Jeder muss von drei Arten radioaktiver Strahlung gehört haben - Alpha, Beta und Gamma. Sie alle entstehen beim radioaktiven Zerfall von Materie und haben sowohl gemeinsame Eigenschaften als auch Unterschiede. Die letzte Strahlungsart birgt die größte Gefahr. Was ist das?
Art des radioaktiven Zerfalls
Um die Eigenschaften des Gammazerfalls genauer zu verstehen, ist es notwendig, die Natur ionisierender Strahlung zu betrachten. Diese Definition bedeutet, dass die Energie dieser Art von Strahlung sehr hoch ist - wenn sie auf ein anderes Atom trifft, das sogenannte "Zielatom", schlägt es ein Elektron heraus, das sich in seiner Umlaufbahn bewegt. In diesem Fall wird das Zielatom zu einem positiv geladenen Ion (daher wurde die Strahlung als ionisierend bezeichnet). Diese Strahlung unterscheidet sich von ultravioletter oder infraroter Strahlung durch hohe Energie.
Im Allgemeinen haben Alpha-, Beta- und Gamma-Zerfälle gemeinsame Eigenschaften. Sie können sich ein Atom wie einen kleinen Mohnsamen vorstellen. Dann wird die Umlaufbahn der Elektronen eine Seifenblase um sie herum sein. Beim Alpha-, Beta- und Gamma-Zerfall fliegt ein winziges Teilchen aus diesem Korn heraus. In diesem Fall ändert sich die Ladung des Kerns, was bedeutet, dass ein neues chemisches Element gebildet wurde. Ein Staubkörnchen rast mit gigantischer Geschwindigkeit heran und kracht hineinElektronenhülle des Zielatoms. Durch den Verlust eines Elektrons wird das Zielatom zu einem positiv geladenen Ion. Das chemische Element bleibt jedoch gleich, weil der Kern des Zielatoms gleich bleibt. Ionisierung ist ein Prozess chemischer Natur, fast der gleiche Prozess tritt bei der Wechselwirkung bestimmter Metalle auf, die sich in Säuren auflösen.
Wo kommt der γ-Zerfall noch vor?
Ionisierende Strahlung tritt aber nicht nur beim radioaktiven Zerfall auf. Sie treten auch bei Atomexplosionen und in Kernreaktoren auf. Auf der Sonne und anderen Sternen sowie in der Wasserstoffbombe werden leichte Kerne synthetisiert, begleitet von ionisierender Strahlung. Dieser Prozess findet auch in Röntgengeräten und Teilchenbeschleunigern statt. Die Haupteigenschaft von Alpha-, Beta- und Gamma-Zerfällen ist die höchste Ionisationsenergie.
Und die Unterschiede zwischen diesen drei Arten von Strahlung werden durch ihre Natur bestimmt. Strahlung wurde Ende des 19. Jahrhunderts entdeckt. Damals wusste niemand, was dieses Phänomen war. Daher wurden die drei Strahlungsarten nach den Buchstaben des lateinischen Alphabets benannt. Gammastrahlung wurde 1910 von einem Wissenschaftler namens Henry Gregg entdeckt. Gamma-Zerfall hat die gleiche Natur wie Sonnenlicht, Infrarotstrahlen, Radiowellen. γ-Strahlen sind von ihren Eigenschaften her Photonenstrahlung, jedoch ist die Energie der darin enth altenen Photonen sehr hoch. Mit anderen Worten, es handelt sich um Strahlung mit sehr kurzer Wellenlänge.
EigenschaftenGammastrahlen
Diese Strahlung ist extrem leicht durch alle Hindernisse zu dringen. Je dichter das Material ihm im Weg steht, desto besser verzögert es ihn. Meistens werden zu diesem Zweck Blei- oder Betonkonstruktionen verwendet. In der Luft überwinden γ-Strahlen mühelos Zehn- und sogar Tausende von Metern.
Gammazerfall ist sehr gefährlich für den Menschen. Wenn es ihm ausgesetzt wird, können Haut und innere Organe geschädigt werden. Betastrahlung kann mit dem Schießen kleiner Kugeln verglichen werden, und Gammastrahlung kann mit dem Schießen von Nadeln verglichen werden. Während einer Kerneruption kommt es neben Gammastrahlung auch zur Bildung von Neutronenflüssen. Gammastrahlen treffen zusammen mit kosmischen Strahlen auf die Erde. Zusätzlich zu ihnen transportiert es Protonen und andere Teilchen zur Erde.
Die Wirkung von Gammastrahlen auf lebende Organismen
Wenn wir Alpha-, Beta- und Gamma-Zerfälle vergleichen, ist letzterer der gefährlichste für lebende Organismen. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit dieser Art von Strahlung ist gleich der Lichtgeschwindigkeit. Aufgrund seiner hohen Geschwindigkeit dringt es schnell in lebende Zellen ein und verursacht deren Zerstörung. Wie?
Auf ihrem Weg hinterlässt die γ-Strahlung eine große Anzahl ionisierter Atome, die wiederum einen neuen Teil von Atomen ionisieren. Zellen, die starker Gammastrahlung ausgesetzt wurden, verändern sich auf verschiedenen Ebenen ihrer Struktur. Verwandelt beginnen sie sich zu zersetzen und den Körper zu vergiften. Und das allerletzte Stadium ist das Auftreten defekter Zellen, die ihre Funktionen nicht mehr normal ausführen können.
Beim Menschen haben verschiedene Organeunterschiedliche Grade der Empfindlichkeit gegenüber Gammastrahlung. Die Folgen hängen von der empfangenen Dosis ionisierender Strahlung ab. Als Folge davon können verschiedene physikalische Prozesse im Körper ablaufen, die Biochemie kann gestört werden. Am anfälligsten sind die hämatopoetischen Organe, das Lymph- und Verdauungssystem sowie DNA-Strukturen. Diese Exposition ist gefährlich für den Menschen und dadurch, dass sich die Strahlung im Körper anreichert. Es hat auch eine Latenzzeit.
Gammazerfallsformel
Um die Energie von Gammastrahlen zu berechnen, können Sie die folgende Formel verwenden:
E=hv=hc/λ
In dieser Formel ist h das Plancksche Wirkungsquantum, v die Frequenz eines Quants elektromagnetischer Energie, c die Lichtgeschwindigkeit, λ die Wellenlänge.
