ما الفرق بين كلٍّ من جسيمات ألفا وجسيمات بيتا وأشعة غاما؟

1 إجابة واحدة

تعتبر جسيمات ألفا وجسيمات بيتا وأشعة غاما عن الأِشكال الرئيسية الثلاثة للإشعاع، وهي الأحرف الثلاث الأولى في الأبجدية الإغريقية القديمة، ولتحقيق أكبر فهم ممكن للفرق بين هذه الأشكال، لا بد من تعريف كل منها على حدا، وإعطاء معلومات كافية عنه، بحيث نستطيع تمييزه عن الشكلين الباقيين.

جسيمات ألفا (إشعاعات ألفا): وهي جسيمات تشبه في بنيتها ذرة الهيليوم كونها تتألف من ارتباط نيوترونين ببروتونين، وكما حال نواة الهيليوم، يتمتع الجسيم بشحنةٍ موجبةٍ، إن هذه الشحنة الموجبة التي يتمتع بها الجسيم تفسر الآلية الكهرومغناطيسية التي يطرده من خلالها من النواة نتيجة التنافر الحاصل بين الشحنتين

ينخفض العدد الذري للعناصر التي تُطلق جسيم ألفا بمقدار اثنين، بينما يتناقص رقم الكتلة بمقدار أربعة، إن هذا التناقص يكون سببًا في تحول العنصر إلى عنصرٍ آخر كليًا، فعلى سبيل المثال: يؤدي إطلاق جسيم ألفا من عنصر اليورانيوم ورقم كتلته 238 إلى تحوله لعنصر الثوريوم برقم كتلة يبلغ 234.

تتمتع جسيمات ألفا بحجمٍ كبيرٍ جدًا مقارنةً مع باقي أنواع الإشعاع، فعلى سبيل المثال يكون جسيم بيتا أصغر بـ 7000 مرة من جسيم ألفا، إن هذا الحجم الكبير يؤدي إلى ضعف قابلية هذه الجسيمات لاختراق الحواجز البيولوجية كالجلد مثلًا.

جسيمات بيتا (إشعاعات بيتا): وما هي في الواقع إلا الكترونات، إلا أنها حافظت على اسمها الحالي كونها اكتشفت قبل أن تتحدد الإلكترونات وفق تعريفها في الوقت الراهن، عندما تصدر الذرة جسيم بيتا، ستصدر معه جسيمًا دون ذريٍ آخر يدعى جسيم مضاد للنيوترون، يتشارك هذا الجسيم الطاقة والعزم مع جسيم بيتا، ولكن كتلته معدومةٌ تقريبًا.

لهذه الإشعاعات نوعان رئيسيان: – β و + β، سنتكلم عن كل منهما على حدى.

  • – β: ينتج هذا الإشعاع عن تحول نيوترون واحد إلى جسيم مضاد للنيوترينو، وبروتون وإلكترون، تحصل هذه التحولات غالبًا ضمن المفاعلات النووية، حيث تعتبر هذه التحولات منتجاتٍ ثانوية للعمليات التي تحصل ضمن بيئة المفاعل الغنية بالنيوترونات.
  • + β: تنتج هذه الأشعة كما سابقتها عن تحول نيوترون إلى بروتون وإلكترون مع فارقٍ وحيدٍ، إذ ينتج عن هذا التحول جسيم النيوترينو، على عكس النوع السابق الذي يترافق تحول النيوترون فيه مع إصدار جسيم مضاد للنيوترينو.

أشعة غاما: تبقى الذرة في حالة استثارة حتى بعد إطلاقها لكل من جسيمات بيتا وألفا، كما تستمر بامتلاك طاقة هائلة تزيد عن حاجتها، فتحاول النواة نتيجة ذلك الوصول إلى الاستقرار الطاقي من خلال إصدار فوتونات على شكل أشعة غاما، في عمليةٍ تشبه إصدار الإلكترونات للطاقة على شكل فوتونات بهدف الانتقال إلى مدار أقرب للنواة وأقل طاقة.

إليك بعضًا من خصائص وميزات أشعة غاما وجسيمات بيتا وجسيمات الفا، ستمكنك معرفة هذه الخصائص في تمييز الفرق بينها بشكلٍ أفضل:

  • الرمز: جسيمات ألفا (α)، جسيمات بيتا (β)، أشعة غاما (γ).
  • طبيعة الجسيمات وسرعتها: جسيمات ألفا ذات طبيعية تشابه نواة الهيليوم عالية السرعة، بينما جسيمات بيتا فما هي إلا الكترونات عالية السرعة، أما أشعة غاما فهي إشعاعات كهرطيسية عالية السرعة.
  • القدرة على الاختراق: قدرة الاختراق لدى جسيمات ألفا ضعيفة، بينما تتمتع جسيمات بيتا بقدرة على الاختراق اكبر بـ 100 مرة من جسيمات ألفا، أما أشعة غاما فهي أفضلهم من ناحية القدرة على الاختراق، حيث تتمتع بقدرة تفوق 100 ضعف قدرة جسيمات بيتا.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "ما الفرق بين كلٍّ من جسيمات ألفا وجسيمات بيتا وأشعة غاما؟"؟