Кожна людина, напевно, чув про трьох типах радіоактивного випромінювання – альфа, бета і гамма. Всі вони виникають в процесі радіоактивного розпаду речовини, і у них є як загальні властивості, так і відмінності. Найбільшу небезпеку несе останній тип випромінювання. Що ж він являє собою?

Природа радіоактивного розпаду

Щоб детальніше зрозуміти властивості гамма-розпаду, необхідно розглянути природу іонізуючого випромінювання. Це визначення означає, що енергія такого типу випромінювання дуже висока – коли воно потрапляє в інший атом, званий «атом-мішень», він вибиває рухається по його орбіті електрон. При цьому атом-мішень стає позитивно зарядженим іоном (тому випромінювання і було названо іонізуючим). Від ультрафіолетового або інфрачервоного це випромінювання відрізняється високою енергією.


В цілому альфа-, бета - і гамма-розпади мають загальні властивості. Можна уявити собі атом у вигляді маленького зернятка маку. Тоді орбіта електронів буде мильною бульбашкою навколо нього. При альфа-, бета - і гамма-розпад з цього зернятка вилітає крихітна частинка. При цьому заряд ядра змінюється, а це означає, що був утворений новий хімічний елемент. Порошинка несеться з гігантською швидкістю і врізається в електронну оболонку атома-мішені. Втративши електрон, атом-мішень стає позитивно зарядженим іоном. Однак при цьому хімічний елемент залишається тим же, адже ядро атома-мішені залишилося колишнім. Іонізація є процесом хімічної природи, практично той же процес відбувається при взаємодії деяких металів, які розчиняються в кислотах.

Де ще відбувається ?-розпад?

Але іонізуючі випромінювання відбуваються не тільки при радіоактивному розпаді. Вони також відбуваються при атомних вибухах і в ядерних реакторах. На Сонці та інших зірок, а також у водневій бомбі здійснюється синтез легких ядер, що супроводжується іонізуючим випромінюванням. В обладнанні для рентгена і прискорювачах заряджених частинок теж відбувається цей процес. Основна властивість, яку мають альфа-, бета-, гамма-розпади – це найвища енергія іонізації. А відмінності між цими трьома типами випромінювань визначаються їх природою. Радіація була відкрита наприкінці XIX століття. Тоді ніхто не знав, що являє собою це явище. Тому три типи випромінювань і були названі літерами латинського алфавіту. Гамма-випромінювання було відкрито в 1910 році вченим по імені Генрі Грэгг. Гамма-розпад має таку ж природу, як і сонячне світло, інфрачервоні промені, радіохвилі. За своїми властивостями ?-промені являють собою фотонна випромінювання, однак енергія містяться в них фотонів дуже висока. Іншими словами, це випромінювання з дуже короткою довжиною хвилі.

Властивості гамма-променів

Це випромінювання надзвичайно легко проникає через будь-які перешкоди. Чим більш щільний матеріал стоїть на його шляху, тим він краще його затримує. Найчастіше з цією метою використовують свинцеві або бетонні конструкції. У повітрі гамма-промені легко долають десятки і навіть тисячі метрів. Гамма-розпад дуже небезпечний для людини. При його впливі можуть пошкоджуватися шкіра і внутрішні органи. Бета-випромінювання можна порівняти зі стріляниною дрібними кулями, а гамма – зі стріляниною голками. Під час ядерної спалахи, крім гамма-випромінювання, також відбувається утворення нейтронних потоків. Гамма-промені потрапляють на Землю разом з космічним випромінюванням. Крім них, воно несе на Землю протони і інші частинки.

Дію гамма-променів на живі організми

Якщо порівняти альфа-, бета - і гамма-розпади, то останній буде найбільш небезпечним для живих організмів. Швидкість поширення цього типу випромінювання дорівнює швидкості світла. Саме із-за його високої швидкості воно швидко потрапляє в живі клітини, викликаючи їх руйнування. Яким чином? На шляху ?-випромінювання залишає велику кількість іонізованих атомів, які в свою чергу іонізують нову порцію атомів. Клітини, які піддалися потужному впливу гамма-випромінювання, змінюються на різних рівнях своєї структури. Трансформувавшись, вони починають розкладатися і отруювати організм. І останнім етапом є поява дефектних клітин, які вже не можуть нормально виконувати свої функції. У людини різні органи мають різну ступінь чутливості до гамма-випромінювання. Наслідки залежать від отриманої дози іонізуючого випромінювання. В результаті цього в організмі можуть відбуватися різні фізичні процеси, порушуватися біохімія. Найбільш уразливими є органи кровотворення, лімфатична і травна системи, а також структури ДНК. Це вплив небезпечно для людини і тим, що випромінювання накопичується в організмі. А також воно має прихований період впливу.

Формула гамма-розпаду

Щоб обчислити енергію гамма-випромінювання, можна скористатися наступною формулою: E=hv= hc/? У цій формулі h – постійна Планка, v – частота кванта електромагнітної енергії, з – швидкість світла, ? – довжина хвилі.