ชนิดของกัมมันตภาพรังสี

1) รังสีแอลฟา (Alpha Ray – α) เกิดจากการสลายตัวของนิวเคลียสที่มีขนาดใหญ่และมีมวลมากเพื่อเปลี่ยนแปลงให้เป็นนิวเคลียสที่มีเสถียรภาพสูงขึ้น ซึ่งรังสีนี้ถูกปล่อยออกมาจากนิวเคลียสด้วยพลังงานต่าง ๆ กัน รังสีแอลฟาก็คือนิวเคลียสของฮีเลียม แทนด้วย  มีประจุบวกมีขนาดเป็น 2 เท่าของประจุอิเล็กตรอน คือเท่ากับ +2e และมีนิวตรอน อีก 2 นิวตรอน (2n) มีมวลเท่ากับนิวเคลียสของฮีเลียมหรือประมาณ 7000 เท่าของอิเล็กตรอน เนื่องจากมีมวลมากจึงไม่ค่อยเกิดการเบี่ยงเบนง่ายนัก เมื่อวิ่งไปชนสิ่งกีดขวางต่าง ๆ เช่น ผิวหนัง แผ่นกระดาษ จะไม่สามารถผ่านทะลุไปได้ แต่จะถูกดูดซึมได้อย่างรวดเร็วแล้วจะถ่ายทอดพลังงานเกือบทั้งหมดออกไป ทำให้อิเล็กตรอนของอะตอมที่ถูกรังสีแอลฟาชนหลุดออกไป ทำให้เกิดกระบวนการที่เรียกว่า การแตกตัวเป็นไอออน


แสดงการสลายตัวของสารแล้วให้รังสีแอลฟา


สมการการสลายตัวของสารกัมมันตรังสีที่ให้รังสีแอลฟา เป็นดังนี้
จากรูป                                                      +       
           +       



 2) รังสีเบตา (Beta Ray – β) เกิดจากการสลายตัวของนิวไคลด์ที่มีจำนวนโปรตอนมากเกินไปหรือน้อยเกินไป โดยรังสีเบตาแบ่งได้ 2 แบบคือ
1. เบตาลบหรือหรืออิเล็กตรอน ใช้สัญลักษณ์  หรือ  เกิดจากการสลายตัวของนิวเคลียสที่มีนิวตรอนมากกว่าโปรตอน ดังนั้นจึงต้องลดจำนวนนิวตรอน ลงเพื่อให้นิวเคลียสเสถียรภาพ


แสดงการสลายตัวของสารแล้วให้รังสีเบตาลบ


สมการการสลายตัวของสารกัมมันตรังสีที่ให้รังสีเบตาลบ เป็นดังนี้
       จากรูป                                             +        
                                                                  +         

2. เบตาบวกหรือหรือโพสิตรอน ใช้สัญลักษณ์  หรือ  เกิดจากการสลายตัวของนิวเคลียสที่มีโปรตอนมากเกินกว่านิวตรอน ดังนั้นจึงต้องลดจำนวนโปรตอนลงเพื่อให้นิวเคลียสเสถียรภาพ

แสดงการสลายตัวของสารแล้วให้รังสีเบตาบวก

สมการการสลายตัวของสารกัมมันตรังสีที่ให้รังสีเบตาบวก เป็นดังนี้

จากรูป                                                              +       
                                                                           +        


เนื่องจากอิเล็กตรอนนั้นเบามาก จึงทำให้รังสีเบตาเกิดการเบี่ยงเบนได้ง่าย สามารถเบี่ยงเบนในสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กได้ มีความเร็วสูงมากคือมากกว่าครึ่งของ ความเร็วแสงหรือประมาณ 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที มีอำนาจในการทะลุทะลวงมากกว่ารังสีแอลฟา แต่น้อยกว่ารังสีแกมมา

3) รังสีแกมมา(Gamma Ray) ใช้สัญลักษณ์ γ เกิดจากการที่นิวเคลียสที่อยู่ในสถานะกระตุ้นกลับสู่สถานะพื้นฐานโดยการปลดปล่อยรังสีแกมมาออกมา รังสีแกมมา ก็คือโฟตอนของการแผ่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเช่นเดียวกับรังสีเอ็กซ์ แต่มีความยาวคลื่นสั้นกว่าและมีอำนาจในการทะลุทะลวงสูงมากกว่ารังสีเอ็กซ์ ไม่มีประจุไฟฟ้าและมวล ไม่เบี่ยงเบนในสนามไฟฟ้าและสนามแม่ เหล็กและ เคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่าแสง

แสดงการสลายตัวของสารแล้วให้รังสีแกมมา


สมการการสลายตัวของสารกัมมันตรังสีที่ให้รังสีแกมมา เป็นดังนี้
จากรูป                                                         +         
                                                                        +         

การวิเคราะห์ชนิดของประจุของสารกัมมันตภาพรังสีโดยใช้สนามแม่เหล็ก

จะเห็นได้ว่า  α เบนในสนามแม่เหล็ก เหมือนกับมีประจุเป็นบวก

β เบนในสนามแม่เหล็ก เหมือนกับมีประจุเป็นลบ
γ ไม่เบนเลย (แสดงว่าไม่มีประจุไฟฟ้า)

สมบัติของกัมมันตภาพรังสี  α , β , γ
1. อนุภาค α (α – particles) คือนิวเคลียสของอะตอมของธาตุฮีเลียมซึ่งประกอบด้วยโปรตอน 2 อนุภาค และนิวตรอน 2 อนุภาค

2. อนุภาค β (β – particle ) คืออิเล็กตรอน เป็นอนุภาคมีมวล , มีประจุไฟฟ้าลบ , เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงมากเกือบเท่าความเร็วแสง , มีมวลน้อยมากเมื่อเทียบกับอำนาจทะลุทะลวงปานกลาง
3. รังสี γ ( γ – gamma rays ) เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีความยาวช่วงคลื่นสั้นมาก , ความถี่สูง (มากกว่ารังสี X ) มีความเร็วเท่ากับแสงในสูญญากาศ , มีอำนาจทะลวงสูง , ไม่มีประจุไฟฟ้า ( จึงไม่เบี่ยงเบนในสนามไฟฟ้าหรือในสนามแม่เหล็ก ) ผ่านคอนกรีตหนา หนึ่งส่วนสามเมตร ได้เช่นเดียวกับรังสีเอกซ์
สรุป1. สรุปอนุภาค α
  • มีประจุ + 2 , มีมวล 4 amu
  • มีอัตราเร็ว 1/15 ความเร็วแสง
  • มีอำนาจทะลุทะลวงน้อยกว่ารังสีอื่น
2. สรุปอนุภาค β
  • คือ electron , มีมวลน้อยมาก , ประจุ – 1
  • ความเร็วสูงมาก เกือบเท่าความเร็วแสง
  • อำนาจทะลุทะลวงปานกลาง
3. สรุปรังสี γ
  • เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า , มีความถี่สูงสุด
  • มีความเร็วเท่าแสง
  • อำนาจทะลุทะลวงสูง