Alfa- ja beetakiirgus selgitasid lihtsalt: peate seda teadma

Radioaktiivsuse osas esinevad sageli terminid alfa- ja beetakiirgus. Selles praktilises näpunäites saate täpselt teada, mis see on.

Alfakiirgus - mis see on?

Alfakiirgus on suhteliselt kahjutu kiirgus, mis tekib alfa lagunemisel.

• Alfa lagunemisel lükatakse tuumas tagasi kaks prootonit ja kaks neutronit. Aatomituuma massiarv väheneb seega 4 ühiku võrra ja aatominumber 2 ühiku võrra.
• Teisisõnu võiks öelda, et alfaosake on kahekordse ionisatsiooniga heeliumi aatom, kuna heeliumi tuumas on ka 2 prootonit ja 2 neutronit.
• Alfaosakeste suhteliselt suure massi (4 u) tõttu on tungimissügavus väga väike.

Beetakiirgus - mis see on?

Lisaks alfakiirgusele on ka beetakiirgust.

• Enamasti peetakse silmas β‾ lagunemist. Siin muutub neutron prootoniks. See aga saadab välja elektroni ja antineutrino. See lagunemine toimub enamasti nukliidide korral, milles on ülearune neutronite arv. Massenumber ei muutu, kuid aatomiarvu suurendatakse ühe võrra.
• Samuti on beeta pluss lagunemine, mille käigus prooton muundub neutroniks. See kiirgab aga positiivrit, mis moodustab nagu elektron, lihtsalt antimaterjalist ja elektronist neutriino, mis on neutraalne osake, mida on raske tuvastada.
• Vastupidiselt alfakiirgusele tungib beetakiirgus mõnevõrra sügavamale. Kui beetaosakesed tungivad, kandub energia materjali ja ionisatsioon toimub pinna lähedal asuvas kihis, mis vastab osakeste tungimise sügavusele.

Kuidas laguneb uraan pliiks?

Paremaks mõistmiseks selgitame näitena uraani lagunemist pliiks.

• Väidetavalt laguneb uraani aatom (238/92) pliiaatomiks (206/82). Kõigepealt lahutage massiarvud: 238 - 206 = 32 u. Nüüd teate, et lagunemise käigus vabaneb 32 nukleoni (s.o prootonid ja / või neutronid). See vastab 8 alfaosakese massiarvule.
• Seejärel lahutage aatomnumber: 92 (p +) - 82 (p +) = 10 (p +). 8 alfaosakese laeng on aga 8 ⋅ 2 (p +) = 16 (p +). Kuna aatominumber muutub ainult 10 positiivse laengu võrra, tuleb veel toimuda 6 beeta lagunemist. See omakorda suurendab aatomiarvu 6 positiivse laengu võrra ja massiarv jääb samaks.

Järgmises praktilises näpunäites selgitame, kuidas kvantarvutid töötavad.