Differenza tra radiazioni alfa beta e gamma
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Le radiazioni alfa, beta e gamma sono tre diversi tipi di radiazioni nucleari. Questi tre diversi tipi di radiazioni hanno proprietà diverse. Qui, discutiamo la differenza tra radiazioni alfa, beta e gamma. Le loro proprietà e differenze di base sono state discusse nell'articolo "Quali sono i tre tipi di radiazioni nucleari".
Alpha Beta e Gamma Particles
- Radiazioni alfa consiste di particelle alfa o nuclei di elio (
), cioè una particella di radiazione alfa costituita da due protoni e due neutroni legati insieme.
), cioè una particella di radiazione alfa costituita da due protoni e due neutroni legati insieme.
- Radiazione beta potrebbe fare riferimento a entrambi beta meno radiazione, dove elettroni () sono emessi o beta plus radiazione, dove positroni (
) vengono emessi.
) vengono emessi.
- Radiazione gamma si riferisce alla radiazione di un'onda elettromagnetica nel range gamma. Può anche essere considerato come un fotone (
).
). 
Carica di Alfa Beta e Radiazioni gamma
- Le particelle alfa hanno una carica di (
) dai suoi due protoni, dove 
. - Per la radiazione beta, un elettrone ha una carica di
. Un positrone, essendo l'antiparticella dell'elettrone, ha una carica di 
. - I fotoni che trasportano radiazioni gamma sono non caricato.
) dai suoi due protoni, dove 
.
. Un positrone, essendo l'antiparticella dell'elettrone, ha una carica di 
.Massa di Alfa Beta e Radiazioni gamma
- Le particelle alfa sono composte da quattro nucleoni. Pertanto, hanno una massa di circa
, dove 
. Quindi, la massa di una particella alfa è 6,64 × 10-27 kg = 3,73 GeV / c2. - Elettroni e Positroni, che costituiscono particelle beta, sono antiparticelle l'una dall'altra. Ciò significa che entrambi hanno la stessa massa. La massa di un elettrone / positrone è 5.49 × 10-4 u = 6,64 × 10-27 kg = 511 keV / c2.
- I fotoni sono privi di massa, quindi le radiazioni gamma sono trasportate nessuna massa.
, dove 
. Quindi, la massa di una particella alfa è 6,64 × 10-27 kg = 3,73 GeV / c2.Velocità di beta alfa e radiazioni gamma
- Il decadimento alfa ha luogo solo quando le masse del nucleo della figlia (
) e la particella alfa insieme (
) è inferiore alla massa del nucleo genitore (
). La differenza di massa (
) è dato come energia cinetica sia alla particella alfa che al nucleo della figlia. Per conservare la quantità di moto, il nucleo della figlia e la particella alfa devono viaggiare in direzioni opposte. Inoltre, la particella alfa, essendo molto più leggera del tipico nucleo della figlia, scarica la maggior parte dell'energia cinetica (di nuovo, per conservare la quantità di moto). Tipicamente, le particelle alfa hanno una velocità di circa il 5% della velocità della luce (
, dove 
velocità della luce = 3 × 108 Signorina-1. Per un dato decadimento alfa l'energia cinetica, e quindi la velocità della particella alfa, assume un valore specifico che può essere calcolato dalle differenze di massa nei nuclei e dalla legge di conservazione del momento. - Per il decadimento beta, ci sono tre prodotti che condividono l'energia cinetica disponibile. In questo caso, l'energia cinetica può essere condivisa tra le particelle in qualsiasi modo. Di conseguenza, le particelle beta possono prendere un gamma di valori. In genere, assumono valori fino a
. - La radiazione gamma consiste di fotoni. Viaggiano alla velocità della luce,
. Portano energie specifiche, tuttavia, corrispondenti alla specifica transizione dei livelli di energia nucleare che le ha provocate.
) e la particella alfa insieme (
) è inferiore alla massa del nucleo genitore (
). La differenza di massa (
) è dato come energia cinetica sia alla particella alfa che al nucleo della figlia. Per conservare la quantità di moto, il nucleo della figlia e la particella alfa devono viaggiare in direzioni opposte. Inoltre, la particella alfa, essendo molto più leggera del tipico nucleo della figlia, scarica la maggior parte dell'energia cinetica (di nuovo, per conservare la quantità di moto). Tipicamente, le particelle alfa hanno una velocità di circa il 5% della velocità della luce (
, dove 
velocità della luce = 3 × 108 Signorina-1. Per un dato decadimento alfa l'energia cinetica, e quindi la velocità della particella alfa, assume un valore specifico che può essere calcolato dalle differenze di massa nei nuclei e dalla legge di conservazione del momento.
.
. Portano energie specifiche, tuttavia, corrispondenti alla specifica transizione dei livelli di energia nucleare che le ha provocate.Potere ionizzante di beta alfa e radiazioni gamma
- Le particelle alfa possono produrre circa 1 000 000 coppie di ioni per centimetro mentre viaggiano attraverso l'aria. Questo è relativamente alto. Questo perché hanno una massa relativamente grande e si muovono lentamente, consentendo loro di interagire maggiormente con le molecole d'aria.
- Le particelle beta producono circa 10 000 coppie di ioni per centimetro in aria.
- I raggi gamma (fotoni) possono produrre circa 10 coppie di ioni per centimetro in aria.
Effetto del campo magnetico sulla radiazione alfa beta e gamma
- Le particelle alfa hanno una carica, quindi se un campo magnetico viene applicato perpendicolarmente al suo percorso, la particella alfa mostra qualche deviazione.
- Anche le particelle beta hanno una carica. Rispetto alle particelle alfa, la carica delle particelle beta è la metà di quella di una carica di particelle alfa. D'altra parte, le velocità delle particelle beta sono molto più grandi di quelle dell'alfa. Di conseguenza, le particelle beta sono deviato più forte da campi magnetici applicati perpendicolarmente ai loro percorsi. Quando viene posto sotto lo stesso campo magnetico, una particella beta meno si piega nella direzione opposta a quella di una particella alfa, mentre una particella beta più si piega nella stessa direzione della particella alfa.
- I fotoni non vengono caricati e così loro non essere deviato dai campi magnetici.
Dalla dimostrazione di Marie Curie del comportamento di 3 tipi di radiazioni
Capacità di fermare le radiazioni alfa beta e gamma
- Le particelle alfa sono fortemente ionizzanti. Così mentre viaggiano attraverso la materia, perdono la loro energia molto più rapidamente. Quindi, possono essere fermati facilmente. Le particelle alfa possono spostarsi di qualche centimetro nell'aria prima che vengano fermate. Possono anche essere fermati da un grosso pezzo di carta. Non riescono nemmeno a penetrare attraverso la pelle umana, quindi non sono così pericolosi, a patto che rimangano fuori dai nostri corpi. Una volta che sono all'interno del corpo, possono causare molti più danni di beta e gamma poiché hanno una capacità molto più forte di ionizzare. (In un famoso caso, si ritiene che Alexander Litvinenko, un ex agente segreto russo, sia stato deliberatamente avvelenato con polonio 210, un emettitore alfa, ed è anche difficile rilevare particelle alfa poiché non possono lasciare il corpo una volta dentro. Tuttavia, tracce di radiazioni alfa erano state trovate dove aveva usato servizi igienici pubblici).
- Le particelle beta possono viaggiare per diversi metri nell'aria, ma possono essere fermate da un foglio di alluminio di diversi millimetri di spessore.
- I fotoni gamma interagiscono meno con la materia e, di conseguenza, sono molto più difficili da fermare. Sono necessari diversi centimetri di piombo o pochi metri di cemento per ridurre sensibilmente l'intensità della radiazione gamma.
Differenza tra radiazioni alfa beta e gamma - Sommario
| Proprietà | Radiazioni alfa | Radiazione beta | Radiazione gamma |
| Natura della particella | Un nucleo di elio | Un elettrone / positrone | Un fotone |
| Carica |  |  | 0 |
| Massa |  |  | 0 |
| Velocità | ~ 0.05c | fino a 0,99c | c |
| Coppie di ioni per cm di aria | ~ 1 000 000 | ~ 10.000 | ~ 10 |
| Interazione con campi magnetici perpendicolari | Qualche deviazione | Grande defleciton | Nessuna deviazione |
| Fermato da | Foglio di carta spessa | Pochi mm di foglio di alluminio | (in una certa misura) Un paio di cm di un blocco di piombo o cemento di pochi metri di spessore |
