Z trzech głównych rodzajów promieniowania emitowanego podczas rozpadu radioaktywnego dwa to cząstki, a jeden to energia; naukowcy nazywają je alfa, beta i gamma po pierwszych trzech literach alfabetu greckiego. Cząstki alfa i beta składają się z materii, a promienie gamma to wybuchy energii. Rodzaj emitowanego promieniowania zależy od substancji radioaktywnej; Na przykład cez-137 wytwarza promieniowanie beta i gamma, ale nie wytwarza cząstek alfa.
Co się dzieje podczas rozpadu promieniotwórczego?
Atom, który emituje promieniowanie, ma niestabilne jądro; w wielu przypadkach oznacza to, że ma za dużo neutronów. Atomy łagodzą niestabilność, dzieląc się na kawałki lub emitując promieniowanie; ponieważ może to zmienić liczbę protonów w jądrze, może stać się innym pierwiastkiem. Na przykład uran-238 emituje cząstkę alfa i staje się torem-234. Atom „córki” może być również radioaktywny; każdy nowy pierwiastek staje się krokiem w procesie, który kończy się stabilnym atomem.
Cząstki alfa
Cząstki alfa to dwa protony związane z dwoma neutronami -- zasadniczo jest to jądro atomu helu. W porównaniu z innymi formami promieniowania, alfa są ciężkie i mają niewielką moc przenikania materii; kilka stóp powietrza lub pojedynczy arkusz papieru wystarczy, aby je zablokować. Jednakże, jeśli materiał radioaktywny zostanie połknięty, promieniowanie alfa może siać spustoszenie w ludzkim ciele, ponieważ zostaje osadzone w płucach i innych ważnych narządach. Wewnątrz Ziemi cząstki alfa emitowane przez minerały radioaktywne stają się kieszeniami gazowego helu. Pierwiastki emitujące promieniowanie alfa to uran i polon.
Cząstki beta
Podobnie jak w przypadku cząstek alfa, promieniowanie beta pochodzi z jądra niestabilnego atomu. Beta to elektrony, a ich masa jest znacznie mniejsza niż cząstek alfa – około 1/8 000 masy. Ich penetracja jest nieco silniejsza niż alfa, wymagając do zablokowania kilku milimetrów plastiku lub innego lekkiego materiału. Podobnie jak promieniowanie alfa, cząstki beta są naładowane elektrycznie; beta mają ładunek -1, a alfa ma ładunek +2, ponieważ mają dwa protony. Radioaktywny cez-137 i stront-90 to przykłady emiterów beta.
Promienie gamma
Promienie gamma są formą promieniowania elektromagnetycznego, podobnie jak światło widzialne, fale radiowe, podczerwień i promieniowanie rentgenowskie. W przeciwieństwie do cząstek alfa i beta promienie gamma nie mają masy ani ładunku elektrycznego. Kiedy niestabilny atom emituje promieniowanie gamma, pierwiastek pozostaje ten sam. Na przykład radioaktywny bar jest nadal barem po wytworzeniu promieni gamma. Ochrona przed promieniowaniem gamma wymaga ekranowania ołowiem lub betonem, ponieważ promieniowanie jest niezwykle energetyczne – jest podobne do promieniowania rentgenowskiego, ale ma jeszcze większą moc przenikania. Producenci promieniowania gamma to cez-137, kobalt-60 i pluton.