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Le particelle alfa / beta e i raggi gamma sono le tre forme più comuni di radiazione emessa da isotopi instabili o radioattivi. Tutti e tre furono nominati da un fisico neozelandese di nome Ernest Rutherford nella prima parte del 20 ° secolo. Tutti e tre i tipi di radioattività sono potenzialmente pericolosi per la salute umana, sebbene in ogni caso valgano considerazioni diverse.
Radioattività
I protoni in un nucleo sono particelle cariche positivamente, quindi si respingono a vicenda. La forza che supera quella repulsione e le tiene insieme è chiamata forza forte o forza nucleare forte - una forza che agisce tra neutroni e protoni in un nucleo, ma solo a distanza molto breve. Se il nucleo ha un rapporto troppo alto o troppo basso tra neutroni e protoni, sarà in genere instabile e quindi radioattivo.
Particella alfa
Una particella alfa è solo un nucleo di elio senza elettroni: due protoni e due neutroni. Ha una massa molto maggiore rispetto alle particelle beta, e di conseguenza un intervallo molto più breve. Di solito viaggia a circa un decimo della velocità della luce. Quando un nucleo espelle una particella alfa, il suo numero atomico diminuisce di 2 e la sua massa diminuisce di 4, quindi ora è un elemento diverso. Un foglio di carta velina o lo strato superficiale della pelle è sufficiente per fermare una particella alfa, quindi hanno un potere penetrante relativamente piccolo. Sono più pericolosi se il materiale che emette particelle alfa è stato introdotto nel corpo umano, nel qual caso diventano estremamente pericolosi.
Particelle beta
Una particella beta è un elettrone. Quando un nucleo emette una particella beta, uno dei suoi neutroni si trasforma in un protone, quindi il numero atomico aumenta di 1 e ora è un elemento diverso. Le particelle beta viaggiano a circa il 90 percento della velocità della luce e hanno un potere penetrante cento volte maggiore rispetto alle particelle alfa; un foglio di alluminio li fermerà comunque, e penetrano solo circa un centimetro nella carne umana.
Raggi gamma
I raggi gamma sono una forma ad alta frequenza di radiazione elettromagnetica, quindi viaggiano alla velocità della luce. L'emissione dei raggi gamma segue spesso l'emissione di particelle alfa o beta; quando un nucleo espelle una particella alfa o beta, viene lasciato in uno stato eccitato o di energia superiore e può cadere in uno stato di energia inferiore rilasciando un fotone di raggi gamma. I raggi gamma hanno un potere penetrante molto più elevato rispetto alle particelle alfa o beta, tanto che, di fatto, possono penetrare attraverso edifici o corpi. Di solito sono necessari schermi di cemento spesso o piombo per garantire una protezione completa. I raggi gamma ad alta frequenza hanno energia sufficiente per ionizzare le molecole nel tuo corpo, il che può causare danni a importanti macromolecole come il DNA all'interno delle tue cellule.