Alfa- /betadeeltjes en gammastralen zijn de drie meest voorkomende vormen van straling die worden uitgestraald door onstabiele of radioactieve isotopen. Alle drie werden in het begin van de 20e eeuw door een in Nieuw-Zeeland geboren natuurkundige genaamd Ernest Rutherford genoemd. Alle drie soorten radioactiviteit zijn potentieel gevaarlijk voor de gezondheid van de mens, hoewel in elk geval verschillende overwegingen van toepassing zijn.

Radioactiviteit

Protonen in een kern zijn positief geladen deeltjes, dus ze stoten elkaar af. De kracht die die afstoting overwint en samenhoudt, wordt de sterke kracht of sterke kernkracht genoemd - een kracht die werkt tussen neutronen en protonen in een kern, maar alleen op zeer korte afstand. Als de nucleus een te hoge of te lage verhouding heeft tussen neutronen en protonen, is deze doorgaans onstabiel en dus radioactief.

Alpha Particle

Een alfadeeltje is slechts een heliumkern zonder elektronen - twee protonen en twee neutronen. Het heeft een veel grotere massa dan bèta-deeltjes, en dus een veel korter bereik. Normaal gesproken reist het met ongeveer een tiende van de lichtsnelheid. Wanneer een kern een alfadeeltje uitwerpt, neemt het atoomnummer ervan af met 2 en neemt de massa af met 4, dus het is nu een ander element. Een vel vloeipapier of de oppervlaktelaag van je huid is voldoende om een ​​alfadeeltje te stoppen, dus ze hebben relatief weinig doordringend vermogen. Ze zijn gevaarlijker als het materiaal dat alfadeeltjes verspreidt, in het menselijk lichaam is geïntroduceerd, in welk geval ze extreem gevaarlijk worden.

Bèta-deeltjes

Een bèta-deeltje is een elektron. Wanneer een kern een betadeeltje afgeeft, verandert een van zijn neutronen in een proton, dus het atoomnummer neemt toe met 1 en het is nu een ander element. Bètadeeltjes reizen met ongeveer 90 procent van de snelheid van het licht en hebben honderd keer meer penetrerend vermogen dan alfadeeltjes; een plaat van aluminium stopt ze echter en ze dringen slechts een centimeter in het menselijke vlees.

Gamma-stralen

Gammastraling is een hoogfrequente vorm van elektromagnetische straling, dus reizen ze op de snelheid van het licht. Emissie van gammastraling volgt vaak emissie van alfa- of betadeeltjes; wanneer een kern een alfa- of betadeeltje uitwerpt, wordt deze in een geëxciteerde of een hogere energietoestand gelaten, en kan deze naar een lagere energietoestand vallen door een gammastraalfoton vrij te geven. Gamma-stralen hebben een veel hoger penetrerend vermogen dan alfa- of betadeeltjes - zo erg zelfs dat ze kunnen binnendringen in gebouwen of lichamen. Dikke beton- of loden schilden zijn meestal nodig om volledige bescherming te garanderen. De hoogfrequente gammastralen hebben voldoende energie om moleculen in je lichaam te ioniseren, wat schade kan veroorzaken aan belangrijke macromoleculen zoals DNA in je cellen.