طالب
هندسة حاسبات و تحكم آلي, تشرين

لقد قام الفيزيائيون بتسمية الأنواع الثلاثة من الأشعة الصادرة عن النواة بألفا وبيتا وغاما، وهي أول ثلاث حروف من اللغية اليونانية، وجسيمات بيتا هي إلكترونات أو بوزترونات عالية الطاقة وعالية السرعة يتم قذفها من النواة بواسطة بعض النويدات المشعة خلال شكل من الانحلال الإشعاعي الذي يدعى بتحلل بيتا، ويحدث عادةً هذا الانحلال في النوى التي تحتوي على الكثير من النيوترونات لتحقيق الاستقرار.

وتمتلك جسيمات بيتا كتلة التي تكون نصف جزء من الألف من كتلة البروتون وتحمل إمّا شحنة سالبة (إلكترون) أو شحنة موجبة (بوزيترون)، وبما أنهم يملكون كتلة صغيرة جداً ويمكن أن تُطلق بطاقة عالية حداً فتقارب سرعتها سرعة الضوء، وكتلتها الخفيفة تعني بأنها تخسر الطافة بسرعة عبر التفاعلات مع المادة ويكون لها مسار عشوائي أثناء حركتها في الهواء أو المواد الأخرى، وتكون جسيمات بيتا مؤينة بشكل أقل بكثير من جسيمات ألفا وبشكل عام تسبب ضرر أقل.

يحدث انبعاث جسيمات بيتا السالبة عندما تكون نسبة النيوترونات إلى البروتونات في النواة عالية جداً، ويتحول النيوترون الزائد إلى بروتون وإلكترون، ثم يبقى البروتون في النواة ويتم طرد الإلكترون بقوة، هذه العملية تقلل من عدد النيوترونات بنيوترون واحد وتزيد عدد البروتونات ببروتون واحد، وبما أنّ عدد البروتونات في النواة يحدد العنصر فإنّ تحويل النيوترون إلى بروتون يغير النويدات المشعة إلى عنصر مختلف.

وعادةً تكون أشعة غاما مصاحبة إطلاق أشعة بيتا، فعندما يكون إطلاق أشعة بيتا لا يقو بتخليص النواة من الطاقة الزائدة فإن النواة تفوم بإطلاق هذه الطاقة الزائدة على شكل فوتونات غاما، ويتبر تجلل التكنيتيوم 99 الذي يحتوي على عدد كبير من النيوترونات

التي ليست مستقرة هو مثال على تحلل من النوع بيتا، فالنيترون في النواة يتحول إلى بروتون وجسيم بيتا، وتخرج النواة جزيء بيتا وبعض أشعة جاما، ولكن تحتفظ الذرة الجديدة بعدد الكتلة نفسه، ولكن عدد البروتونات يزيد إلى 44 وتصبح الذرة الأن ذرة روثينيوم.

بما أنّ أشعة بيتا أقل تأين من أشعة ألفا فيمكنها السفر العديد من السنتيمترات وحتى ثد تصل إلى المترات في الهواء وإن كانت الأشعة قادرة فقط على إختراق البشرة وأعضاء الجسم بضع الميليمترات، إلا أنّ كثافة كافية من أشعة بيتا قد تسبب الحروق مثل حروق الشمسية الشديدة، وإذا تم استنشاق النويدات المشعة التي ينبعث منها بيتا أو ابتلاعها قد يؤدي ذلك إلى التسبب في تلف الخلايا والأعضاء الداخلية.

وهناك العديد من المصادر لأشعة بيتا والعديد منها يتواجد في الطبيعة في النظائر المشعة الموجودة في سلاسل التحلل الطبيعية المشعة لليورانيوم والثيريوم والأكتينيوم، وبالإضافة إلى ذلك الرصاص 210 والبزموت 214.

وتستخدم أشعة بيتا لأشياء عديدة فقوة الاختراق المتوسطة لجسيما بيتا ترمن مجال من التطبيقات المفيدة التي تشمل:

  • كاشف السمك التي يسخدم للتحكم في جودة المواد الرفيعة مثل الورق.
  • علاج سرطان العينين والعظام، فالسترونتيوم 90 أ السترونتيوم 89 تستخدم عادةً لعلاج هذا السرطان.
  •  يستخدم التريتيوم في بعض الإضاءات الفسفورية وتستخدم عادة في الطوارئ فاستخدامها لا يحتاج طاقة.
  • يتم استخدام الفلورين 18 كمتعقب لإشعاعات البوزيترون في التصوير المقطعي (PET).

أكمل القراءة

0

هل لديك إجابة على "ما هي أشعة بيتا"؟