Mille poolest erinevad alfa- / beetakiirgus ja ultraviolettvalgus / röntgenikiirgus / gamma, kui mõlemad tüübid on ioniseerivad?


Vastus 1:

Kiirguse allikas (kuidas see luuakse) on teie mainitud footoni kiirguse nime allikas. Alfa ja beeta on energiliste heeliumi tuumade ja elektronide ajaloolised nimed.

Alfaadid (füüsiliselt samad, mis ioniseeritud heeliumituumad) tekivad suurest raskest tuumast (tavaliselt raskemad kui plii), mis lagunevad kergemateks elementideks, milles on kaks vähem prootonit ja kaks vähem neutronit kui seni (kuna see just väljutas need moodustunud kujul) alfaosake). See hoiab aatomi prootonite ja neutronite arvu tasakaalus, kuid langetab aatomi prootonite ja neutronite koguarvus ning perioodiplaadil kaks punkti madalamale.

Beeta (füüsiliselt sama mis elektronid) genereeritakse raskest tuumast, kus on palju üleliigseid neutroneid. Aatomid, milles on palju rohkem neutroneid kui prootoneid, on tavaliselt ebastabiilsed või radioaktiivsed. Üks neist neutronitest muutub prootoniks ja väljutab üheaegselt elektroni ja elektronide neutriino. See paneb elemendi tõusma perioodilisustabelist suurema aatomnumbrini, kuid vähendab neutronite ja prootonite suhet, võimalusel, kuid mitte alati, muutes selle pisut stabiilsemaks.

Nii alfa- kui ka beetaprotsessid muudavad aatomi transmutatsiooni teel uueks aatomiks, samal ajal kui ultraviolettkiirguse või röntgenikiirguse tekitamine üldiselt seda ei tee. Gammad on erijuhtum, mis hõlmab tavaliselt muid tuumatoiminguid, nii et aatomid muudavad ka nende vormi uuteks aatomiteks, isegi kui gamma ise ei muuda otseselt neutronite või prootonite arvu.

Nii alfa- kui beetaosakesed on tavaliselt väga energilised, kuna need on tuumaprotsessid. Kuna need on elektrilaenguga (alfades on positiivsed ja beetades negatiivsed), ioniseerivad nad molekule ja aatomeid, mis mööduvad lennates, kaotades aeglaselt energiat, kuni neil pole ioniseerimiseks enam piisavalt energiat. Kui nad enam ei ioniseeri, nimetavad inimesed neid lihtsalt heeliumituuma või elektronina ega pea neid tegelikult alfa- või beetaosakesteks. Ajalooliselt ei olnud nad teada, et tegemist oleks lihtsalt väga energiat vajava heeliumituuma või elektroniga, mistõttu nimetati neid alfakiirteks ja beetakiirteks. (Hankige see? Alfakiir, beetakiir, gammakiir kui radioaktiivsetest esemetest väljunud „kiirte” kolm vormi?) Hiljem, kui selgus, et alfa- ja beetakiired olid tegelikult osakesed, nimetati need ümber alfa- ja beetaosakesteks, mis kleepusid isegi pärast selgus, et nad olid lihtsalt heeliumituumad ja elektronid.

UV-valgust kipuvad tekitama välimise kesta elektronide üleminekud, mis tähendab, et ultraviolettvalgus võib üldjuhul purustada väliskesta elektronidega seotud lihtsad keemilised sidemed, näiteks vesiniku-süsiniku sidemed.

Röntgenikiirgust tekitavad sisemise kesta elektronide üleminekud rasketes aatomites. See tähendab, et need on märkimisväärselt võimsamad kui ultraviolettvalgus ja kipuvad lukustuma materjalide kaudu, mitte ei absorbeeri neid nagu UV. Gamma-footonid tekivad tavaliselt tuuma siirdetel, seega on nad palju energilisemad kui röntgenikiirgus. Ka need läbivad enamiku materjalide otse, kuid on ilmselgelt kahjulikumad kui röntgenikiirgus ja nende lainepikkus on palju lühem.

Praktilistel eesmärkidel on röntgenikiirgus igapäevaelust kasulikum, kuna neid saab kasutada luude kuvamiseks haiglas. Gammakiired võivad sama teha, kuid on liiga kahjulikud, nii et inimesed ei kasuta neid tegelikult meditsiiniliseks otstarbeks, kui nad ei püüa kasvajat tappa fokuseeritud gammakiirte või muu sellise abil. UV-kiirgust saab kasutada hammaste epoksia ravimiseks, ränimikrokiipide tootmisel fotoresisti paljastamiseks jne, kuna need on olulised normaalsete keemiliste sidemete ja keemiliste reaktsioonide jaoks.

Radioaktiivsed allikad võivad genereerida alfaid, beetaid ja gammasid (või ka neutroneid). Radioaktiivne neutroniallikas aktiveerib mitteradioaktiivse materjali ja muudab selle radioaktiivseks. Ka tuumarelvad tekitavad neutroneid ja gammasid. Et kaitsta end gamma eest, asetage gammaallika vahele nii palju maad või tihedat ainet. Et kaitsta end neutronite eest, pange enda ja neutroniallika vahele nii palju vett või plasti (plii ja metall on peaaegu kasutud). Ideaalne kilp oleks vahelduvad plii- ja plastikihid või lihtsamad, kuid pisut vähem efektiivsed pinnas ja vesi.


Vastus 2:

Mäletan, et seda küsiti 1965. aastal eksamil viva, võib-olla on asjad muutunud, kuid ma kahtlustan, et mitte.

Alfakiirgus, tahkete osakestega eemaldatud heeliumituum, mida paberileht hõlpsalt blokeerib,

Beetaosakestega kiiresti liikuv elektron, mille alumiiniumfoolium peatab

Valguskiirgus UVA, mõne läbitungivusega UVB tungib läbi naha kõva gamma, suurendades läbitungimist, kuna lainepikkuste lühenemisel võib vaja minna 9 tolli pliid või 3 jalga betooni, kuid mitte massi.