รังสีก่อไอออนและอนุภาคแอลฟา

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง รังสีก่อไอออนและอนุภาคแอลฟา

รังสีก่อไอออน vs. อนุภาคแอลฟา

รังสีก่อไอออน (ionizing radiation) เกิดจากการแผ่รังสีที่มีพลังงานพอที่จะปลดปล่อยอิเล็กตรอนให้เป็นอิสระจากอะตอมหรือโมเลกุล หรือเป็นการแผ่รังสีจากการแตกตัวเป็นไอออน (Ionization) การแผ่รังสีดังกล่าว (หรือสั้น ๆ ว่ารังสี) ถูกสร้างขึ้นจากอนุภาคย่อย, ไอออนหรืออะตอมที่มีพลัง, เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง (ปกติเร็วกว่าความเร็วแสง 1%) และเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ปลายสเปคตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าพลังงานสูง รังสีแกมมา, รังสีเอกซ์, และส่วนที่เป็นอัลตราไวโอเลตที่สูงกว่าของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นพวกแตกตัวเป็นไอออน ในขณะที่ส่วนที่เป็นอัลตราไวโอเลตที่ต่ำกว่าของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าอีกทั้งส่วนล่างของสเปคตรัมที่ต่ำกว่ายูวีที่รวมทั้งแสงที่มองเห็นได้ (รวมเกือบทุกประเภทของแสงเลเซอร์), อินฟาเรด, ไมโครเวฟ และคลื่นวิทยุ ทั้งหมดนี้ถูกพิจารณาว่าเป็นรังสีที่ไม่มีการแตกตัวเป็นไอออน เขตแดนระหว่างรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าแบบแตกตัวเป็นไอออนและที่ไม่ใช่แบบแตกตัวเป็นไอออนที่เกิดขึ้นในรังสีอัลตราไวโอเลตไม่ได้ถูกกำหนดไว้อย่างชัดเจน เนื่องจากโมเลกุลและอะตอมที่แตกต่างกันจะแตกตัวเป็นไอออนที่พลังงานแตกต่างกัน นิยามที่ตกลงกันกำหนดเขตแดนไว้ที่พลังงานของโฟตอนระหว่าง 10 eV ถึง 33 eV ในรังสีอัลตราไวโอเลต อนุภาคย่อยของอะตอมทั่วไปที่แตกตัวเป็นไอออนจากกัมมันตภาพรังสีรวมถึงอนุภาคแอลฟา, อนุภาคบีตา, และนิวตรอน เกือบทั้งหมดของผลิตภัณฑ์จากการสลายให้กัมมันตรังสีจะเป็นพวกที่แตกตัวเป็นไอออนเพราะพลังงานจากการสลายได้กัมมันตรังสีโดยทั่วไปจะสูงกว่าอย่างมากจากที่จำเป็นต้องใช้ในการแตกตัว อนุภาคย่อยของอะตอมที่มีการแตกตัวอื่น ๆที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติก็มี มิวออน, มีซอน, โพสิตรอน, นิวตรอนและอนุภาคอื่น ๆ ที่ประกอบขึ้นเป็นรังสีคอสมิกขั้นที่สอง ที่มีการผลิตหลังจากรังสีคอสมิกขั้นที่นึ่งมีปฏิสัมพันธ์กับชั้นบรรยากาศของโลก รังสีคอสมิกยังอาจผลิตไอโซโทปรังสีในโลกอีกด้วย (ตัวอย่างเช่นคาร์บอน-14) ซึ่งเป็นผลให้เกิดการเสื่อมสลายและผลิตรังสีที่เกิดจากการแตกตัวเป็นไอออน รังสีคอสมิกและการเสื่อมสลายของไอโซโทปกัมมันตรังสีเป็นแหล่งที่มาหลักของรังสีที่เกิดจากการแตกตัวเป็นไอออนตามธรรมชาติบนโลกที่เรียกว่ารังสีพื้นหลัง ในอวกาศ การปล่อยรังสีความร้อนตามธรรมชาติจากสสารที่อุณหภูมิสูงมาก (เช่นการปล่อยพลาสมาหรือโคโรนาของดวงอาทิตย์) อาจเป็นการแตกตัวเป็นไอออน รังสีจากการเป็นไอออนอาจถูกผลิตขึ้นตามธรรมชาติโดยการเร่งความเร็วของอนุภาคที่มีประจุโดยสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในธรรมชาติ (เช่นฟ้าผ่า), แม้ว่าจะหายากบนโลก การระเบิดแบบซูเปอร์โนวาตามธรรมชาติในอวกาศจะผลิตปริมาณมากของรังสีจากการแตกตัวเป็นไอออนใกล้กับการระเบิด ซึ่งจะเห็นได้จากผลกระทบของมันในเนบิวล่าที่แวววาวที่เกี่ยวข้องกับพวกมัน รังสีจากการแตกตัวยังสามารถสร้างแบบเทียมขึ้นมาได้โดยใช้หลอดรังสีเอกซ์, เครื่องเร่งอนุภาค และวิธีการต่างๆที่ผลิตไอโซโทปรังสีแบบเทียม รังสีจากการแตกตัวจะมองไม่เห็นและจะไม่สามารถตรวจพบได้โดยตรงจากความรู้สึกของมนุษย์, ดังนั้นเครื่องมือตรวจจับรังสีเช่นเครื่องไกเกอร์เคาน์เตอร์จึงจำเป็น อย่างไรก็ตามรังสีจากการแตกตัวอาจนำไปสู่​​การปล่อยครั้งที่สองของแสงที่มองเห็นได้หลังจากการมีปฏิสัมพันธ์กับสสาร เช่นในการฉายรังสีแบบ Cherenkov และการเรืองแสงรังสี (radioluminescence) รังสีจากการแตกตัวถูกนำไปใช้อย่างสร้างสรรค์ในหลากหลายสาขาเช่นยา, การวิจัย, การผลิต, การก่อสร้างและพื้นที่อื่น ๆ แต่ก็ทำให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพถ้าไม่ปฏิบัติตามมาตรการที่เหมาะสมที่ต่อต้านกับการสัมผัสที่ไม่พึงประสงค์ การสัมผัสกับรังสีจากการแตกตัวจะทำให้เกิดความเสียหายให้กับเนื้อเยื่อที่มีชีวิตและสามารถส่งผลให้เกิดการกลายพันธุ์, การเจ็บป่วยเนื่องจากรังสี, มะเร็งและการเสียชีวิต. อนุภาคแอลฟา (เขียนแทนด้วยอักษรกรีก แอลฟา α) คืออนุภาคที่ประกอบด้วยโปรตอน 2 ตัวและนิวตรอน 2 ตัว เหมือนกับนิวเคลียสของอะตอมของธาตุฮีเลียม (He) จึงสามารถเขียนสัญลักษณ์ได้อีกอย่างหนึ่งเป็น He^\,\! หรือ ^4_2He^ อนุภาคแอลฟาหนึ่งอนุภาคมีมวล 6.644656×10−27 กิโลกรัม หรือเทียบเท่ากับพลังงาน 3.72738 จิกะอิเล็กตรอนโวลต์ (GeV) มีประจุเป็น +2e โดยที่ e คือความจุไฟฟ้าของอิเล็กตรอนซึ่งมีค่าเท่ากับ 1.602176462×10−19 คูลอมบ์ อนุภาคแอลฟามักเกิดจากการสลายของอะตอมของธาตุกัมมันตรังสี เช่นยูเรเนียม (U) หรือเรเดียม (Ra) ด้วยกระบวนการที่รู้จักกันในชื่อการสลายให้อนุภาคแอลฟา (alpha decay) เมื่ออนุภาคแอลฟาถูกปลดปล่อยออกจากนิวเคลียส มวลอะตอมของธาตุกัมมันตรังสีจะลดลงประมาณ 4.0015 u เนื่องจากการสูญเสียทั้งโปรตอนและนิวตรอน และเลขอะตอมจะลดลง 2 ทำให้อะตอมกลายเป็นธาตุใหม่ ดังตัวอย่างการสลายให้อนุภาคแอลฟาของยูเรเนียม จะได้ธาตุใหม่เป็นทอเรียม (Th) ^_U \rightarrow ^_Th + ^4_2He^.

พลังงาน

ฟ้าเป็นการเปลี่ยนแปลงพลังงาน รูปแบบหนึ่งที่สามารถมองเห็นได้ ฟ้าผ่าครั้งหนึ่ง อาจมีพลังงานศักย์ไฟฟ้า 500 megajoules ถูกเปลี่ยนให้เป็นพลังงานแสง พลังงานเสียงและพลังงานความร้อน พลังงาน หมายถึงความสามารถซึ่งมีอยู่ในตัวของสิ่งที่อาจให้แรงงานได้ หรือ Energy เป็นกำลังงานที่ใช้ในช่วงเวลาหนึ่ง หรือระยะทางหนึ่ง มีค่าเป็น จูล หรือ Joule ในทางฟิสิกส์ พลังงานเป็นหนึ่งในคุณสมบัติเชิงปริมาณพื้นฐานที่อธิบายระบบทางกายภาพหรือสถานะของวัตถุ พลังงานสามารถเปลี่ยนรูป (แปลงรูป) ได้หลายรูปแบบที่แต่ละแบบอาจจะชัดเจนและสามารถวัดได้ในหลายรูปแบบที่แตกต่างกัน กฎของการอนุรักษ์พลังงานระบุว่า พลังงาน (ทั้งหมด) ของระบบสามารถเพิ่มหรือลดได้โดยการถ่ายโอนเข้าหรือออกจากระบบเท่านั้น พลังงานทั้งหมดของระบบใด ๆ สามารถคำนวณได้โดยการรวมกันอย่างง่าย ๆ เมื่อมันประกอบด้วยชิ้นส่วนที่ไม่มีการปฏิสัมพันธ์ทั้งหลายหรือมีหลายรูปแบบของพลังงานที่แตกต่างกัน รูปแบบของพลังงานทั่วไปประกอบด้วยพลังงานจลน์ของวัตถุเคลื่อนที่, พลังงานที่แผ่รังสีออกมาโดยแสงและการแผ่รังสีของแม่เหล็กไฟฟ้าอื่น ๆ และประเภทต่าง ๆ ของพลังงานศักย์ เช่นแรงโน้มถ่วงและความยืดหยุ่น ประเภททั่วไปของการถ่ายโอนและการเปลี่ยนแปลงพลังงานประกอบด้วยกระบวนการ เช่นการให้ความร้อนกับวัสดุ, การปฏิบัติงานทางกลไกบนวัตถุ, การสร้างหรือการใช้พลังงานไฟฟ้า และปฏิกิริยาทางเคมีจำนวนมาก หน่วยของการวัดพลังงานมักจะถูกกำหนดโดยผ่านกระบวนการของการทำงาน งานที่ทำโดยสิ่งหนึ่งบนอีกสิ่งหนึ่งถูกกำหนดไว้ในฟิสิกส์ว่า เป็นแรง (หน่วย SI: นิวตัน) ที่ทำโดยสิ่งนั้นคูณด้วย ระยะทาง (หน่วย SI: เมตร) ของการเคลื่อนไหวเพื่อต่อสู้กับแรงที่กระทำโดยฝ่ายตรงข้าม ดังนั้น หน่วยพลังงานเป็นนิวตัน-เมตร หรือที่เรียกว่า จูล หน่วย SI ของกำลัง (พลังงานต่อหน่วยเวลา) เป็นวัตต์ หรือแค่ จูลต่อวินาที ดังนั้น จูลเท่ากับ วัตต์-วินาที หรือ 3600 จูลส์เท่ากับหนึ่งวัตต์-ชั่วโมง หน่วยพลังงาน CGS เป็น เอิร์ก, และหน่วยอิมพีเรียลและสหรัฐอเมริกาเป็น ฟุตปอนด์ หน่วยพลังงานอื่น ๆ เช่น อิเล็กตรอนโวลต์, แคลอรี่อาหารหรือกิโลแคลอรีอุณหพลศาสตร์ (ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของน้ำในกระบวนการให้ความร้อน) และ บีทียู ถูกใช้ในพื้นที่เฉพาะของวิทยาศาสตร์และการพาณิชย์ และมีปัจจัยการแปลงหน่วยที่เกี่ยวข้องให้เป็น จูล พลังงานศักย์เป็นพลังงานที่ถูกเก็บไว้โดยอาศัยอำนาจตามตำแหน่งของวัตถุในสนามพลังเช่นสนามแรงโน้มถ่วง, สนามไฟฟ้าหรือสนามแม่เหล็ก ตัวอย่างเช่น การยกวัตถุที่ต้านกับแรงโน้มถ่วงทำงานบนวัตถุและเก็บรักษาพลังงานที่มีศักยภาพของแรงโน้มถ่วง ถ้ามันตก แรงโน้มถ่วงไม่ได้ทำงานบนวัตถุซึ่งแปลงพลังงานศักย์ให้เป็นพลังงานจลน์ที่เกี่ยวข้องกับความเร็ว บางรูปแบบเฉพาะของพลังงานได้แก่พลังงานยืดหยุ่นเนื่องจากการยืดหรือการเปลี่ยนรูปของวัตถุของแข็ง, พลังงานเคมีเช่นที่ถูกปล่อยออกมาเมื่อเผาไหม้น้ำมันเชื้อเพลิงและพลังงานความร้อน, พลังงานจลน์และพลังงานศักย์ขนาดเล็ก ๆ ของการเคลื่อนไหวที่ไม่มีทิศทางของอนุภาคทำให้เป็นเรื่องขึ้นมา ไม่ใช่ทั้งหมดของพลังงานในระบบจะสามารถถูกเปลี่ยนหรือถูกโอนโดยกระบวนการของงาน; ปริมาณที่สามารถจะถูกปลี่ยนหรือถูกโอนเรียกว่าพลังงานที่มีอยู่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์จะจำกัดปริมาณของพลังงานความร้อนที่สามารถถูกเปลี่ยนให้เป็นพลังงานรูปอื่น ๆ พลังงานรูปแบบเชิงกลและอื่น ๆ สามารถถูกเปลี่ยนในทิศทางอื่น ๆ ให้เป็นพลังงานความร้อนโดยไม่มีข้อจำกัดดังกล่าว วัตถุใด ๆ ที่มีมวลเมื่อหยุดนิ่ง (จึงเรียกว่ามวลนิ่ง) มีพลังงานนิ่งที่สามารถคำนวณได้โดยใช้สมการ ของ Albert Einstein E.

พลังงานและรังสีก่อไอออน · พลังงานและอนุภาคแอลฟา · ดูเพิ่มเติม »