Eisimpleirean de Cheistean a’ Deasbad Mìrean Rèididheachd
'S e rud fiosaigeach a th' ann an rèididheachd anns a bheil lùth air a sgaoileadh ann an cruth mìrean no tonnan. Gheibhear an rud seo anns a h-uile àite, bho ghathan na grèine a bhios a' blàthachadh na talmhainn gu na cleachdaidhean nas iom-fhillte de theicneòlas niùclasach. Tha deasbad mu mhìrean rèididheachd cudromach chan ann a-mhàin ann am fiosaig ach cuideachd ann an raointean slàinte agus na h-àrainneachd. Bruidhnidh an t-artaigil seo air grunn eisimpleirean de dhuilgheadasan agus deasbadan a thaobh mìrean rèididheachd gus tuigse nas fheàrr fhaighinn air a' chuspair.
Ro-ràdh do rèididheachd
Mus tèid sinn nas doimhne a-steach do na duilgheadasan eisimpleireach, tha e cudromach tuigse fhaighinn air bunaitean mìrean rèididheachd. Faodar rèididheachd a roinn ann an dà roinn fharsaing: rèididheachd ianachaidh agus rèididheachd neo-ianachaidh. Tha lùth gu leòr aig rèididheachd ianachaidh gus dadaman a ianachadh, is e sin, dealanan a chur ris no a thoirt air falbh bho dadaman no moileciuilean, agus tha seòrsachan rèididheachd ann leithid ghathan alfa, beta, agus gamma. Air an làimh eile, chan eil lùth gu leòr aig rèididheachd neo-ianachaidh gus dadaman a ianachadh ach faodaidh i teasachadh adhbhrachadh, leithid meanbh-thonnan agus tonnan rèidio.
Rèididheachd Alpha
'S e mìrean a th' ann an rèididheachd alfa air a dhèanamh suas de dhà phròton agus dà neodron (niùclas helium). Leis gu bheil mìrean alfa le cosgais dheimhinneach agus gu bheil iad an ìre mhath mòr, tha cumhachd treòrachaidh ìosal aca agus faodar an stad le duilleag pàipeir no eadhon craiceann daonna.
Eisimpleir Ceist 1
Ceist: Tha fios gu bheil stòr rèididheachd alfa a’ leigeil a-mach lùth de 4 MeV. Ma bhuaileas mìrean alfa duilleag pàipeir 0,01 mm de thighead agus ma thèid a ghabhail a-steach gu tur, dè an ìre de lùth a thèid a ghabhail a-steach leis a’ phàipear?
Deasbad: Leis nach urrainn do mhìrean alfa pàipear tana a tholladh, thèid an lùth gu lèir bho na mìrean alfa a ghabhail a-steach leis a’ phàipear. Mar sin, tha an lùth a thèid a ghabhail a-steach co-ionann ris an lùth a thèid a leigeil a-mach, is e sin 4 MeV.
Rèididheachd Beta
Tha rèididheachd beta air a dhèanamh suas de dealanan luath (beta minus) no positrons (beta plus). Tha cumhachd treòrachaidh nas motha aig mìrean beta na mìrean alfa, ach faodar an stad le beagan mhìlemeatairean de stuth dùmhail, leithid alùmanum.
Eisimpleir Ceist 2
Ceist: Bidh stòr rèididheachd beta a’ leigeil a-mach mìrean le lùth de 1 MeV. Ma bhuaileas na mìrean seo truinnsear alùmanaim 2 mm de thighead, faigh a-mach an urrainn dha na mìrean beta a dhol a-steach don stuth.
Deasbad: San fharsaingeachd, faodaidh mìrean beta le lùth de 1 MeV dol a-steach do phlàta alùmanaim 1-2 mm de thighead. Mar sin, sa chùis seo, tha tiughas a’ phlàta alùmanaim gu leòr airson a’ mhòr-chuid de na mìrean beta a bhacadh. Dh’ fhaodadh cuid a dhol a-steach, ach thèid an lùth aca a lùghdachadh gu leòr gus nach bi buaidh cho mòr aca.
Rèididheachd Gamma
Is e rèididheachd gama rèididheachd electromagnetic coltach ri solas no ghathan-X, ach le lùth nas àirde. Tha an cumhachd treòrachaidh as àirde aig an rèididheachd seo agus faodaidh i stuthan nas tiugh a threòrachadh, ach faodar a dian a lùghdachadh le bhith a’ cleachdadh stuthan àrd-dùmhlachd, leithid luaidhe no concrait.
Eisimpleir Ceist 3
Ceist: Bidh stòr gamma a’ leigeil a-mach fotonan gamma le lùth de 0,5 MeV. Dè an tiughas a tha air an luaidhe a dh’fheumar gus dian an rèididheachd a lughdachadh?
Deasbad: Tha an lùghdachadh ann an dian rèididheachd gamma air a dhearbhadh le lagh eas-chruthach, a tha air a chur an cèill mar \(I = I_0 e^{-\mu x}\), far a bheil \(I\) na dian rèididheachd a tha air fhàgail, \(I_0\) na dian tùsail, \(\mu\) na cho-èifeachd lùghdachaidh den stuth, agus \(x\) na thiughas den stuth.
Airson rèididheachd gamma le lùth de 0,5 MeV, tha luach \(\mu\) airson luaidhe timcheall air 1,5 cm\(^{-1}\). Lorgaidh sinn \(x\) nuair a tha \(I = \frac{1}{2}I_0\):
[ \frac{1}{2} = e^{-1,5x} \]
[\ln{\frac{1}{2}} = -1,5x \]
[ x \approx \frac{-\ln{\frac{1}{2}}}{1,5} \approx \frac{0,693}{1,5} \approx 0,462 \text{ cm} \]
Mar sin, bheir e timcheall air 0,46 cm de luaidhe gus dian ghathan gamma a lùghdachadh le leth.
Builean agus Co-dhùnaidhean
Tha tuigse air feartan mìrean rèididheachd agus mar a bhios iad ag eadar-obrachadh le diofar stuthan riatanach airson tagraidhean teicneòlais niùclasach, slàinte agus sàbhailteachd. Chan e a-mhàin gu bheil deasbad air na duilgheadasan sin a’ toirt sealladh farsaing air mar a thèid na prionnsapalan bunaiteach a chur an sàs ach cuideachd a’ cur cuideam air cho cudromach sa tha dìon rèididheachd ann an diofar shuidheachaidhean.
Faodaidh an t-eòlas seo a bhith na inneal riatanach do luchd-saidheans, innleadairean, agus proifeiseantaich cùram slàinte ann a bhith a’ dèanamh measadh cunnairt, a’ dealbhadh dìon rèididheachd, agus a’ dèanamh cinnteach à sàbhailteachd theicneòlasan co-cheangailte ri rèididheachd. A bharrachd air an sin, tha foghlam poblach mu chunnartan rèididheachd agus lughdachadh deatamach gus cunnartan don choimhearsnachd a lughdachadh. Le tuigse cheart, faodar buannachdan teicneòlas rèididheachd a mheudachadh agus aig an aon àm a’ lughdachadh a bhuaidhean àicheil.
