خواص اشعه رادیواکتیو

عناصر رادیواكتیو معمولا سه نوع ذره یا اشعه از خود صادر می‌كنند كه شامل ذره آلفا ، ذره بتا و اشعه گاما است. با قرار دادن اشعه رادیواكتیو تحت تاثیر میدان مغناطیسی متوجه شده‌اند كه ذره آلفا دارای بار مثبت ، بتا دارای بار منفی و اشعه گاما بدون بار است.
● خواص ذره آلفا
جنس ذره آلفا ، هسته اتم هلیوم است كه از دو نوترون و دو پروتون تشكیل یافته است. جرم آن حدود ۴ برابر جرم پروتون و بار الكتریكی آن ۲+ و علامت اختصاری آن (۴,۲)He است. برد ذره آلفا به عنصر مادر ، انرژی اولیه و جنس محیط بستگی دارد. مثلا برد ذره آلفا صادره از رادیوم در هوا تقریبا ۴.۸ سانتیمتر می‌باشد. ذره آلفا به علت داشتن ۲ بار مثبت هنگامی كه از نزدیكی یك اتم عبور می كند، ممكن است تحت تاثیر میدان الكتروستاتیكی خود ، الكترون مدار خارجی آن اتم را خارج سازد و یا به عبارت دیگر اتم را یونیزه كند. همچنین ذره آلفا قادر است محل الكترون را تغییر دهد، یعنی الكترون تحت تاثیر میدان الكتریكی ذره آلفا از مدار پایین تری به مدار بالاتر صعود می‌كند و در نتیجه اتم به حالت برانگیخته در می‌آید. قابلیت نفوذ ذره آلفا بسیار كم است.
● خواص ذره بتا
جنس ذره بتای منفی ، از جنس الكترون می‌باشد، بار الكتریكی آن ۱- و علامت آن بتای منفی است. برد ذره بتا در هوا در حدود چند سانتیمتر تا حدود یك متر است. البته برد این ذره نیز به انرژی اولیه (عنصر مادر) و جنس محیط بستگی دارد. برخلاف ذره آلفا ، ذره بتا از نظر حفاظت یك خطر خارجی محسوب می‌شود. خاصیت یون سازی این ذره به مراتب كمتر از ذره آلفا است، یعنی بطور متوسط در حدود ۱۰۰ مرتبه كمتر از ذره آلفا می‌باشد. ذره بتا می‌تواند در اتمها ایجاد برانگیختگی كند، ولی این خاصیت نیز در ذره بتا، به مراتب كمتر از ذره آلفا است. قدرت نفوذ ذره بتا بطور متوسط ۱۰۰ برابر بیشتر از ذره آلفا است. طیف ذره بتا تك انرژی نیست، بلكه یك طیف پیوسته است كه تمام مقادیر انرژی از ۰ تا انرژی ماكزیمم را دارا می‌باشد. این ذره همان پوزتیرون است كه ضد ماده الكترون می‌باشد. جرم آن با جرم الكترون برابر بوده و دارای باری مخالف با بار الكترون است و علامت اختصاری آن حرف بتای مثبت است.
● خواص اشعه گاما
جنس اشعه گاما از جنس امواج الكترومغناطیسی می‌باشد، یعنی از جنس نور است. ولی با طول موج بسیار كوتاه كه طول موج آن از ۱ تا ۰.۰۱ آنگستروم تغییر می‌كند. جرم آن در مقیاس اتمی صفر ، سرعت آن برابر سرعت نور ، بار الكتریكی آن صفر و علامت اختصاری آن حرف گاما می‌باشد. انرژی اشعه گاما از ۱۰ كیلو الكترون ولت تا ۱۰ مگا الكترون ولت تغییر می‌كند. برد آنها بسیار زیاد است. مثلا در هوا چندین متر است. خاصیت ایجاد یونیزاسیون و برانگیختگی در اشعه گاما نیز وجود دارد. ولی به مراتب كمتر از ذرات آلفا و بتا است. مثلا اگر قدرت یونیزاسیون متوسط اشعه گاما را یك فرض كنیم، قدرت یونیزاسیون متوسط ذره بتا ۱۰۰ و ذره آلفا ۱۰۴ خواهد بود. قدرت نفوذ این اشعه به مراتب بیشتر از ذرات بتا و آلفا است. طیف انرژی اشعه گاما ، همانند ذرات آلفا تك انرژی است. یعنی تمام فوتونهای گامای حاصل از یك عنصر رادیواكتیو دارای انرژی یكسانی هستند.

منبع : آموزش و پرورش استان خراسان