يجب أن يكون الجميع قد سمع عن ثلاثة أنواع من الإشعاع المشع - ألفا وبيتا وجاما. كل منهم ينشأ في عملية الاضمحلال الإشعاعي للمادة ، ولهم خصائص واختلافات مشتركة. النوع الأخير من الإشعاع يحمل أكبر خطر. ما هذا؟
طبيعة الاضمحلال الإشعاعي
لفهم خصائص تحلل جاما بمزيد من التفصيل ، من الضروري النظر في طبيعة الإشعاع المؤين. يعني هذا التعريف أن طاقة هذا النوع من الإشعاع عالية جدًا - فعندما تصطدم بذرة أخرى ، تسمى "ذرة الهدف" ، فإنها تقطع إلكترونًا يتحرك في مداره. في هذه الحالة ، تصبح الذرة المستهدفة أيونًا موجب الشحنة (لذلك ، يُطلق على الإشعاع اسم مؤين). يختلف هذا الإشعاع عن الأشعة فوق البنفسجية أو الأشعة تحت الحمراء في الطاقة العالية.
بشكل عام ، تحتوي تحلل ألفا وبيتا وغاما على خصائص مشتركة. يمكنك التفكير في الذرة على أنها بذرة صغيرة من الخشخاش. بعد ذلك سيكون مدار الإلكترونات عبارة عن فقاعة صابون حوله. في اضمحلال ألفا وبيتا وغاما ، يطير جسيم صغير من هذه الحبوب. في هذه الحالة ، تتغير شحنة النواة ، مما يعني أنه قد تم تكوين عنصر كيميائي جديد. ذرة من الغبار تندفع بسرعة هائلة وتتصادمقذيفة الإلكترون للذرة المستهدفة. بعد أن فقدت إلكترونًا ، تصبح الذرة المستهدفة أيونًا موجب الشحنة. ومع ذلك ، يظل العنصر الكيميائي كما هو ، لأن نواة الذرة الهدف تظل كما هي. التأين هو عملية ذات طبيعة كيميائية ، وتحدث نفس العملية تقريبًا أثناء تفاعل بعض المعادن التي تذوب في الأحماض.
في أي مكان آخر يحدث تسوس γ
لكن الإشعاع المؤين لا يحدث فقط في الاضمحلال الإشعاعي. تحدث أيضًا في التفجيرات الذرية والمفاعلات النووية. على الشمس والنجوم الأخرى ، وكذلك في القنبلة الهيدروجينية ، يتم تصنيع النوى الضوئية ، مصحوبة بالإشعاع المؤين. تحدث هذه العملية أيضًا في معدات الأشعة السينية ومسرعات الجسيمات. الخاصية الرئيسية لاضمحلال ألفا وبيتا وغاما هي أعلى طاقة تأين.
والاختلافات بين هذه الأنواع الثلاثة من الإشعاع تحددها طبيعتها. تم اكتشاف الإشعاع في نهاية القرن التاسع عشر. ثم لم يعرف أحد ما هي هذه الظاهرة. لذلك ، تمت تسمية الأنواع الثلاثة للإشعاع بأحرف الأبجدية اللاتينية. تم اكتشاف إشعاع جاما في عام 1910 من قبل عالم يدعى هنري جريج. تحلل جاما له نفس طبيعة أشعة الشمس والأشعة تحت الحمراء وموجات الراديو. وبحسب خصائصها ، فإن أشعة جاما هي إشعاع فوتوني ، لكن طاقة الفوتونات الموجودة فيها عالية جدًا. بمعنى آخر ، إنه إشعاع بطول موجي قصير جدًا.
خصائصأشعة جاما
هذا الإشعاع من السهل جدًا اختراقه من خلال أي عوائق. كلما كانت المادة أكثر كثافة في طريقها ، كان ذلك أفضل لتأخيرها. في أغلب الأحيان ، يتم استخدام هياكل الرصاص أو الخرسانة لهذا الغرض. في الهواء ، تتغلب أشعة γ بسهولة على عشرات بل وآلاف الأمتار.
اضمحلال جاما خطير جدا على البشر. عند التعرض لها ، يمكن أن يتلف الجلد والأعضاء الداخلية. يمكن مقارنة إشعاع بيتا بإطلاق رصاصات صغيرة ، ويمكن مقارنة إشعاع غاما بإبر إطلاق النار. أثناء التوهج النووي ، بالإضافة إلى إشعاع جاما ، يحدث أيضًا تكوين تدفقات النيوترونات. تضرب أشعة جاما الأرض جنبًا إلى جنب مع الأشعة الكونية. بالإضافة إليهم ، فهو يحمل البروتونات والجسيمات الأخرى إلى الأرض.
تأثير أشعة جاما على الكائنات الحية
إذا قارنا تحلل ألفا وبيتا وغاما ، فإن الأخير سيكون الأكثر خطورة على الكائنات الحية. سرعة انتشار هذا النوع من الإشعاع تساوي سرعة الضوء. وبسبب سرعته العالية ، فإنه يدخل بسرعة إلى الخلايا الحية ، مما يتسبب في تدميرها. كيف
في الطريق ، يترك إشعاع بيتا عددًا كبيرًا من الذرات المتأينة ، والتي بدورها تؤين جزءًا جديدًا من الذرات. تتغير الخلايا التي تعرضت لأشعة جاما القوية على مستويات مختلفة من بنيتها. بعد أن تحولوا ، بدأوا في تحلل الجسم وتسممه. والمرحلة الأخيرة هي ظهور الخلايا المعيبة التي لم تعد قادرة على أداء وظائفها بشكل طبيعي.
لدى البشر ، أعضاء مختلفة لهابدرجات متفاوتة من الحساسية لإشعاع جاما. تعتمد العواقب على الجرعة المتلقاة من الإشعاع المؤين. نتيجة لذلك ، يمكن أن تحدث العديد من العمليات الفيزيائية في الجسم ، ويمكن أن تتعطل الكيمياء الحيوية. الأكثر عرضة للخطر هي الأعضاء المكونة للدم والجهاز الليمفاوي والجهاز الهضمي ، وكذلك هياكل الحمض النووي. هذا التعرض خطير للإنسان وحقيقة أن الإشعاع يتراكم في الجسم. كما أن لديها فترة انتقال.
صيغة تحلل جاما
لحساب طاقة أشعة جاما ، يمكنك استخدام الصيغة التالية:
E=hv=hc / λ
في هذه الصيغة ، h هو ثابت بلانك ، v هو تردد كمية من الطاقة الكهرومغناطيسية ، c هي سرعة الضوء ، λ هو الطول الموجي.
