Gamma-razpad: vrsta sevanja, lastnosti, formula

Vsi so verjetno slišali za tri vrste radioaktivnih sevanj - alfa, beta in gama. Vsi se pojavljajo v procesu radioaktivnega razpada snovi in imajo skupne lastnosti in razlike. Največjo nevarnost nosi zadnja vrsta sevanja. Kaj je to?

Vrsta radioaktivnega razpada

Da bi podrobneje razumeli lastnosti gama razkroja, je treba upoštevati naravo ionizirajočega sevanja. Ta definicija pomeni, da je energija takšnega sevanja zelo visoka - ko vstopi v drugi atom, ki se imenuje "ciljni atom", izklopi elektron, ki se giblje vzdolž svoje orbite. V tem primeru ciljni atom postane pozitivno nabit ion (zato je sevanje imenovano ioniziranje). Od ultravijoličnega ali infrardečega to sevanja je značilna visoka energija.

Na splošno imajo alfa, beta in gama razpadi skupne lastnosti. Lahko si predstavljate atom v obliki majhnega semena maka. Potem bo orbita elektronov milo okoli njega. V alfa, beta in gama razkroj iz tega zrna izhaja majhen delec. Obremenitev jedra se spreminja, kar pomeni, da je nastal nov kemični element. Prah brca z velikansko hitrostjo in se razreže v elektronsko lupino tarčnega atoma. Ko izgubimo elektron, ciljni atom postane pozitivno nabit ion. Vendar pa kemični element ostaja isti, ker jedro tarčnega atoma ostane enako. Ionizacija je proces kemične narave, praktično enak postopek se dogaja z interakcijo določenih kovin, ki se raztopijo v kislinah.

Kje drugje nastane γ-propad?

Toda ionizirajoče sevanje se zgodi ne samo pri radioaktivnem razpadu. Pojavljajo se tudi pri jedrskih eksplozijah in jedrskih reaktorjih. Na soncu in drugih zvezah, pa tudi v vodikovi bombici, se sintetizirajo lahka jedra, ki jih spremlja ionizirajoče sevanje. V opremi za rentgenske žarke in pospeševalce napolnjenih delcev pride do tega procesa. Glavna lastnost, ki ima alfa, beta, gama razpad, je najvišja energija ionizacije.

Razlike med temi tremi vrstami sevanja so odvisne od njihove narave. Sevanje je bilo odkrito konec XIX. Stoletja. Potem nihče ni vedel, kaj je ta pojav. Zato so bile tri vrste sevanja in so imenovane črke latinske abecede. Gamma sevanje je leta 1910 odkril znanstvenik Henry Gregg. Gamma razpad je enake narave kot sončna svetloba, infrardeči žarki, radijski valovi. S svojimi lastnostmi so gama žarki fotonsko sevanje, vendar je energija fotonov, ki jih vsebujejo, zelo visoka. Z drugimi besedami, to je sevanja z zelo kratko valovno dolžino.

Lastnosti gama žarkov

To sevanje je zelo enostavno prodreti skozi vse ovire. Bolj gosenični material je na poti, bolje ga zadrži. V ta namen se najpogosteje uporabljajo svinčeve ali betonske konstrukcije. Γ-žarki v zraku zlahka premagajo desetine in celo tisoče metrov.

Gamma propad je za ljudi zelo nevaren. Lahko poškoduje kožo in notranje organe. Beta-sevanje je mogoče primerjati s streljanjem majhnih kroglic in gama - s streljanjem igel. Med jedrsko vžigom se poleg gama sevanja pojavlja tudi nastanek nevtronskega toka. Gamma žarki so skupaj s kozmičnim sevanjem udarili na Zemljo. Poleg njih nosi tudi protone in druge delce na Zemljo.

Dejavnost gama žarkov na živih organizmih

Če primerjamo alfa, beta in gama razpade, bo slednja najbolj nevarna za žive organizme. Hitrost propagacije te vrste sevanja je enaka hitrosti svetlobe. Zaradi svoje visoke hitrosti hitro vstopi v žive celice in povzroči njihovo uničenje. Na kakšen način?

Na poti, γ-sevanje pušča veliko število ioniziranih atomov, ki nato ionizirajo nov del atomov. Celice, ki so bile izpostavljene močni izpostavljenosti gama-žarkom, se razlikujejo v različnih nivojih njihove strukture. Transformirani, začnejo razpadati in zastrupiti telo. Najnovejša faza pa je pojava okvarjenih celic, ki ne morejo več delati normalno.

Pri ljudeh imajo različni organi občutljivost na gama sevanja. Posledice so odvisne od prejetega odmerka ionizirajočega sevanja. Posledica tega je, da se v telesu lahko pojavijo različni fizični procesi, ki bi jih lahko kršili biokemijo. Najbolj ranljivi so organi hematopoeze, limfnih in prebavnih sistemov ter struktura DNK. Ta izpostavljenost je nevarna za ljudi in dejstvo, da se sevanje v telesu kopiči. In tudi ima latentno obdobje vpliva.

Gama-razpadna formula

Za izračun energije gama sevanja lahko uporabimo naslednjo formulo:

E = hv = hc / λ

V tej formuli je h Planckova konstanta, v je frekvenca kvanta elektromagnetne energije, c je hitrost svetlobe in λ je valovna dolžina.