Tutti devono aver sentito parlare di tre tipi di radiazioni radioattive: alfa, beta e gamma. Tutti sorgono nel processo di decadimento radioattivo della materia e hanno proprietà e differenze comuni. L'ultimo tipo di radiazione porta il pericolo maggiore. Che cos'è?
Natura del decadimento radioattivo
Per comprendere più in dettaglio le proprietà del decadimento gamma, è necessario considerare la natura delle radiazioni ionizzanti. Questa definizione significa che l'energia di questo tipo di radiazione è molto alta: quando colpisce un altro atomo, chiamato "atomo bersaglio", mette fuori combattimento un elettrone che si muove nella sua orbita. In questo caso, l'atomo bersaglio diventa uno ione caricato positivamente (pertanto la radiazione veniva chiamata ionizzante). Questa radiazione differisce dall'ultravioletto o dall'infrarosso in alta energia.
In generale, i decadimenti alfa, beta e gamma hanno proprietà comuni. Puoi pensare a un atomo come a un piccolo seme di papavero. Quindi l'orbita degli elettroni sarà una bolla di sapone attorno ad essa. Nel decadimento alfa, beta e gamma, una minuscola particella vola fuori da questo grano. In questo caso, la carica del nucleo cambia, il che significa che si è formato un nuovo elemento chimico. Un granello di polvere si precipita a una velocità gigantesca e si schianta controguscio elettronico dell'atomo bersaglio. Avendo perso un elettrone, l'atomo bersaglio diventa uno ione caricato positivamente. Tuttavia, l'elemento chimico rimane lo stesso, perché il nucleo dell'atomo bersaglio rimane lo stesso. La ionizzazione è un processo di natura chimica, quasi lo stesso processo si verifica durante l'interazione di alcuni metalli che si dissolvono negli acidi.
Dove altro si verifica il decadimento γ?
Ma le radiazioni ionizzanti non si verificano solo nel decadimento radioattivo. Si verificano anche nelle esplosioni atomiche e nei reattori nucleari. Sul Sole e su altre stelle, così come nella bomba all'idrogeno, vengono sintetizzati nuclei leggeri, accompagnati da radiazioni ionizzanti. Questo processo si verifica anche nelle apparecchiature a raggi X e negli acceleratori di particelle. La proprietà principale dei decadimenti alfa, beta e gamma è la più alta energia di ionizzazione.
E le differenze tra questi tre tipi di radiazioni sono determinate dalla loro natura. La radiazione è stata scoperta alla fine del 19° secolo. Allora nessuno sapeva cosa fosse questo fenomeno. Pertanto, i tre tipi di radiazioni sono stati nominati dalle lettere dell'alfabeto latino. La radiazione gamma fu scoperta nel 1910 da uno scienziato di nome Henry Gregg. Il decadimento gamma ha la stessa natura della luce solare, dei raggi infrarossi, delle onde radio. Per le loro proprietà, i raggi γ sono radiazioni fotoniche, ma l'energia dei fotoni in essi contenuti è molto alta. In altre parole, è una radiazione con una lunghezza d'onda molto corta.
Proprietàraggi gamma
Questa radiazione è estremamente facile da penetrare attraverso qualsiasi ostacolo. Più denso è il materiale sulla sua strada, meglio lo ritarda. Molto spesso, per questo scopo vengono utilizzate strutture in piombo o cemento. Nell'aria, i raggi γ superano facilmente decine e persino migliaia di metri.
Il decadimento gamma è molto pericoloso per l'uomo. Se esposto ad esso, la pelle e gli organi interni possono essere danneggiati. Le radiazioni beta possono essere paragonate allo sparo di piccoli proiettili e le radiazioni gamma possono essere paragonate agli aghi da tiro. Durante un brillamento nucleare, oltre alle radiazioni gamma, si verifica anche la formazione di flussi di neutroni. I raggi gamma colpiscono la Terra insieme ai raggi cosmici. Oltre a loro, trasporta protoni e altre particelle sulla Terra.
L'effetto dei raggi gamma sugli organismi viventi
Se confrontiamo i decadimenti alfa, beta e gamma, quest'ultimo sarà il più pericoloso per gli organismi viventi. La velocità di propagazione di questo tipo di radiazione è uguale alla velocità della luce. È a causa della sua alta velocità che entra rapidamente nelle cellule viventi, causandone la distruzione. Come?
Nel percorso, la radiazione γ lascia un gran numero di atomi ionizzati, che a loro volta ionizzano una nuova porzione di atomi. Le cellule che sono state esposte a potenti radiazioni gamma cambiano a vari livelli della loro struttura. Trasformati, iniziano a decomporsi e ad avvelenare il corpo. E l'ultimo stadio è la comparsa di cellule difettose che non possono più svolgere normalmente le loro funzioni.
Negli esseri umani, diversi organi hannodiversi gradi di sensibilità alle radiazioni gamma. Le conseguenze dipendono dalla dose ricevuta di radiazioni ionizzanti. Di conseguenza, nel corpo possono verificarsi vari processi fisici, la biochimica può essere disturbata. I più vulnerabili sono gli organi ematopoietici, i sistemi linfatico e digerente, nonché le strutture del DNA. Questa esposizione è pericolosa per l'uomo e per il fatto che le radiazioni si accumulano nel corpo. Ha anche un periodo di latenza.
Formula di decadimento gamma
Per calcolare l'energia dei raggi gamma, puoi usare la seguente formula:
E=hv=hc/λ
In questa formula, h è la costante di Planck, v è la frequenza di un quanto di energia elettromagnetica, c è la velocità della luce, λ è la lunghezza d'onda.
