主な違い - アルファ粒子、ベータ粒子、ガンマ粒子
放射能は、時間とともに化学元素が崩壊するプロセスです。この減衰は、さまざまな粒子の放出によって発生します。粒子の放出は放射線の放出とも呼ばれます。放射線は原子核から放出され、原子核の陽子または中性子をさまざまな粒子に変換します。放射能のプロセスは、不安定な原子で行われます。これらの不安定な原子は、自身を安定させるために放射能を受けます。放射線として放出される粒子には、主に 3 つのタイプがあります。アルファ（α）粒子、ベータ（β）粒子、ガンマ（γ）粒子です。アルファ ベータ粒子とガンマ粒子の主な違いは、アルファ粒子の貫通力が最も低く、ベータ粒子の貫通力が中程度で、ガンマ粒子の貫通力が最も高いことです。
対象となる主な分野
1.アルファ粒子とは
– 定義、特性、放出メカニズム、用途
2.ベータ粒子とは
– 定義、プロパティ、放出メカニズム、アプリケーション
3.ガンマ粒子とは
– 定義、プロパティ、放出メカニズム、アプリケーション
4.アルファ ベータ粒子とガンマ粒子の違いは何ですか
– 主な相違点の比較
重要な用語:アルファ、ベータ、ガンマ、中性子、陽子、放射性崩壊、放射能、放射線
アルファ粒子とは
アルファ粒子は、ヘリウム核と同一の化学種であり、記号 α が与えられています。アルファ粒子は、2 つの陽子と 2 つの中性子で構成されています。これらのアルファ粒子は、放射性原子の原子核から放出される可能性があります。アルファ粒子は、アルファ崩壊プロセスで放出されます。
アルファ粒子の放出は、「陽子が豊富な」原子で発生します。特定の元素の原子核から 1 つのアルファ粒子が放出された後、その原子核は変化し、別の化学元素になります。これは、アルファ放出で 2 つの陽子が原子核から取り除かれ、原子番号が減少するためです。 (原子番号は、化学元素を識別する鍵です。原子番号の変化は、ある元素が別の元素に変換されたことを示します)。
図 1:アルファ崩壊
アルファ粒子には電子がないため、アルファ粒子は荷電粒子です。 2 つの陽子は、アルファ粒子に +2 の電荷を与えます。アルファ粒子の質量は約 4 amu です。したがって、アルファ粒子は原子核から放出される最大の粒子です。
ただし、アルファ粒子の透過力はかなり劣ります。薄い紙でもアルファ粒子やアルファ線を止めることができます。しかし、アルファ粒子の電離力は非常に高いです。アルファ粒子は正に帯電しているため、他の原子から容易に電子を奪うことができます。この他の原子からの電子の除去により、それらの原子がイオン化されます。これらのアルファ粒子は荷電粒子であるため、電場や磁場に容易に引き寄せられます。
ベータ粒子とは
ベータ粒子は、高速の電子または陽電子です。ベータ粒子の記号は β です。これらのベータ粒子は、「中性子が豊富な」不安定な原子から放出されます。これらの原子は、中性子を取り除いて電子または陽電子に変換することにより、安定した状態になります。ベータ粒子を除去すると、化学元素が変化します。中性子は陽子とベータ粒子に変換されます。したがって、原子番号が 1 増加します。その後、別の化学元素になります。
ベータ粒子は、外側の電子殻からの電子ではありません。これらは核内で生成されます。電子は負に帯電し、陽電子は正に帯電します。しかし、陽電子は電子と同じです。したがって、ベータ崩壊は、β+ 放出と β- 放出の 2 つの方法で発生します。 β+ 放出には、陽電子の放出が含まれます。 β- 放出は、電子の放出を伴います。
図 2:β- 放出
ベータ粒子は空気や紙を透過できますが、薄い金属 (アルミニウムなど) シートで止めることができます。出会った物質をイオン化することができます。それらは負に（または陽電子の場合は正に）荷電粒子であるため、他の原子の電子を反発することができます。これにより、物質がイオン化されます。
これらは荷電粒子であるため、ベータ粒子は電場と磁場に引き寄せられます。ベータ粒子の速度は、光速の約 90% です。ベータ粒子は人間の皮膚に浸透します。
ガンマ粒子とは
ガンマ粒子は、電磁波の形でエネルギーを運ぶ光子です。したがって、ガンマ線は実際の粒子で構成されていません。光子は仮想粒子です。ガンマ線は不安定な原子から放出されます。これらの原子は、より低いエネルギー状態を得るためにエネルギーを光子として除去することによって安定化します。
ガンマ線は高周波で低波長の電磁放射です。光子またはガンマ粒子は帯電しておらず、磁場や電場の影響を受けません。ガンマ粒子には質量がありません。したがって、放射性原子の原子質量は、ガンマ粒子の放出によって減少したり増加したりしません。したがって、化学元素は変更されません。
ガンマ粒子の透過力は非常に高いです。非常に小さな放射線でさえ、空気、紙、さらには薄い金属板を透過する可能性があります.
図 3:ガンマ崩壊
ガンマ粒子は、アルファまたはベータ粒子とともに除去されます。アルファ崩壊またはベータ崩壊は、化学元素を変化させる可能性がありますが、元素のエネルギー状態を変化させることはできません。したがって、要素がまだより高いエネルギー状態にある場合、より低いエネルギー レベルを取得するためにガンマ粒子の放出が発生します。
アルファ ベータ粒子とガンマ粒子の違い
定義
アルファ粒子: アルファ粒子は、ヘリウム原子核と同一の化学種です。
ベータ粒子: ベータ粒子は高速電子または陽電子です。
ガンマ粒子: ガンマ粒子は、電磁波の形でエネルギーを運ぶ光子です。
ミサ
アルファ粒子: アルファ粒子の質量は約 4 amu です。
ベータ粒子: ベータ粒子の質量は約 5.49 x 10 amu です。
ガンマ粒子: ガンマ粒子には質量がありません。
電荷
アルファ粒子: アルファ粒子は正に帯電した粒子です。
ベータ粒子: ベータ粒子は、正または負に帯電した粒子です。
ガンマ粒子: ガンマ粒子は荷電粒子ではありません。
原子番号への影響
アルファ粒子: アルファ粒子が放出されると、元素の原子番号は 2 単位減少します。
ベータ粒子: ベータ粒子が放出されると、元素の原子番号が 1 単位増加します。
ガンマ粒子: 原子番号はガンマ粒子放出の影響を受けません。
化学元素の変化
アルファ粒子: アルファ粒子の放出により、化学元素が変化します。
ベータ粒子: ベータ粒子の放出により、化学元素が変化します。
ガンマ粒子: ガンマ粒子の放出によって化学元素が変化することはありません。
浸透力
アルファ粒子: アルファ粒子は透過力が最も低いです。
ベータ粒子: ベータ粒子は中程度の貫通力を持っています。
ガンマ粒子: ガンマ粒子は、最も高い貫通力を持っています。
イオン化パワー
アルファ粒子: アルファ粒子は他の多くの原子をイオン化できます
ベータ粒子: ベータ粒子は他の原子をイオン化できますが、アルファ粒子としては良くありません.
ガンマ粒子: ガンマ粒子は他の物質をイオン化する能力が最も低い.
スピード
アルファ粒子: アルファ粒子の速度は、光速の約 10 分の 1 です。
ベータ粒子: ベータ粒子の速度は光速の約 90% です。
ガンマ粒子: ガンマ粒子の速度は光速と同じです。
電場と磁場
アルファ粒子: アルファ粒子は電場と磁場に引き寄せられます。
ベータ粒子: ベータ粒子は電場と磁場に引きつけられます。
ガンマ粒子: ガンマ粒子は電場や磁場に引き寄せられません。
結論
アルファ粒子、ベータ粒子、ガンマ粒子は不安定原子核から放出されます。原子核は、安定するためにこれらの異なる粒子を放出します。アルファ線とベータ線は粒子で構成されていますが、ガンマ線は実際の粒子で構成されていません。しかし、ガンマ線の挙動を理解し、アルファ粒子やベータ粒子と比較するために、光子と呼ばれる仮想粒子が導入されます。これらの光子は、ガンマ線としてエネルギーをある場所から別の場所に輸送するエネルギー パケットです。したがって、それらはガンマ粒子と呼ばれます。アルファ ベータ粒子とガンマ粒子の主な違いは、浸透力です。
