Comprendre les différents types de radiations nucléaires nécessite une connaissance de base de la structure atomique. Atomes se composent d'un noyau qui contient des protons chargés positivement et les neutrons électriquement neutres. Un nuage d'électrons chargés négativement entoure le noyau. Protons et les neutrons possèdent tous deux masses d'environ 2000 fois supérieure à celle d'un électron. Ajouté ensemble, le nombre de protons et de neutrons constituent le «nombre de masse" d'un atome. Le 238 de l'uranium-238, parfois abrégé 238U, représente le nombre total de protons et de neutrons. Le nombre de neutrons peut varier d'un atome à l'autre, mais le nombre de protons ne peut pas. Les scientifiques se réfèrent à des atomes qui ne diffèrent que par leur nombre de neutrons comme isotopes.
Alpha Decay
Certains isotopes radioactifs tels que l'uranium 238, émettent des particules comprenant deux protons et deux neutrons. Des physiciens se réfèrent à des particules telles que des noyaux d'hélium, parce que leur composition est identique à celle des atomes d'hélium, sans les électrons entourant le noyau. Les particules alpha représentent la plus massive des particules radioactives. En tant que tel, les particules alpha ne pénètrent pas bien et ne viendront pas plus de quelques centimètres dans l'air.
Decay Beta
désintégration bêta se produit quand un isotope émet un seul électron comme un neutron se métamorphose en un proton. L'électron émis, toutefois, ne représente pas une des électrons dans le nuage qui entoure le noyau - il provient du noyau lui-même comme sous-produit de la métamorphose. Le tritium, ou 3H, par exemple, contient un proton et deux neutrons, ce qui crée une configuration instable. Pour être stable, une des neutrons se transforme en un proton, mais, ce faisant, l'atome devient maintenant l'hélium ou 3He, car le nombre de protons dans le noyau détermine l'identité de l'atome.
Decay Gamma
Contrairement désintégrations alpha et bêta, gamma décomposition libère un photon - un paquet d'énergie - plutôt que d'une particule. L'émission se produit comme le noyau d'une transition d'isotopes à partir d'un état de haute énergie à un état de faible énergie. En outre, contrairement désintégrations alpha et bêta, gamma désintégration ne modifie pas l'identité chimique de l'isotope. Dysprosium-152, par exemple, reste dysprosium-152 avant et après l'émission d'un photon gamma. photons gamma possèdent significative l'énergie - suffisante pour pénétrer dans la plupart des matériaux et endommager ou détruire les cellules vivantes.
Autres types de rayonnements
Bien que l'alpha, bêta et gamma désintégration représentent les voies les plus courantes de désintégration radioactive, les scientifiques nucléaires ont élucidé plusieurs autres mécanismes moins courants. La voie de capture d'électrons se produit quand un noyau capture un de ses électrons émis, puis émet un neutrino - une particule de charge nulle et une masse nulle. Positron décroissance représente une variation de la désintégration bêta dans laquelle les particules émises présentent un résultat positif au lieu d'une charge négative. Enfin, la voie de conversion interne se produit lorsque l'énergie émise par le noyau conduit ultérieurement à l'éjection de l'un des électrons orbitales de l'atome.