אלפא בטא לעומת קרינת גמא
זרם של קוונטות אנרגיה או חלקיקים בעלי אנרגיה גבוהה ידוע כקרינה. זה מתרחש באופן טבעי כאשר גרעין לא יציב הופך לגרעין יציב. האנרגיה העודפת נסחפת על ידי חלקיקים או קוואנטים אלה.
קרינת אלפא (קרינת α)
גרעין הליום-4 הנפלט מגרעין אטום גדול יותר במהלך התפרקות רדיואקטיבית ידוע כחלקיק אלפא. במהלך ההתפרקות, גרעין האם מאבד שני פרוטונים ושני נויטרונים, המורכבים מחלקיק האלפא. לכן, מספר הגרעין של גרעין האם יורד ב-4 והמספר האטומי יורד ב-2 ואין אלקטרונים קשורים לגרעין ההליום.תהליך זה ידוע כדעיכת אלפא, וזרם חלקיקי האלפא ידוע כקרינת אלפא.
חלקיקי אלפא טעונים חיובית עם האנרגיה הנמוכה ביותר והמהירות הנמוכה ביותר בהשוואה לקרינה אחרת הנפלטת מגרעין. הוא מאבד במהירות את האנרגיה הקינטית והופך לאטום הליום. הוא גם כבד וגדול יותר בגודלו. בתהליך, הוא משחרר כמות גדולה של אנרגיה בשטח קטן. לכן, קרינת אלפא מזיקה יותר משתי הצורות האחרות לקרינה. בשדה חשמלי, חלקיקי אלפא נעים במקביל לכיוון השדה. יש לו יחס e/m הנמוך ביותר. בשדה מגנטי, חלקיקי אלפא לוקחים מסלול מעוקל עם העקמומיות הנמוכה ביותר במישור המאונך לשדה המגנטי.
קרינת ביטא (קרינת β)
אלקטרון או פוזיטרון (אנטי-חלקיק של אלקטרון) הנפלט במהלך התפרקות בטא ידוע כחלקיק בטא. זרם של פוזיטרונים או אלקטרונים (חלקיקי בטא) הנפלטים באמצעות ריקבון בטא ידוע כקרינת בטא. דעיכת בטא היא תוצאה של אינטראקציה חלשה בגרעינים.
בדעיכת בטא, גרעין לא יציב משנה את המספר האטומי שלו תוך שמירה על מספר הגרעינים שלו קבוע. ישנם שלושה סוגים של התפרקות בטא.
דעיכת ביתא חיובית: פרוטון בגרעין האב הופך לנייטרון על ידי פליטת פוזיטרון וניטרינו. המספר האטומי של הגרעין יורד ב-1.
דעיכת ביתא שלילית: נויטרון הופך לפרוטון על ידי פליטת אלקטרון וניטרינו. המספר האטומי של גרעין האם גדל ב-1.
̅
לכידת אלקטרונים: פרוטון בגרעין האב הופך לנייטרון על ידי לכידת אלקטרון מהסביבה. הוא פולט ניטרינו במהלך התהליך. המספר האטומי של הגרעין יורד ב-1.
רק דעיכת ביטא חיובית ודעיכה שלילית של ביתא תורמים לקרינת בטא.
לחלקיקי בטא יש רמות אנרגיה ביניים ומהירויות. גם החדירה לחומר מתונה. יש לו יחס e/m הרבה יותר גבוה. כאשר נע דרך שדה מגנטי, הוא עוקב אחר מסלול עם עקמומיות גבוהה בהרבה מחלקיקי האלפא. הם נעים במישור הניצב לשדה המגנטי, והתנועה היא בכיוון ההפוך לחלקיקי האלפא עבור אלקטרונים ובאותו כיוון עבור פוזיטרונים.
קרינת גמא (γ קרינה)
זרם של קוונטים אלקטרומגנטיים באנרגיה גבוהה הנפלטים מגרעיני אטום נרגשים ידוע כקרינת גמא. עודף אנרגיה משתחרר בצורה של קרינה אלקטרומגנטית כאשר הגרעינים עוברים למצב אנרגיה נמוך יותר. לקוונטות גמא יש אנרגיה מ-10-15 ל-10-10 ג'ול (10 keV עד 10 MeV בוולט אלקטרוני).
מכיוון שקרינת הגמא היא גלים אלקטרומגנטיים ואין לה מסת מנוחה, e/m הוא אינסופי. הוא אינו מראה סטייה בשדות מגנטיים או חשמליים. לקוונטות גמא יש אנרגיה גבוהה בהרבה מחלקיקי קרינת אלפא וביטא.
מה ההבדל בין אלפא בטא לקרינת גמא?
• קרינת אלפא וביטא הם זרם של חלקיקים המורכבים מסה. חלקיקי אלפא הם גרעיני He-4, ובטא הוא או אלקטרונים או פוזיטרונים. קרינת גמא היא קרינה אלקטרומגנטית ומורכבת מקוונטות אנרגיה גבוהה.
• כאשר חלקיק אלפא משתחרר מספר הנוקלאון והמספר האטומי של גרעין האב משתנה (הופך ליסוד אחר). בהתפרקות בטא, מספר הנוקלאון נשאר ללא שינוי בעוד המספר האטומי גדל או יורד ב-1 (שוב הופך ליסוד אחר). כאשר קוואנטת גמא משתחררת, גם מספר הנוקלאון וגם המספר האטומי נשארים ללא שינוי, אך רמת האנרגיה של הגרעין יורדת.
• חלקיקי אלפא הם החלקיקים הכבדים ביותר, ולחלקיקי בטא יש מסה קטנה מאוד יחסית. לחלקיקי קרינת גמא אין מסת מנוחה.
• חלקיקי אלפא טעונים חיובית בעוד שחלקיקי בטא יכולים להיות בעלי מטען חיובי או שלילי. לקוונט גמא אין חיוב.
• חלקיקי אלפא וביטא מראים סטייה כאשר הם נעים דרך שדות מגנטיים ושדות חשמליים. לחלקיקי אלפא יש עקמומיות נמוכה יותר כאשר הם נעים דרך שדות חשמליים או מגנטיים. קרינת גמא אינה מראה סטייה.
ייתכן שתתעניין גם בקריאה:
1. ההבדל בין רדיואקטיביות לקרינה
2. ההבדל בין פליטה לקרינה
