สารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ / เล่มที่ ๓๘ / เรื่องที่ ๗ รังสี / รังสีจากการสลายของไอโซโทป

รังสีจากการสลายของไอโซโทป กัมมันตรังสี การสลายของไอโซโทปกัมมันตรังสีทำให้เกิดรังสีได้หลายชนิด ที่สำคัญและกล่าวถึงเสมอมีดังนี้ ๑. รังสีแอลฟา (alpha) รังสีแอลฟา คือ กระแสของอนุภาคแอลฟาที่แผ่ออกจากนิวเคลียส อนุภาคแอลฟาเป็นอนุภาคที่มีโปรตอน ๒ อนุภาค และนิวตรอน ๒ อนุภาคอยู่รวมกัน จึงมีประจุไฟฟ้าเป็นบวก ๒ หน่วย และมีลักษณะเหมือนนิวเคลียสของฮีเลียม-๔ ด้วยเหตุนี้ นิวเคลียสที่แผ่รังสีแอลฟาออกไปแล้ว จะสูญเสียโปรตอน ๒ อนุภาค และนิวตรอน ๒ อนุภาค เป็นเหตุให้นิวเคลียสดังกล่าว กลายเป็นนิวเคลียสของไอโซโทปของธาตุใหม่ ซึ่งมีเลขเชิงอะตอมลดน้อยลง ๒ หน่วย และเลขมวลลดลง ๔ หน่วย ตัวอย่างเช่น พอโลเนียม-๒๑๐ เมื่อสลายโดยการแผ่รังสีแอลฟาออกไปแล้ว ตัวเองจะกลายเป็นตะกั่ว-๒๐๖  ดังสมการ จากสมการ จะเห็นว่า ค่าเลขมวลและเลขเชิงอะตอมทางด้านซ้ายจะเท่ากับผลรวมของเลขมวล และผลรวมของเลขเชิงอะตอมทางด้านขวา

ปกติไอโซโทปกัมมันตรังสีที่แผ่รังสีแอลฟาแล้ว จะมีรังสีแกมมาแผ่ตามออกมาด้วย ทั้งนี้เพราะนิวเคลียส เมื่อแผ่รังสีแอลฟาออกมาแล้ว ก็ยังไม่เสถียร จึงต้องแผ่พลังงานที่เหลือออกมาในรูปของรังสีแกมมา รังสีแอลฟา มีสัญลักษณ์ที่ใช้แทนคือ  ๒. รังสีบีตา (beta) รังสีบีตา คือ กระแสของอนุภาคบีตาที่พุ่งออกมาจากนิวเคลียส ซึ่งอนุภาคบีตามีลักษณะเหมือนอิเล็กตรอน จึงมีประจุไฟฟ้าลบ ๑ หน่วย การที่มีอิเล็กตรอนแผ่ออกจากนิวเคลียสได้ ทั้งๆ ที่นิวเคลียสมีแต่โปรตอนและนิวตรอนนั้น มีคำอธิบายว่า นิวตรอนบางอนุภาค ที่อยู่ในนิวเคลียสของไอโซโทปกัมมันตรังสีนั้น มีสภาพไม่เสถียร จึงสลายตัวกลายเป็นโปรตอน อิเล็กตรอน และอนุภาคนิวทริโน (Neutrino) ดังสมการ กรณีการแผ่รังสีบีตา พบว่า นิวเคลียสเดิมจะสูญเสียนิวตรอนไป ๑ อนุภาค และมีโปรตอนเพิ่มขึ้น ๑ อนุภาค เป็นเหตุให้นิวเคลียสดังกล่าว กลายเป็นนิวเคลียสของไอโซโทปของธาตุใหม่ที่มีเลขเชิงอะตอมเพิ่มขึ้น ๑ หน่วย ตัวอย่างเช่น ไอโซโทปกัมมันตรังสีที่แผ่รังสีบีตา ส่วนใหญ่จะมีการแผ่รังสีแกมมาตามออกมาด้วย เช่น ไอโอดีน-๑๓๑ โคบอลต์-๖๐ ปรอท-๒๐๓ แต่มีไอโซโทปกัมมันตรังสีบางไอโซโทปที่แผ่เฉพาะรังสีบีตาเท่านั้น เช่น ทริเทียม-๓ คาร์บอน-๑๔ สตรอนเชียม-๙๐ และอิตเทรียม-๙๐ รังสีบีตา  มีสัญลักษณ์ที่ใช้แทนคือ  หรือ

๓. รังสีแกมมา (gamma) รังสีแกมมาเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่ออกมาจากนิวเคลียสไม่เสถียร ที่มีการสลายแบบแผ่รังสีแอลฟาและรังสีบีตา รังสีแกมมามีพลังงานสูงมาก และมีความยาวคลื่นสั้นมาก

การแผ่รังสีแกมมาอาจจะเป็นการปล่อยพลังงานออกมา โดยที่นิวเคลียสยังคงเป็นของธาตุเดิม จึงไม่มีการเปลี่ยนเลขเชิงอะตอม รังสีแกมมา มีสัญลักษณ์ที่ใช้แทนคือ