α-β(alpha beta)和伽馬輻射(gamma radiation)的區別
α、β和γ輻射是三種不同型別的核輻射。這三種不同型別的輻射具有不同的性質。這裡，我們討論α，β和γ輻射之間的區別。在“什麼是三種核輻射”一文中討論了它們的基本性質和區別。
α-β和γ粒子
- α輻射由α粒子組成 或者氦核（），也就是說，一個α輻射粒子由兩個質子和兩個中子結合在一起。
- β輻射可以指β- 輻射，哪裡 電子 () 發射 或 β+輻射，在哪裡 正電子 () 發射。
- 伽馬輻射是指電磁波在伽馬範圍內的輻射。它也可以被認為是一個 光子 ().
α-β和γ輻射電荷
- α粒子的兩個質子帶（）電荷，其中。
- 對於β輻射，電子的電荷為 . 正電子是電子的反粒子，它的電荷為 .
- 攜帶伽馬輻射的光子不帶電。
α-β和γ輻射的質量
- α粒子由四個核子組成。因此，它們的質量約為 , 哪裡 . α粒子的質量是6.64×10-27 千克=3.73 GeV/c2。
- 組成β粒子的電子和正電子是彼此的反粒子。這意味著它們都有相同的質量。電子/正電子的質量是5.49×10-4 u = 6.64×10-27 千克=511kev/c2。
- 光子是無質量的，所以伽馬射線 輻射沒有質量。
α-β和γ輻射速度
- α衰變只發生在子核（）和α粒子的質量一起（）小於母核（）的質量時。質量之差（）表示α粒子和子核的動能。為了保持動量，子核和α粒子必須朝相反的方向運動。此外，α粒子比典型的子核輕得多，攜帶了大部分動能（同樣，為了保持動量）。通常，α粒子的速度約為光速的5%（，其中 光速=3×108米s-1。 對於給定的α衰變，動能，以及α粒子的速度，取一個特定的值，這個值可以從原子核的質量差和動量守恆定律計算出來。
- 對於β衰變，有 三種產品共享可用動能。在這種情況下，動能可以在粒子之間以任何方式共享。因此，β粒子可以 值的範圍。通常，它們的值高達 .
- 伽馬輻射由光子組成。它們以光速旅行。然而，它們確實攜帶特定的能量，對應於導致它們發射的核能水平的特定轉變。
α-β和γ輻射的電離能力
- α粒子在空氣中傳播時，每釐米能產生約100萬對離子。這是相對較高的。這是因為它們有一個相對較大的質量，它們移動緩慢，使它們能夠更多地與空氣分子相互作用。
- β粒子在空氣中每釐米產生約10000對離子。
- 伽馬射線（光子）在空氣中每釐米能產生大約10對離子。
磁場對α-β和γ輻射的影響
- α粒子有電荷，所以如果垂直於它的路徑施加磁場，α粒子會顯示一些電荷 偏轉。
- β粒子也有電荷。 與α粒子相比，β粒子的電荷是α粒子電荷的一半。另一方面，β粒子的速度遠大於α粒子。結果，β粒子被垂直於其路徑施加的磁場偏轉得更強烈。當置於同一磁場下時，β-負粒子的彎曲方向與α粒子相反，而β-正粒子則會彎曲 與α粒子的方向相同。
- 光子不帶電，因此它們不會被磁場偏轉。
From Marie Curie’s Dem***tration of the Behavior of 3 Types of Radiation
阻止α-β和γ輻射的能力
- α粒子是強電離的。所以當它們穿越物質時，它們會更快地失去能量。因此，它們很容易被阻止。α粒子在停止運動之前可以在空氣中移動幾釐米。它們也可以被一張厚厚的紙擋住。它們也不能穿透人體面板，所以只要它們留在我們身體之外，就沒有那麼危險。一旦進入體內，它們會造成比β和γ更大的傷害 因為他們有更強的電離能力(在一個著名的案例中， 據信，俄羅斯前特務亞歷山大·利特維年科被故意用α發射體釙-210下毒。由於阿爾法粒子一旦進入人體內就無法離開人體，因此檢測阿爾法粒子也很困難。然而，在他使用公共廁所的地方發現了阿爾法輻射的痕跡。
- β粒子可以在空氣中傳播幾米，但它們可以被幾毫米厚的鋁板阻擋。
- 伽馬光子與物質的相互作用最小，因此它們更難被阻止。需要幾釐米的鉛或幾米的混凝土來明顯降低伽馬輻射的強度。
總結 - α-β之間的差異(difference between alpha beta) vs. 伽馬輻射(gamma radiation)
| 財產 | α輻射 | β輻射 | 伽馬輻射 |
| 粒子的性質 | 氦原子核 | 電子/正電子 | 光子 |
| 充電 | 0 | ||
| 質量 | 0 | ||
| 速度 | ~0.05攝氏度 | 最高0.99攝氏度 | c |
| 每釐米空氣中的離子對 | ~1 000 000 | ~10 000 | ~10 |
| 垂直磁場相互作用 | 有些偏斜 | 大撓度 | 無偏轉 |
| 路過 | 厚紙 | 幾毫米鋁板 | （某種程度上）幾釐米厚的鉛塊或幾米厚的混凝土 |
References:
Muncaster, R. (1993). A Level Physics (4th ed.). Cheltenham: Nelson Thornes Ltd.
Image Courtesy:
“Alpha Decay” by Inductive load – self-made. This vector image was created with Inkscape. [Public Domain] via Wikimedia Comm***
“Beta-minus Decay” by Inductive load – self-made. This vector image was created with Inkscape. [Public Domain] via Wikimedia Comm***
“Gamma Decay” by Inductive load – self-made. This vector image was created with Inkscape. [Public Domain] via Wikimedia Comm***
“Penetration of Alpha Beta Gamma Radiation” By Alfa_beta_gamma_radiation.svg: User:Stannered derivative work: Ehamberg (Alfa_beta_gamma_radiation.svg) [CC BY 2.5 , CC-BY-SA-3.0 or GFDL], via Wikimedia Comm***
- 發表於 2021-06-27 03:12
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