cząstki Beta

czym są cząstki beta?

cząstki Beta (β) są wysokoenergetycznymi, szybkimi elektronami (β -) lub pozytonami (β+), które są wyrzucane z jądra przez niektóre radionuklidy podczas rozpadu promieniotwórczego zwanego rozpadem beta. Rozpad Beta Zwykle zachodzi w jądrach, które mają zbyt wiele neutronów, aby osiągnąć stabilność.

jakie są właściwości cząstek beta?,

cząstki Beta mają masę, która stanowi połowę jednej tysięcznej masy protonu i przenoszą pojedynczy ładunek ujemny (elektron) lub dodatni (pozyton). Ponieważ mają niewielką masę i mogą być uwalniane z dużą energią, mogą osiągać prędkości relatywistyczne (zbliżone do prędkości światła).

ich masa świetlna oznacza, że szybko tracą energię w wyniku interakcji z materią i mają przypadkową ścieżkę, gdy poruszają się przez powietrze lub inne materiały.

cząstki Beta są znacznie mniej jonizujące niż cząstki alfa i generalnie powodują mniejsze uszkodzenia dla danej ilości osadzania energii., Zazwyczaj mają one zasięg kilkudziesięciu centymetrów w powietrzu (w zależności od energii) i kilku milimetrów w materiałach.

co powoduje, że niektóre radionuklidy emitują cząstki beta?

emisja cząstek beta minus (β-) zachodzi, gdy stosunek neutronów do protonów w jądrze jest zbyt wysoki. Nadmiar neutronu przekształca się w proton i elektron. Proton pozostaje w jądrze, a elektron jest wyrzucany energicznie.

proces ten zmniejsza liczbę neutronów o jeden i zwiększa liczbę protonów o jeden., Ponieważ liczba protonów w jądrze atomu określa pierwiastek, Zamiana neutronu na proton faktycznie zmienia nuklid radionuklidu na inny pierwiastek.

często emisja promieniowania gamma towarzyszy emisji cząstki beta. Kiedy wyrzut cząstek beta nie pozbawia jądra dodatkowej energii, jądro uwalnia pozostałą nadmiar energii w postaci fotonu gamma.

rozpad technetu-99, który ma zbyt wiele neutronów, aby był stabilny, jest przykładem rozpadu beta. Neutron w jądrze przekształca się w proton i cząstkę beta., Jądro wyrzuca cząstkę beta i trochę promieniowania gamma. Nowy atom zachowuje tę samą liczbę masową, ale liczba protonów wzrasta do 44. Atom jest teraz ATOM rutenu.

jakie są skutki zdrowotne ekspozycji na cząstki beta?

cząstki Beta, będąc mniej jonizujące niż cząstki alfa, mogą podróżować przez wiele centymetrów, a nawet metrów lub powietrza i chociaż milimetrów skóry lub tkanki. Wystarczająca intensywność promieniowania beta może powodować oparzenia, raczej jak silne oparzenia słoneczne., Jeśli emitujące Beta radionuklidy są wdychane lub spożywane, mogą również uszkodzić komórki wewnętrzne i narządy.

jakie są wspólne źródła cząstek beta?

wiele emiterów beta występuje naturalnie w radioizotopach występujących w naturalnych łańcuchach rozpadu promieniotwórczego uranu, toru i aktynu. Przykładami są ołów-210, bizmut-214 i Tal-206.

emitery Beta są również powszechnie spotykane w radioaktywnych produktach rozszczepienia jądrowego. Przykłady obejmują stront-90, cezu-137 i trytu.

jakie są niektóre zastosowania cząstek beta?,

średnia przenikliwa moc cząstek beta zapewnia szereg przydatnych zastosowań, które obejmują:

• detektory grubości do kontroli jakości cienkich materiałów, np. papieru
• leczenie nowotworów oka i kości, stront-90 lub stront-89 są powszechnie stosowane
• trytu jest stosowany w niektórych oświetleniu fosforescencyjnym, Zwykle do oświetlenia awaryjnego, ponieważ nie wymaga zasilania
• fluor-18 jest powszechnie stosowany jako znacznik do pozytronowa tomografia emisyjna (pet).