Science >> Wetenschap >  >> Energie

Waarom zou het aanzienlijk meer energie kosten om een ​​straal alfa -deeltjes te verplaatsen dan bèta minus?

Er is aanzienlijk meer energie voor nodig om een ​​straal alfa -deeltjes te verplaatsen dan bèta minus deeltjes vanwege hun verschillende massa's en ladingen .

Hier is een uitsplitsing:

* Alpha -deeltjes bestaan ​​uit twee protonen en twee neutronen, in wezen een heliumkern. Ze zijn zwaar en positief opgeladen (2+).

* Beta minus deeltjes zijn gewoon elektronen, die veel lichter zijn en negatief geladen (1-).

Energievereisten voor versnelling:

* massa: Zwaardere deeltjes vereisen meer energie om te versnellen tot een gegeven snelheid. Dit komt door hun grotere traagheid (weerstand tegen verandering in beweging). Alpha -deeltjes, die veel zwaarder zijn dan elektronen, hebben aanzienlijk meer energie nodig om dezelfde snelheid te bereiken.

* opladen: De sterkte van het elektrische veld dat wordt gebruikt om geladen deeltjes te versnellen, beïnvloedt de gewonnen energie. Hoewel alfa -deeltjes een hogere lading hebben dan bèta minus deeltjes, wordt dit voordeel overweldigd door hun veel grotere massa.

Andere overwegingen:

* penetratiekracht: Alpha -deeltjes, vanwege hun grootte en lading, interageren sterker met materie en hebben een lagere penetratiekracht in vergelijking met bèta -deeltjes. Dit betekent dat ze sneller energie verliezen, waardoor de energie -eis verder wordt verhoogd om ze over een bepaalde afstand te verplaatsen.

Samenvattend: Het gecombineerde effect van grotere massa en hogere lading (die niet dominant is) maakt alfa -deeltjes aanzienlijk moeilijker om te bewegen dan bèta minus deeltjes. Dit vertaalt zich in een veel hogere energie -eis voor het versnellen of afbuigen van een straal alfa -deeltjes.