도 (c 또는 3 × 10으로 표시)로 이동하는 일반 용어 전자기 복사 (EM 복사)의 약자입니다.⁸ m / s) 및 제품이 c 인 주파수 및 파장 값의 다양한 조합으로 제공됩니다.

감마선은 파장이 매우 짧기 때문에 에너지가 매우 높습니다. X- 선이 핵 외부에서 발생한다는 점을 제외하면 X- 선과 유사합니다. 그들은 일반적으로 아무것도 건드리지 않고 인체를 통과하지만 너무 관통하기 때문에 정지를 보장하기 위해 2 인치 두께의 납 방패가 필요합니다.

알파 입자는 방사선으로 분류 된 모든 것에 해당하는 한 무시해도됩니다. 그들은 공중에서 약 4 ~ 7 인치 (10 ~ 17cm) 만 이동할 수 있으며 타격시 에너지가 손실됩니다. 그들이 만나는 모든 물질의 양성자와 중성자가 침투하는 것을 방지합니다. 더욱이.

베타 입자로 인한 대부분의 손상은 섭취 또는 삼키는 데서 발생합니다. (알파 입자의 경우도 마찬가지입니다.) 피부에 장기간 노출되면 화상을 입을 수 있지만 방사성 물질을 마시거나 먹는 것은 이러한 종류의 방사선으로 인한 주요 손상 원인입니다.

감마선은 어떤 것도 치지 않고 몸을 통과 할 수 있지만 실제로 그렇게 할 것이라는 보장은 없으며 공중에서 약 1 마일을 이동할 수 있습니다. 장거리 이동 외에도 거의 모든 것을 관통 할 수 있기 때문에 모든 신체 시스템을 손상시키고 살아있는 시스템이있는 환경에서의 존재는 신중해야합니다. 모니터링.