أشعة ألفا بيتا جاما

أنواع الإشعاع المنبعث

أطلق الفيزيائيون على الأنواع الثلاثة من الإشعاعات المنبعثة من النوى: ألفا وبيتا وجاما، وهي الأحرف الثلاثة الأولى من الأبجدية اليونانية، حيث تم استخدام اصطلاح التسمية لأنواع الإشعاع الثلاثة هذه منذ اكتشافها، ولا يزال ساريًا حتى اليوم، كانت الأبجدية اليونانية القديمة مألوفة للفيزيائيين الذين تغذيتهم الثقافة الكلاسيكية.

إشعاع ألفا هو اسم انبعاث جسيم ألفا في الحقيقة نواة الهيليوم، إشعاع بيتا هو انبعاث الإلكترونات أو البوزيترونات، وإشعاع جاما هو المصطلح المستخدم لانبعاث الفوتونات النشطة.

عندما تم العثور على أملاح اليورانيوم في عام 1896 لإنتاج انبعاثات غير معروفة، تم اكتشاف نوعين من الإشعاع، الأشعة السينية وأشعة الكاثود، وفي ذلك الوقت كانت النوى والإلكترونات والفوتونات غير معروفة، كما سيستغرق الأمر عقودًا قبل أن يتم فهم أصول كل هذه الأشعة بشكل صحيح، ولكن بضع سنوات لتحديد طبيعتها.
تم العثور على أشعة الكاثود بالمناسبة والأشعة السينية لتكون إلكترونات وفوتونات مثل أشعة بيتا وجاما، كما أن انحلال ألفا وبيتا وغاما هو نتيجة للقوى الأساسية الثلاث التي تعمل في النواة – القوة “القوية” والقوة “الضعيفة” والقوة “الكهرومغناطيسية”، ففي جميع الحالات الثلاث، يزيد انبعاث الإشعاع استقرار النواة، عن طريق تعديل نسبة البروتون/ النيوترون.
في حالة إشعاع ألفا، تحاول النواة إيجاد الاستقرار عن طريق إصدار “جسيم ألفا” مطابق لنواة الهيليوم (بروتونان ونيوترونان)، حيث ينطوي إشعاع بيتا على تحويل نيوترون إلى بروتون من خلال انبعاث إلكترون أو العملية العكسية تحويل بروتون إلى نيوترون من خلال انبعاث بوزيترون (على غرار إلكترون، ولكن بشحنة موجبة).

إشعاع جاما هو ببساطة فقدان للطاقة من النواة، ووصفه يشبه إلى حد كبير انبعاث الضوء أو الأشعة السينية بواسطة الذرات النشطة، وغالبًا ما تتسبب تحللات ألفا وبيتا في ترك النواة في حالة من الإثارة ينجم انبعاث جاما النواة إلى حالة طاقة أكثر استقرارًا.

غالبًا ما يصعب حدوث تحلل ألفا وبيتا، ويمكن أن تكون عمليات بطيئة للغاية، حيث أن عمر بعض النوى المشعة طويلة لساعات الساعات الصغيرة بشكلٍ لا نهائي، يمكن أن تكون لنا أيضًا ويمكن أن تمتد عمر بواعث ألفا المشعة الطبيعية مثل اليورانيوم أو الثوريوم إلى عدة مليارات من السنين.

هذه الانبعاثات تغير تكوين النواة، وبالتالي طبيعة الذرة، لا تحول النشاطات المشعة ألفا وبيتا الرصاص إلى ذهب، ولكنها تنقل المواد مثلما تفعل التفاعلات النووية الأخرى.