Fysikrapport om alfa, beta og gammastråling fra mineral

Uddrag

Teori:
Vi har arbejdet med måling af stråling – men hvad er stråling egentlig? Der er mange forskellige slags stråling, men vi vil primært arbejde med α- β-- og γ-stråling.
α-stråling består af 2 protoner og 2 neutroner, der er bundet sammen som en heliumkerne, som udsendes fra et stof. Dette sker i meget tunge atomkerner, da den stærke kraft kun virker over meget korte afstande, og derfor kan de større kerner ikke holde sammen på hele kernen. Når denne stråling foregår, vil den tilbageblevne atomkerne have mistet 2 protoner og 2 neutroner, og derfor vil grundstofnummeret falde med 2, mens massen falder med 4.
Hvis vi kigger på henfaldsskemaet for U-238 til Th-234, ser det således ud:

U-238 → Thorium-234 + α → Helium-4

På grund af denne strålings størrelse, er den stærkt ioniserende, men har også en meget kort rækkevidde, da den vekselvirker med så mange stoffer på vejen. Derfor siger man normalt at den har en rækkevidde på omkring 3-4 cm. Dette gælder dog kun selve α-strålingen, men på grund af den store vekselvirkning opstår der en masse såkaldt elektronstråling – hvilket egentlig bare er elektroner, der er slået fri fra deres skaller og dermed har ioniseret stoffet. På grund af denne lave gennemtrængelighed, kan man ikke lave en eksponentielt faldende regression på α-strålingen - det er mere som om den efter en bestemt afstand bare stopper totalt, som ramte den en væg. Dette gælder selvfølgelig ikke for elektronstrålingen, men kun selve α-strålingen.
β--stråling er en elektron, som sendes ud af en neutron i kernen. Denne neutron omdannes så til en elektron, en proton og en anti elektron neutrino - da den svage kraft kan “veksle” kvarker til leptoner - hvorved den totale ladning er bevaret. Hvis man tager udgangspunkt i henfaldsskemaet for Cl-37 til Ar-37:

Chlorine-37 → Argon-37 + antielektronneutrino

Vi kan her se, at denne stråling er langt mindre ioniserende end α-strålingen, da der kun udsendes en elektron, som nærmest ikke har nogen masse. Dernæst kommer anti elektron neutrinoen, som ikke har nogen ladning, og nærmest heller ikke har nogen masse - hvilket man også kan se, da Cl-37 og Ar-37 helst skulle have nogenlunde samme masse på trods af, at Cl-37 har afgivet 2 partikler. Fordi gennemtrængeligheden er så stor, har β--stråling langt større rækkevidde end α-strålingen, og denne er også i modsætning til α-strålingen nogenlunde aftagende med afstandskvadratloven... Køb adgang for at læse mere Allerede medlem? Log ind