Gamma rozklad: povaha záření, vlastnosti, vzorec

Všichni pravděpodobně slyšeli o třech typech radioaktivního záření - alfa, beta a gamma. Všechny se objevují v procesu radioaktivního rozpadu hmoty a mají společné vlastnosti a rozdíly. Největší nebezpečí nese druhý typ záření. Co to je?

Povaha radioaktivního rozkladu

Abychom lépe pochopili vlastnosti gama rozpadu, je třeba zvážit povahu ionizujícího záření. Tato definice znamená, že energie tohoto druhu záření je velmi vysoká - když vstupuje do jiného atomu, nazývaného "cílový atom", narazí elektron pohybující se po jeho oběžné dráze. V tomto případě se cílový atom stává pozitivně nabitým iontem (proto se ozáření nazývá ionizací). Z ultrafialového nebo infračerveného záření se toto záření vyznačuje vysokou energií.

Obecně platí, že rozklad alfa, beta a gama má společné vlastnosti. Je možné si představit atom ve formě malého semena máku. Pak bude oběžnou dráhou elektronů kolem něj bublina mýdla. Při alfa, beta a gama rozkladu se z tohoto zrna objevují malé částice. V takovém případě se mění náboj jádra, což znamená, že byl vytvořen nový chemický prvek. Prach zametá s obrovskou rychlostí a střílí se do elektronového pláště cílového atomu. Po ztrátě elektronu se cílový atom stává pozitivně nabitým iontem. Nicméně chemický prvek zůstává stejný, protože jádro cílového atomu zůstává stejné. Ionizace je proces chemické povahy, prakticky stejný proces nastává při interakci určitých kovů, které se rozpouštějí v kyselinách.

Kde se děje jinak gama - rozpad?

Ale ionizující záření se vyskytuje nejen v radioaktivním rozpadu. Vyskytují se také v jaderných výbuchů av jaderných reaktorech. Na Slunci a dalších hvězdách, stejně jako na vodíkové bombě, jsou syntetizovány lehké jádra doprovázené ionizujícím zářením. V rentgenovém zařízení a urychlovače nabitých částic tento proces také nastane. Hlavní vlastnost, která má rozklad alfa, beta, gama je nejvyšší ionizační energií.

A rozdíly mezi těmito třemi druhy záření jsou určeny svou povahou. Radiace byly objeveny na konci 19. století. Pak nikdo nevěděl, jaký je tento jev. Proto byly tři typy záření a byly nazývány písmeny latinské abecedy. Gama záření bylo objeveno v roce 1910 vědcem jménem Henry Gregg. Gamma rozklad má stejnou povahu jako sluneční světlo, infračervené paprsky, rádiové vlny. Svými vlastnostmi gama paprsky jsou fotonové záření, ale energie fotonů obsažených v nich je velmi vysoká. Jinými slovy je to záření s velmi krátkou vlnovou délkou.

Vlastnosti záření gama

Toto ozařování je velmi snadné proniknout přes překážky. Čím hustší materiál je ve své cestě, tím lépe to zadržuje. Nejčastěji se k tomuto účelu používají olověné nebo betonové konstrukce. Ve vzduchu gama paprsky snadno překonávají desítky a dokonce tisíce metrů.

Gamma rozklad je pro člověka velmi nebezpečný. Při expozici může dojít k poškození kůže a vnitřních orgánů. Beta záření může být srovnáváno se střelbou malých nábojů a gama - se střílecími jehlami. Během jaderného záření se kromě gama záření objevuje také tvorba neutronových toků. Gamma paprsky narazily na Zem spolu s kosmické záření. Kromě nich nesou na Zemi protóny a další částice.

Účinek gama paprsků na živé organismy

Porovnáme-li alfa, beta a gama rozpady, bude tato druhá nejnebezpečnější pro živé organismy. Rychlost šíření tohoto typu záření se rovná rychlosti světla. Je to kvůli vysoké rychlosti, že se rychle dostane do živých buněk a způsobí jejich zničení. Jak?

Cestou gama záření opouští velké množství ionizovaných atomů, které zase ionizují novou část atomů. Buňky, které prošly silnou expozicí gama záření, se liší v různých úrovních jejich struktury. Transformované se začínají rozkládat a otrávit tělo. A nejnovějším stavem je vzhled vadných buněk, které již nemohou fungovat normálně.

U lidí mají různé orgány různé stupně citlivosti na záření gama. Důsledky závisí na přijaté dávce ionizujícího záření. Výsledkem je, že v těle se mohou objevit různé fyzikální procesy a biochemie může být porušena. Nejzranitelnějšími jsou orgány hematopoézy, lymfatické a zažívací systémy, stejně jako struktura DNA. Tato expozice je pro člověka nebezpečná a skutečnost, že se v těle akumuluje záření. A také má latentní období dopadu.

Formule gama-rozpadu

Pro výpočet energie záření gama lze použít následující vzorec:

E = hv = hc / l

V tomto vzorci je h Planckova konstanta, v je frekvence kvantum elektromagnetické energie, c je rychlost světla, lambda - je vlnová délka.