همه باید در مورد سه نوع پرتوهای رادیواکتیو - آلفا، بتا و گاما - شنیده باشند. همه آنها در فرآیند فروپاشی مواد رادیواکتیو بوجود می آیند و هم ویژگی های مشترک و هم تفاوت هایی دارند. آخرین نوع تشعشع بیشترین خطر را دارد. چیست؟
ماهیت واپاشی رادیواکتیو
برای درک بیشتر خواص واپاشی گاما، لازم است ماهیت پرتوهای یونیزان را در نظر بگیریم. این تعریف به این معنی است که انرژی این نوع تابش بسیار زیاد است - هنگامی که به اتم دیگری به نام "اتم هدف" برخورد می کند، الکترونی را که در مدار خود در حال حرکت است از بین می برد. در این حالت، اتم هدف تبدیل به یک یون با بار مثبت می شود (بنابراین، تابش یونیزه کننده نامیده شد). این تابش از نظر انرژی بالا با اشعه ماوراء بنفش یا مادون قرمز متفاوت است.
به طور کلی، تجزیه آلفا، بتا و گاما خواص مشترکی دارند. شما می توانید یک اتم را مانند یک دانه کوچک خشخاش در نظر بگیرید. سپس مدار الکترون ها حباب صابون به دور آن خواهد بود. در تجزیه آلفا، بتا و گاما، یک ذره کوچک از این دانه خارج می شود. در این حالت بار هسته تغییر می کند، به این معنی که یک عنصر شیمیایی جدید تشکیل شده است. ذره ای از گرد و غبار با سرعتی عظیم می تازد و به درون می ریزدپوسته الکترونی اتم هدف با از دست دادن یک الکترون، اتم هدف تبدیل به یک یون با بار مثبت می شود. با این حال، عنصر شیمیایی ثابت می ماند، زیرا هسته اتم هدف ثابت می ماند. یونیزاسیون یک فرآیند شیمیایی است، تقریباً همان فرآیند در طول برهمکنش فلزات خاصی که در اسیدها حل می شوند، رخ می دهد.
کجای دیگری پوسیدگی γ رخ می دهد؟
اما تشعشعات یونیزان نه تنها در واپاشی رادیواکتیو رخ می دهد. آنها همچنین در انفجارهای اتمی و در راکتورهای هسته ای رخ می دهند. در خورشید و سایر ستارگان و همچنین در بمب هیدروژنی، هسته های نوری سنتز می شوند که با تشعشعات یونیزان همراه هستند. این فرآیند در تجهیزات اشعه ایکس و شتاب دهنده های ذرات نیز اتفاق می افتد. خاصیت اصلی واپاشی آلفا، بتا، گاما بالاترین انرژی یونیزاسیون است.
و تفاوت بین این سه نوع تابش بر اساس ماهیت آنها مشخص می شود. تشعشعات در پایان قرن نوزدهم کشف شد. سپس هیچ کس نمی دانست این پدیده چیست. بنابراین، سه نوع تابش با حروف الفبای لاتین نامگذاری شدند. تابش گاما در سال 1910 توسط دانشمندی به نام هنری گرگ کشف شد. واپاشی گاما طبیعتی مشابه نور خورشید، اشعه مادون قرمز، امواج رادیویی دارد. پرتوهای γ با خواصی که دارند تابش فوتون هستند، اما انرژی فوتون های موجود در آنها بسیار زیاد است. به عبارت دیگر، تابش با طول موج بسیار کوتاه است.
خواصاشعه گاما
این تشعشع بسیار آسان است که از هر مانعی نفوذ کند. هر چه ماده متراکم‌تر در مسیر خود قرار گیرد، بهتر آن را به تأخیر می‌اندازد. اغلب برای این منظور از سازه های سربی یا بتنی استفاده می شود. در هوا، پرتوهای γ به راحتی بر ده ها و حتی هزاران متر غلبه می کنند.
واپاشی گاما برای انسان بسیار خطرناک است. هنگام قرار گرفتن در معرض آن، پوست و اندام های داخلی ممکن است آسیب ببینند. تشعشعات بتا را می توان با شلیک گلوله های کوچک و تابش گاما را با سوزن های تیراندازی مقایسه کرد. در طی یک شعله ی هسته ای، علاوه بر تشعشعات گاما، تشکیل شارهای نوترونی نیز رخ می دهد. پرتوهای گاما همراه با پرتوهای کیهانی به زمین برخورد می کنند. علاوه بر آنها، پروتون ها و سایر ذرات را به زمین می برد.
تاثیر پرتوهای گاما بر موجودات زنده
اگر تجزیه آلفا، بتا و گاما را با هم مقایسه کنیم، دومی خطرناک ترین برای موجودات زنده خواهد بود. سرعت انتشار این نوع تابش برابر با سرعت نور است. به دلیل سرعت بالای آن است که به سرعت وارد سلول های زنده می شود و باعث تخریب آنها می شود. چگونه؟
در راه، تابش γ تعداد زیادی اتم یونیزه شده باقی می گذارد که به نوبه خود بخش جدیدی از اتم ها را یونیزه می کند. سلول هایی که در معرض تشعشعات گامای قدرتمند قرار گرفته اند در سطوح مختلف ساختار خود تغییر می کنند. تبدیل شده، آنها شروع به تجزیه و مسموم کردن بدن می کنند. و آخرین مرحله ظهور سلول های معیوب است که دیگر نمی توانند وظایف خود را به طور طبیعی انجام دهند.
در انسان اندام های مختلف دارنددرجات مختلف حساسیت به تابش گاما پیامدها به دوز دریافتی پرتوهای یونیزان بستگی دارد. در نتیجه، فرآیندهای فیزیکی مختلف می تواند در بدن رخ دهد، بیوشیمی می تواند مختل شود. آسیب پذیرترین اندام های خون ساز، سیستم لنفاوی و گوارشی و همچنین ساختارهای DNA هستند. این قرار گرفتن در معرض خطر برای انسان و این واقعیت است که تشعشعات در بدن تجمع می یابد. همچنین دارای یک دوره تاخیر است.
فرمول واپاشی گاما
برای محاسبه انرژی پرتوهای گاما می توانید از فرمول زیر استفاده کنید:
E=hv=hc/λ
در این فرمول، h ثابت پلانک است، v فرکانس کوانتومی از انرژی الکترومغناطیسی، c سرعت نور، λ طول موج است.
