Explique a diferença entre radiação \alpha, \beta e \gamma.

Passo 1

O enunciado pede para diferenciar as radiações \alpha, \beta e \gamma. O conteúdo aqui é radioatividade e decaimentos nucleares. Vamos precisar entender que tipo de partículas ou quanta cada uma emite, sua massa, carga, poder de ionização e capacidade de penetração em matéria.

Passo 2

Radiação \alpha: são núcleos de hélio carregados positivamente. Em termos nucleares, cada partícula \alpha é
{}^{4}_{2}\mathrm{He}^{2+}
– tem massa relativamente grande (4 u) e carga +2e. Por causa disso, elas interagem fortemente com elétrons ao atravessar a matéria, gerando alto poder de ionização, mas penetram pouco (algumas micras em tecido vivo ou é bloqueada por uma folha de papel).

Passo 3

Radiação \beta: consiste em elétrons \beta^{-} ou pósitrons \beta^{+} emitidos no decaimento de nêutrons ou prótons do núcleo. Cada partícula \beta tem massa muito pequena (≈ 1/1836 u) e carga -1e (para \beta^{-}) ou +1e (para \beta^{+}). Seu poder de ionização é moderado e penetram mais que as partículas \alpha (podem atravessar alguns milímetros de alumínio) mas são detidas por uma fina placa metálica.

Passo 4

Radiação \gamma: são fótons de altíssima energia, sem massa e sem carga. Como são ondas eletromagnéticas, têm baixo poder de ionização por interação direta com átomos, mas alto poder de penetração — necessitam de barreiras densas (várias dezenas de milímetros de chumbo ou concreto) para serem atenuados significativamente.

Passo 5

Comparação resumida:
– Massa: \alpha\gg\beta\gg\gamma (fóton não tem massa).
– Carga: \alpha é +2e, \beta^{-} é -1e \beta^{+} é +1e, \gamma é neutra.
– Poder de ionização: \alpha alto, \beta médio, \gamma baixo.
– Penetração: \alpha baixa, \beta média, \gamma alta.

Resposta

• Radiação \alpha: partículas {}^{4}_{2}\mathrm{He}^{2+}, massa e carga altas, alto poder de ionização, penetração baixa.
• Radiação \beta: elétrons \beta^{-} ou pósitrons \beta^{+}, massa pequena, carga \pm e, ionização moderada, penetração média.
• Radiação \gamma: fótons sem massa nem carga, ionização baixa, penetração alta.

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