Ero alfa- ja beetahajoamisen välillä

Alfa vs. Beta Decay

Alfahajoaminen ja beetahajoaminen ovat kahta tyyppiä radioaktiiviselle hajoamiselle. Kolmas tyyppi on gammahajoaminen. Kaikki aine koostuu atomista, jotka koostuvat elektronista, protoneista ja neutroneista. Protonit ja neutronit sijaitsevat ytimen sisällä, kun taas elektronit pyörivät kiertoradalla ytimen ympärillä. Vaikka suurin osa ytimistä ovat stabiileja, on joitain alkuaineita, joiden ytimet ovat epävakaita. Näitä epävakaita ytimiä kutsutaan radioaktiivisiksi. Nämä ytimet rappeutuvat lopulta hiukkasen päästäessä muuttumaan toiseksi ytimeksi tai muuntuessa matalamman energian ytimeksi. Tämä hajoaminen jatkuu, kunnes vakaa ydin on saavutettu. On olemassa kolme päätyyppiä rappeutumista, joita kutsutaan alfa-, beeta- ja gammahajoamiseksi ja jotka ovat erilaisia riippuen rappeutumisen aikana vapautuneista hiukkasista. Tämän artikkelin tarkoituksena on selvittää ero alfa- ja beetahajoamisen välillä.

Alfahajoaminen

Alfahajoamista kutsutaan niin, koska epävakaa ydin emittoi alfahiukkasia. Alfahiukkasella on kaksi protonia ja kaksi neutronia, mikä on myös sama kuin heliumin ydin. Heliumytimen katsotaan olevan erittäin vakaa. Tämän tyyppinen rappeutuminen voidaan nähdä radioaktiivisen uraanin 238 hajoamisen kanssa, joka alfa-rappeutumisen jälkeen muuttuu stabiilimmaksi tooriumiksi 234.

²³⁸U₉₂→ ²³⁴th₉₀ + ⁴Hän₂

Tätä alfa-hajoamisen kautta tapahtuvaa muutosprosessia kutsutaan transmutaatioksi.

Beetahajoaminen

Kun beetapartikkeli jättää epävakaan ytimen, prosessia kutsutaan beetahajoamiseksi. Beetapartikkeli on olennaisesti elektronia, vaikka joskus se on positroni, joka on myös elektronin positiivinen ekvivalentti. Tällaisen rappeutumisen aikana neutronien lukumäärä vähenee yhdellä ja protonien lukumäärä yhdellä. Beetahajoaminen voidaan ymmärtää seuraavalla esimerkillä.

²³⁴th₉₀ → ²³⁴pa₉₁ +⁰e_-1

Beetapartikkelit tunkeutuvat enemmän ja liikkuvat nopeammin kuin alfahiukkaset.

Alfa- ja beetahajoamisessa on monia eroja, joista keskustellaan alla.

Alfahajoamisen ja beetahajoamisen välinen ero

• Alfahajoaminen johtuu liian monien protonien läsnäolosta epävakaassa ytimessä, kun taas beetahajoaminen johtuu liian monien neutronien läsnäolosta epävakaissa ytimissä..

• Alfahajoaminen muuttaa epästabiilin ytimen toiseksi ytimeksi, jonka atomimassa on 2 pienempi kuin kantaydin ja atominumero on 4 vähemmän. Beetahajoamisen tapauksessa uuden ytimen atomimassa on yksi enemmän kuin lähtöydän, mutta sillä on sama atominumero.

• Alfahajoaminen tuottaa alfahiukkasia, jotka ovat 2 neutronia ja 2 protonia, jolloin massa on 4 amu (atomimassayksikkö) ja +2-varaus. Heidän läpäisevä voimansa on heikko eikä voi tunkeutua ihosi läpi, mutta jos kulutat jotain, joka on alfa-rappeutumisen alla, saatat kuolla. Yleensä alfahiukkaset voidaan pysäyttää jopa paperiarkilla.

• Beetahajoamiseen liittyy beetahiukkasten purkaminen, jotka ovat pohjimmiltaan elektronia, joilla ei ole massaa negatiivisella varauksella. Niillä on suurempi tunkeutumisvoima ja ne pääsevät helposti ihoosi. Jopa seinät eivät voi suojata sinua.

• Savunilmaisimissa käytetään hyväksi alfahajoamisen ja alfahiukkasten purkautumisen periaatetta. Sitä käytetään myös monissa muissa sovelluksissa, kuten avaruuskoetinkokeissa käytetyissä generaattoreissa ja sydämentahdistimina, joita käytetään sydänongelmien hoitamiseen. On helpompaa suojautua alfa-säteilyltä kuin vaarallisemmalta beeta-säteilyltä.

Tiede ja luonto