อัลฟาเบต้ากับรังสีแกมมา
กระแสของพลังงานควอนตัมหรืออนุภาคที่มีพลังงานสูงเรียกว่ารังสี โดยธรรมชาติจะเกิดขึ้นเมื่อนิวเคลียสที่ไม่เสถียรเปลี่ยนเป็นนิวเคลียสที่เสถียร พลังงานส่วนเกินถูกพาไปโดยอนุภาคหรือควอนตาเหล่านี้
รังสีอัลฟา (α Radiation)
นิวเคลียสฮีเลียม-4 ที่ปล่อยออกมาจากนิวเคลียสอะตอมที่ใหญ่กว่าระหว่างการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสีเรียกว่าอนุภาคแอลฟา ในระหว่างการสลาย นิวเคลียสต้นกำเนิดจะสูญเสียโปรตอนสองตัวและนิวตรอนสองนิวตรอน ซึ่งประกอบด้วยอนุภาคแอลฟา ดังนั้นหมายเลขนิวคลีออนของนิวเคลียสหลักลดลง 4 และเลขอะตอมลดลง 2 และไม่มีอิเล็กตรอนถูกจับกับนิวเคลียสของฮีเลียมกระบวนการนี้เรียกว่าการสลายตัวของอัลฟา และกระแสของอนุภาคแอลฟาเรียกว่ารังสีอัลฟา
อนุภาคแอลฟามีประจุบวกด้วยพลังงานต่ำสุดและความเร็วต่ำสุดเมื่อเทียบกับการแผ่รังสีอื่นๆ ที่ปล่อยออกมาจากนิวเคลียส มันสูญเสียพลังงานจลน์อย่างรวดเร็วและเปลี่ยนเป็นอะตอมฮีเลียม มันยังหนักและมีขนาดใหญ่กว่า ในกระบวนการนี้จะปล่อยพลังงานจำนวนมากในพื้นที่ขนาดเล็ก ดังนั้นรังสีอัลฟาจึงมีอันตรายมากกว่ารังสีอีกสองรูปแบบ ในสนามไฟฟ้า อนุภาคแอลฟาจะเคลื่อนที่ขนานไปกับทิศทางของสนาม มีอัตราส่วน e/m ต่ำสุด ในสนามแม่เหล็ก อนุภาคแอลฟาจะมีวิถีโค้งที่มีความโค้งต่ำสุดในระนาบตั้งฉากกับสนามแม่เหล็ก
การแผ่รังสีเบต้า (β Radiation)
อิเล็กตรอนหรือโพซิตรอน (ต้านอนุภาคอิเล็กตรอน) ที่ปล่อยออกมาระหว่างการสลายตัวของบีตาเรียกว่าอนุภาคบีตา กระแสของโพซิตรอนหรืออิเล็กตรอน (อนุภาคเบต้า) ที่ปล่อยออกมาจากการสลายตัวของบีตาเรียกว่ารังสีบีตา การสลายตัวของเบต้าเป็นผลมาจากปฏิกิริยาที่อ่อนแอในนิวเคลียส
ในการสลายตัวแบบเบตา นิวเคลียสที่ไม่เสถียรจะเปลี่ยนเลขอะตอมของมันโดยให้เลขนิวคลีออนคงที่ การสลายตัวของเบต้ามีสามประเภท
บวกการสลายตัวของเบต้า: โปรตอนในนิวเคลียสของผู้ปกครองเปลี่ยนเป็นนิวตรอนโดยปล่อยโพซิตรอนและนิวตริโน เลขอะตอมของนิวเคลียสลดลง 1.
สลายเบต้าเชิงลบ: นิวตรอนเปลี่ยนเป็นโปรตอนโดยปล่อยอิเล็กตรอนและนิวตริโน เลขอะตอมของนิวเคลียสหลักเพิ่มขึ้น 1.
̅
การดักจับอิเล็กตรอน: โปรตอนในนิวเคลียสของแม่จะเปลี่ยนเป็นนิวตรอนโดยการดักจับอิเล็กตรอนจากสิ่งแวดล้อม มันปล่อยนิวตริโนในระหว่างกระบวนการ เลขอะตอมของนิวเคลียสลดลง 1.
เฉพาะการสลายตัวของเบต้าในเชิงบวกและการสลายตัวของเบต้าเชิงลบเท่านั้นที่มีส่วนช่วยในการแผ่รังสีบีตา
เบต้ามีระดับพลังงานและความเร็วปานกลาง การแทรกซึมเข้าไปในวัสดุก็อยู่ในระดับปานกลางเช่นกัน มีอัตราส่วน e/m สูงกว่ามาก เมื่อเคลื่อนที่ผ่านสนามแม่เหล็ก มันจะเคลื่อนที่ไปตามวิถีที่มีความโค้งสูงกว่าอนุภาคแอลฟามาก พวกมันเคลื่อนที่ในระนาบตั้งฉากกับสนามแม่เหล็ก และการเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามกับอนุภาคแอลฟาของอิเล็กตรอน และในทิศทางเดียวกันสำหรับโพซิตรอน
รังสีแกมมา (γ Radiation)
กระแสของควอนตาแม่เหล็กไฟฟ้าพลังงานสูงที่ปล่อยออกมาจากนิวเคลียสของอะตอมที่ตื่นเต้นเรียกว่ารังสีแกมมา พลังงานส่วนเกินจะถูกปลดปล่อยออกมาในรูปของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าเมื่อนิวเคลียสเคลื่อนผ่านไปยังสถานะพลังงานที่ต่ำกว่า รังสีแกมมามีพลังงานตั้งแต่ประมาณ 10-15 ถึง 10-10 จูล (10 keV ถึง 10 MeV ในหน่วยโวลต์ของอิเล็กตรอน)
เนื่องจากรังสีแกมมาเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและไม่มีมวลพัก ดังนั้น e/m จึงไม่มีที่สิ้นสุด ไม่แสดงการโก่งตัวในสนามแม่เหล็กหรือสนามไฟฟ้า รังสีแกมมามีพลังงานสูงกว่าอนุภาครังสีอัลฟาและเบต้ามาก
อัลฟ่าเบต้าและรังสีแกมมาต่างกันอย่างไร
• รังสีอัลฟาและเบตาเป็นกระแสของอนุภาคที่ประกอบด้วยมวล อนุภาคแอลฟาเป็นนิวเคลียส He-4 และเบตาเป็นอิเล็กตรอนหรือโพซิตรอน รังสีแกมมาเป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและประกอบด้วยควอนตาพลังงานสูง
• เมื่ออนุภาคแอลฟาถูกปล่อยออกมา เลขนิวคลีออนและเลขอะตอมของนิวเคลียสหลักจะเปลี่ยนไป (เปลี่ยนเป็นองค์ประกอบอื่น) ในการสลายตัวของเบต้า เลขนิวคลีออนยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในขณะที่เลขอะตอมเพิ่มขึ้นหรือลดลง 1 (เปลี่ยนเป็นองค์ประกอบอื่นอีกครั้ง) เมื่อปล่อยรังสีแกมมา ทั้งเลขนิวคลีออนและเลขอะตอมจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลง แต่ระดับพลังงานของนิวเคลียสจะลดลง
• อนุภาคแอลฟาเป็นอนุภาคที่หนักที่สุด และอนุภาคบีตามีมวลค่อนข้างเล็ก อนุภาครังสีแกมมาไม่มีมวลพัก
• อนุภาคแอลฟามีประจุบวก ในขณะที่อนุภาคบีตาสามารถมีประจุบวกหรือลบก็ได้ ควอนตัมแกมมาไม่มีค่าใช้จ่าย
• อนุภาคแอลฟาและเบต้าแสดงการโก่งตัวเมื่อเคลื่อนที่ผ่านสนามแม่เหล็กและสนามไฟฟ้า อนุภาคอัลฟ่ามีความโค้งต่ำกว่าเมื่อเคลื่อนที่ผ่านสนามไฟฟ้าหรือสนามแม่เหล็ก รังสีแกมมาไม่มีการโก่งตัว
คุณอาจสนใจอ่าน:
1. ความแตกต่างระหว่างกัมมันตภาพรังสีและการแผ่รังสี
2. ความแตกต่างระหว่างการปล่อยและการแผ่รังสี