Καταστροφή του γκάμα: η φύση της ακτινοβολίας, ιδιότητες, τύπος

Όλοι έχουν ακούσει πιθανώς τρεις τύπουςραδιενεργή ακτινοβολία - άλφα, βήτα και γάμμα. Όλα αυτά προκύπτουν στη διαδικασία ραδιενεργού αποσύνθεσης της ύλης και έχουν και τις δύο κοινές ιδιότητες και διαφορές. Ο μεγαλύτερος κίνδυνος βαρύνει τον τελευταίο τύπο ακτινοβολίας. Τι είναι αυτό;

Φύση της ραδιενεργού αποσύνθεσης

Προκειμένου να κατανοηθούν καλύτερα οι ιδιότητες της φθοράς γάμμα,είναι απαραίτητο να εξεταστεί η φύση της ιονίζουσας ακτινοβολίας. Αυτός ο ορισμός σημαίνει ότι η ενέργεια αυτού του τύπου ακτινοβολίας είναι πολύ υψηλή - όταν εισέρχεται σε ένα άλλο άτομο, που ονομάζεται "άτομο στόχος", χτυπά ένα ηλεκτρόνιο που κινείται κατά μήκος της τροχιάς του. Σε αυτή την περίπτωση, το άτομο-στόχος γίνεται ένα θετικά φορτισμένο ιόν (επομένως, η ακτινοβολία ονομαζόταν ιονίζουσα). Από την υπεριώδη ή υπέρυθρη ακτινοβολία, αυτή η ακτινοβολία χαρακτηρίζεται από υψηλή ενέργεια.

Γενικά, οι διασπάσεις άλφα, βήτα και γάμμα είναι κοινέςιδιότητες. Μπορούμε να φανταστούμε ένα άτομο με τη μορφή ενός μικρού σπόρου παπαρούνας. Στη συνέχεια, η τροχιά των ηλεκτρονίων θα είναι μια σαπουνόφουσκα γύρω από αυτό. Με αλφα, βήτα και γαμμα αποσύνθεση, ένα μικροσκοπικό σωματίδιο αναδύεται από αυτό το σιτάρι. Σε αυτή την περίπτωση, το φορτίο του πυρήνα αλλάζει, πράγμα που σημαίνει ότι έχει δημιουργηθεί ένα νέο χημικό στοιχείο. Η σκόνη σαρώνει με τεράστια ταχύτητα και κόβει στο κέλυφος των ηλεκτρονίων του ατόμου στόχου. Έχοντας χάσει ένα ηλεκτρόνιο, το άτομο στόχος γίνεται ένα θετικά φορτισμένο ιόν. Ωστόσο, το χημικό στοιχείο παραμένει το ίδιο, επειδή ο πυρήνας του ατόμου στόχου παραμένει ο ίδιος. Ο ιονισμός είναι μια διαδικασία χημικής φύσης, πρακτικά η ίδια διαδικασία συμβαίνει με την αλληλεπίδραση ορισμένων μετάλλων που διαλύονται σε οξέα.

Πού αλλού συμβαίνει η γ-αποσύνθεση;

Αλλά η ιονίζουσα ακτινοβολία δεν συμβαίνει μόνοκατά τη διάρκεια της ραδιενεργούς αποσύνθεσης. Εμφανίζονται επίσης σε πυρηνικές εκρήξεις και σε πυρηνικούς αντιδραστήρες. Στον ήλιο και σε άλλα αστέρια, καθώς και σε μια βόμβα υδρογόνου, συντίθενται οι ελαφριές πυρήνες, που συνοδεύονται από ιονίζουσα ακτινοβολία. Στον εξοπλισμό για τις ακτίνες Χ και τους επιταχυντές των φορτισμένων σωματιδίων, αυτή η διαδικασία συμβαίνει επίσης. Η κύρια ιδιότητα που έχει διασπάσεις άλφα, βήτα, γάμμα είναι η υψηλότερη ενέργεια ιοντισμού.

Και οι διαφορές μεταξύ αυτών των τριών τύπων ακτινοβολίαςκαθορίζονται από τη φύση τους. Η ακτινοβολία ανακαλύφθηκε στα τέλη του 19ου αιώνα. Τότε κανείς δεν ήξερε τι ήταν αυτό το φαινόμενο. Ως εκ τούτου, τρεις τύποι ακτινοβολίας και ονομάστηκαν τα γράμματα του λατινικού αλφάβητου. Η ακτινοβολία Gamma ανακαλύφθηκε το 1910 από έναν επιστήμονα που ονομάζεται Henry Gregg. Η αποσύνθεση του γκάμα έχει την ίδια φύση με το φως του ήλιου, τις υπέρυθρες ακτίνες, τα ραδιοκύματα. Με τις ιδιότητές τους, οι ακτίνες γ είναι ακτινοβολία φωτονίων, αλλά η ενέργεια των φωτονίων που περιέχονται σε αυτά είναι πολύ υψηλή. Με άλλα λόγια, είναι ακτινοβολία με πολύ μικρό μήκος κύματος.

Ιδιότητες των ακτίνων γάμμα

Αυτή η ακτινοβολία είναι εξαιρετικά εύκολη στη διείσδυσητυχόν εμπόδια. Όσο πιο πυκνό υλικό βρίσκεται στο δρόμο του, τόσο καλύτερα κρατάει. Τις περισσότερες φορές χρησιμοποιούνται για το σκοπό αυτό δομές μολύβδου ή σκυροδέματος. Στον αέρα, οι ακτίνες γάμμα ξεπερνούν εύκολα τις δεκάδες και χιλιάδες μέτρα.

Η αποσάθρωση του γκάμα είναι πολύ επικίνδυνη για τους ανθρώπους. Όταν εκτίθεται, το δέρμα και τα εσωτερικά όργανα μπορεί να υποστούν βλάβη. Η ακτινοβολία βήτα μπορεί να συγκριθεί με τα γυρίσματα μικρών σφαίρων και το γάμμα με βελόνες γυρίσματος. Κατά τη διάρκεια μιας πυρηνικής φωτοβολίας, εκτός από την ακτινοβολία γάμμα, εμφανίζεται επίσης σχηματισμός ροής νετρονίων. Οι ακτίνες γάμμα χτύπησαν τη Γη μαζί με την κοσμική ακτινοβολία. Εκτός από αυτά, μεταφέρει πρωτόνια και άλλα σωματίδια στη Γη.

Η επίδραση των ακτίνων γάμμα σε ζωντανούς οργανισμούς

Αν συγκρίνουμε τις διασπάσεις άλφα, βήτα και γ, τότετο τελευταίο θα είναι το πιο επικίνδυνο για τους ζώντες οργανισμούς. Η ταχύτητα διάδοσης αυτού του τύπου ακτινοβολίας είναι ίση με την ταχύτητα του φωτός. Είναι λόγω της μεγάλης ταχύτητάς του που εισέρχεται γρήγορα σε ζωντανά κύτταρα, προκαλώντας την καταστροφή τους. Πώς;

Στο δρόμο, η γ-ακτινοβολία αφήνει ένα μεγάλο αριθμόιονισμένα άτομα, τα οποία με τη σειρά τους ιονίζουν ένα νέο τμήμα ατόμων. Τα κύτταρα που έχουν υποβληθεί σε ισχυρή έκθεση ακτινοβολίας γάμμα ποικίλλουν σε διαφορετικά επίπεδα της δομής τους. Μεταμορφώνονται, αρχίζουν να αποσυντίθενται και να δηλητηριάζουν το σώμα. Και το πιο πρόσφατο στάδιο είναι η εμφάνιση ελαττωματικών κυττάρων, τα οποία δεν μπορούν πλέον να λειτουργούν κανονικά.

Στους ανθρώπους, τα διάφορα όργανα έχουν διαφορετικούς βαθμούςευαισθησία στην ακτινοβολία γάμμα. Οι συνέπειες εξαρτώνται από την λαμβανόμενη δόση ιονίζουσας ακτινοβολίας. Ως αποτέλεσμα, διάφορες σωματικές διαδικασίες μπορούν να εμφανιστούν στο σώμα, η βιοχημεία μπορεί να παραβιαστεί. Τα πιο ευάλωτα είναι τα όργανα αιματοποίησης, λεμφικών και πεπτικών συστημάτων, καθώς και η δομή του DNA. Αυτή η έκθεση είναι επικίνδυνη για τον άνθρωπο και το γεγονός ότι η ακτινοβολία συσσωρεύεται στο σώμα. Και επίσης έχει μια λανθάνουσα περίοδο αντίκτυπου.

Η φόρμουλα γ-αποσύνθεσης

Για να υπολογίσουμε την ενέργεια της ακτινοβολίας γάμμα, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τον ακόλουθο τύπο:

Ε = hv = hc / λ

Σ 'αυτόν τον τύπο, h είναι η σταθερά Planck, ν είναι η συχνότητα του κβαντικού της ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας, γ είναι η ταχύτητα του φωτός και λ είναι το μήκος κύματος.