واپاشی آلفا ، بتا(پوزیترون)، گاما (فیزیک دوازدهم)

قبل از اینکه با مفهوم واپاشی آشنا بشین ، باید مروری کوتاه بر روی اجزای هسته اتم داشته باشیم. اتم از سه بخش متفاوت به نام الکترون ، پروتون و نوترون تشکیل شده است. هسته اتم از نوترون و پروتون تشکیل شده است که به طور کلی نوکلئون نامیده می‌شود. هسته برخی از اتم های بزرگ به صورت خودبخودی از هم پاشیده می‌شوند و به هسته‌های کوچکتر تبدیل می‌شوند ، به این عمل یعنی شکسته شدن هسته یک اتم پرتوزایی می‌گویند.

تعاریف اولیه هسته اتم

به تعداد پروتون های هسته یک اتم عدد اتمی می گویند و آن را با نماد Z نشان می‌دهند.
تعداد نوترون های هسته را با نماد N نشان می‌دهند.
به مجموع تعداد پروتون‌ها و نوترون‌های هسته اتم عدد جرمی می‌گویند و با نماد A نشان می‌دهند.

{}_{Z}^{A}x_{N}

پرتوزایی طبیعی

همانطوری که گفته شد هسته برخی از عناصر به صورت طبیعی دچار شکافت(واپاشی) می‌شوند یعنی بصورت مثال یک یا چند پروتون‌ هسته دچار شکافت شده و تبدیل به عناصر کوچکتری می‌شود که این شکافت هسته‌ای با گسیل پرتوهایی همچون آلفا ، بتا ، گاما همراه است. برای درک بهتر پرتوزایی عناصر هر مورد رو به صورت جداگانه بررسی می‌کنیم.

واپاشی آلفا

در واپاشی آلفازا از هسته مادر ، 2 پروتون و 2 نوترون کم می شود. برای درک بهتر به تصویر زیر دقت کنید.

بصورت خلاصه مطابق تصویر بالا هسته ناپایدار ، با گسیل ذره آلفا دو بار مثبت ( هلیوم دو بار مثبت ) به هسته کوچکتری تبدیل می شود ، معادله واپاشی آلفا در حالت کلی به صورت زیر است.

{}_{Z}^{A}X \to {}_{Z - 2}^{A - 4}X + {}_{2}^{4}α

واپاشی بتا

نوع دیگری از واپاشی هسته‌های ناپایدار ، واپاشی بتازا است که این مدل از واپاشی به دو دسته کلی تقسیم می شود.

واپاشی بتای منفی (الکترون)
واپاشی بتای مثبت (پوزیترون)

واپاشی بتای منفی

در واپاشی بتای منفی یک نوترون به الکترون و پروتون شکسته می شود. برای درک بهتر به تصویر زیر دقت کنید.

{}_{Z}^{A}X \to {}_{Z + 1}^{A}Y + {}_{- 1}^{0}e

واپاشی پوزیترون

در واپاشی بتای مثبت ( پوزیترون ) ، یک پروتون به نوترون و پوزیترون تبدیل می‌شود. پوزیترون جرمی برابر الکترون دارد ولی با این تفاوت که بار الکتریکی پوزیترون مثبت است.

{}_{Z}^{A}X \to {}_{Z - 1}^{A}Y + {}_{+ 1}^{0}e

واپاشی گاما

بعد از اینکه هسته ناپایدار با واپاشی آلفا و بتا دچار فروپاشی شد ، همچنان در حالت ناپایدار و بر انگیخته قرار دارد که در این حالت با گسیل فوتون‌های پر انرژی به حالت پایه می‌رسد. توجه کنید که در واپاشی گامازا عدد جرمی A و عدد اتمی Z تغییری نمی‌کند زیرا هسته مادر دچار تغییری نمی‌شود و فقط در این حالت فوتون‌های پر انرژی گسیل می‌شود ، ضمنا حالت برانگیخته (هسته مادر) را با نماد * مشخص می‌کنند.

{}_{Z}^{A}X^{*} \to {}_{Z}^{A}X + {}_{0}^{0}γ

کانال لپ کلام در بله

مسیری برای پیشرفت و یادگیری شما

آموزش عمیق فیزیک و ریاضی

نکات امتحانی و ترفندهای کنکوری

اینجا قراره فیزیک و ریاضی نقطه قوتت بشه

همین حالا عضو می شوم

پروین نجفی ۱۹ اردیبهشت ۱۴۰۵

بسیار خوب توضیح میدهید

بسیار خوب وروان توضیح میدهید.من خودم لیسانس شیمی محض هستم ولی همچنان دوست دارم اموزش هاتون را مرور کنم

رضا منصف ۱۹ اردیبهشت ۱۴۰۵

ممنونم لطف دارین

sahar baranpoor ۱۹ شهریور ۱۴۰۰

سلام من با دیدن آموزش هاتون کلی مطلب یاد میگیرم همیشه آرزوی سلامتی واستون دارم درپناه ایزد و درسایه موالا علی باشید.

سلام خیلی خیلی خوب تدریس هاتون .👌دست مرساد