Alle må have hørt om tre typer radioaktiv stråling - alfa, beta og gamma. Alle opstår i processen med radioaktivt henfald af stof, og de har både fælles egenskaber og forskelle. Den sidste type stråling udgør den største fare. Hvad er det?
Karten af radioaktivt henfald
For at forstå egenskaberne ved gamma-henfald mere detaljeret er det nødvendigt at overveje arten af ioniserende stråling. Denne definition betyder, at energien af denne type stråling er meget høj – når den rammer et andet atom, kaldet "målatomet", slår den en elektron ud, der bevæger sig i dens kredsløb. I dette tilfælde bliver målatomet en positivt ladet ion (derfor blev strålingen kaldt ioniserende). Denne stråling adskiller sig fra ultraviolet eller infrarød i høj energi.
Alfa-, beta- og gammahenfald har generelt fælles egenskaber. Du kan tænke på et atom som et lille valmuefrø. Så vil elektronernes kredsløb være en sæbeboble omkring den. I alfa, beta og gamma henfald flyver en lille partikel ud af dette korn. I dette tilfælde ændres ladningen af kernen, hvilket betyder, at et nyt kemisk grundstof er blevet dannet. Et støvkorn suser med en gigantisk fart og styrter indelektronskal af målatomet. Efter at have mistet en elektron, bliver målatomet en positivt ladet ion. Imidlertid forbliver det kemiske element det samme, fordi kernen i målatomet forbliver den samme. Ionisering er en proces af kemisk natur, næsten den samme proces finder sted under interaktionen mellem visse metaller, der opløses i syrer.
Hvor forekommer γ-henfald ellers?
Men ioniserende stråling forekommer ikke kun ved radioaktivt henfald. De forekommer også i atomeksplosioner og i atomreaktorer. På Solen og andre stjerner, såvel som i brintbomben, syntetiseres lette kerner, ledsaget af ioniserende stråling. Denne proces forekommer også i røntgenudstyr og partikelacceleratorer. Den vigtigste egenskab, som alfa-, beta-, gammahenfald har, er den højeste ioniseringsenergi.
Og forskellene mellem disse tre typer stråling bestemmes af deres natur. Stråling blev opdaget i slutningen af det 19. århundrede. Så vidste ingen, hvad dette fænomen var. Derfor blev de tre typer stråling navngivet efter bogstaverne i det latinske alfabet. Gammastråling blev opdaget i 1910 af en videnskabsmand ved navn Henry Gregg. Gamma-henfald har samme natur som sollys, infrarøde stråler, radiobølger. Ved deres egenskaber er γ-stråler fotonstråling, men energien af fotonerne indeholdt i dem er meget høj. Det er med andre ord stråling med en meget kort bølgelængde.
Ejendommegammastråler
Denne stråling er ekstremt nem at trænge igennem forhindringer. Jo tættere materialet står i vejen, jo bedre forsinker det det. Oftest bruges bly- eller betonkonstruktioner til dette formål. I luften overvinder γ-stråler let titusinder og endda tusinder af meter.
Gamma-henfald er meget farligt for mennesker. Når de udsættes for det, kan huden og de indre organer blive beskadiget. Betastråling kan sammenlignes med at skyde små kugler, og gammastråling kan sammenlignes med at skyde nåle. Under en nuklear flare sker der udover gammastråling også dannelsen af neutronfluxer. Gammastråler rammer Jorden sammen med kosmiske stråler. Ud over dem transporterer den protoner og andre partikler til Jorden.
Gammastrålers virkning på levende organismer
Hvis vi sammenligner alfa-, beta- og gamma-henfald, vil sidstnævnte være det farligste for levende organismer. Udbredelseshastigheden af denne type stråling er lig med lysets hastighed. Det er på grund af dens høje hastighed, at den hurtigt trænger ind i levende celler og forårsager deres ødelæggelse. Hvordan?
På vejen efterlader γ-stråling et stort antal ioniserede atomer, som igen ioniserer en ny portion atomer. Celler, der har været udsat for kraftig gammastråling, ændrer sig på forskellige niveauer af deres struktur. Forvandlet begynder de at nedbrydes og forgifte kroppen. Og det allersidste trin er fremkomsten af defekte celler, der ikke længere kan udføre deres funktioner norm alt.
Hos mennesker har forskellige organervarierende grader af følsomhed over for gammastråling. Konsekvenserne afhænger af den modtagne dosis af ioniserende stråling. Som et resultat af dette kan der forekomme forskellige fysiske processer i kroppen, biokemi kan blive forstyrret. De mest sårbare er de hæmatopoietiske organer, lymfe- og fordøjelsessystemet samt DNA-strukturer. Denne eksponering er farlig for mennesker og det faktum, at strålingen ophobes i kroppen. Den har også en latensperiode.
Gamma-forfaldsformel
For at beregne energien af gammastråler kan du bruge følgende formel:
E=hv=hc/λ
I denne formel er h Plancks konstant, v er frekvensen af et kvantum af elektromagnetisk energi, c er lysets hastighed, λ er bølgelængden.
