Alpha vs Beta Decay
Alfahajoaminen ja beetahajoaminen ovat kaksi radioaktiivisen hajoamisen tyyppiä. Kolmas tyyppi on gammahajoaminen. Kaikki aine koostuu atomeista, jotka koostuvat elektroneista, protoneista ja neutroneista. Protonit ja neutronit sijaitsevat ytimen sisällä, kun taas elektronit pyörivät ytimen ympärillä olevilla kiertoradoilla. Vaikka useimmat ytimet ovat stabiileja, on joitakin elementtejä, joissa on epävakaat ytimet. Näitä epävakaita ytimiä kutsutaan radioaktiivisiksi. Nämä ytimet hajoavat lopulta lähettäen hiukkasen ja muuttuvat siten toiseksi ytimeksi tai muuttuvat ytimeksi, jolla on pienempi energia. Tämä hajoaminen jatkuu, kunnes saavutetaan vakaa ydin. On olemassa kolme päätyyppiä hajoamista, joita kutsutaan alfa-, beeta- ja gamma-hajoamiseksi, jotka vaihtelevat hajoamisen aikana vapautuvien hiukkasten mukaan. Tämän artikkelin tarkoituksena on selvittää ero alfa- ja beeta-hajoamisen välillä.
Alpha-hajoaminen
Alfahajoamista kutsutaan niin, että epävakaa ydin lähettää alfahiukkasia. Alfahiukkasessa on kaksi protonia ja kaksi neutronia, mikä on myös sama kuin heliumydin. Heliumydintä pidetään erittäin vakaana. Tämäntyyppinen hajoaminen näkyy radioaktiivisen uraani 238:n hajoamisen yhteydessä, joka alfahajoamisen jälkeen muuttuu vakaammaksi toriumiksi 234.
238U92→ 234Th90+ 4Hän2
Tätä alfa-hajoamisen kautta tapahtuvaa muunnosprosessia kutsutaan transmutaatioksi.
Beta-hajoaminen
Kun beetahiukkanen jättää epävakaan ytimen, prosessia kutsutaan beetahajoamiseksi. Beetahiukkanen on pohjimmiltaan elektroni, vaikka joskus se on positroni, joka on myös positiivinen vastine elektronille. Tällaisen hajoamisen aikana neutronien määrä vähenee yhdellä ja protonien määrä kasvaa yhdellä. Beta-hajoaminen voidaan ymmärtää seuraavalla esimerkillä.
234Th90 → 234Pa91+0e-1
Beetahiukkaset läpäisevät paremmin ja liikkuvat nopeammin kuin alfahiukkaset.
Alfa- ja beeta-hajoamisen välillä on monia eroja, joita käsitellään alla.
Alfa- ja beetahajoamisen ero
• Alfahajoaminen johtuu liian monen protonin läsnäolosta epävakaassa ytimessä, kun taas beetahajoaminen johtuu liian monen neutronin läsnäolosta epävakaissa ytimissä.
• Alfahajoaminen muuttaa epävakaan ytimen toiseksi ytimeksi, jonka atomimassa on 2 pienempi kuin emoytimen ja atomiluku on 4 pienempi. Beetahajoamisen tapauksessa uuden ytimen atomimassa on yhtä suurempi kuin alkuperäisen ytimen, mutta sillä on sama atominumero.
• Alfahajoaminen tuottaa alfahiukkasia, joissa on 2 neutronia ja 2 protonia, joten niiden massa on 4 amu (atomimassayksikkö) ja +2 varaus. Niiden läpäisykyky on heikko, eivätkä ne pääse tunkeutumaan ihoasi, mutta jos syöt jotain, joka on alfahajoamassa, saatat kuolla. Yleensä alfahiukkaset voidaan pysäyttää jopa paperiarkilla.
• Beta-hajoamiseen liittyy beetahiukkasten purkautuminen, jotka ovat pohjimmiltaan elektroneja, joilla ei ole massaa ja joilla on negatiivinen varaus. Niillä on suurempi läpäisykyky ja ne voivat helposti päästä ihoon. Edes seinät eivät voi suojella sinua.
• Savunilmaisimissa hyödynnetään alfahajoamisen ja alfahiukkasten purkamisen periaatetta. Sitä käytetään myös monissa muissa sovelluksissa, kuten generaattoreissa, joita käytetään avaruusluotainten kokeissa ja myös sydämentahdistimissa, joita käytetään sydänongelmien hoitoon. Alfasäteilyltä on helpompi suojautua kuin vaarallisempaa beetasäteilyä vastaan.
