กัมมันตภาพรังสี

เฮนรี เบ็กเคอเรล ( Henri  Becquerel ) นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสพบว่าสารประกอบของยูเรเนียมชนิดหนึ่งคือสารโพแทสเซียมยูเรนิลซัลเฟตสามารถปล่อยรังสีชนิดหนึ่งออกมาได้ตลอดเวลา

เบ็กเคอเรล ยังพบอีกว่าสารประกอบของยูเรเนียมทุกชนิดก็ปล่อยรังสีดังกล่าวเช่นกัน และเรียกรังสีนี้ว่า รังสียูเรนิก ( uranic ray )   การค้นพบของเบ็กเคอเรล  ทำให้นักวิทยาศาสตร์สงสัยว่าธาตุอื่นๆ มีการแผ่รังสีเช่นเดียวกับยูเรเนียมหรือไม่  มารี  คูรี ( Marie  Curie ) และสามีได้ทดลองกับธาตุหลายชนิดและพบว่าธาตุบางชนิด เช่น พอโลเนียม  เรเดียม  มีการแผ่รังสีได้เช่นเดียวกับยูเรเนียม เรียกธาตุที่มีการแผ่รังสีได้เองว่า ธาตุกัมมันตรังสี               ( radioactive  element )  และปรากฏการณ์การแผ่รังสีได้เองอย่างต่อเนื่องเช่นนี้ เรียกว่า กัมมันตภาพรังสี              ( radioactivity )

การศึกษาพบว่า  รังสีที่ธาตุกัมมันตรังสีแผ่ออกมามี 3 ชนิด คือ  รังสีแอลฟา ( alpha  ray ) รังสีบีตา       ( beta  ray )  และรังสีแกมมา ( gamma  ray )  นิยมเขียนแทนด้วยสัญลักษณ์  a  b  และ g  ตามลำดับ

รังสีแอลฟา  เป็นนิวเคลียสของธาตุฮีเลียม  สามารถทำให้สารที่ผ่านเกิดการแตกตัวเป็นไอออนได้ดี  จึงเสียพลังงานอย่างรวดเร็ว ดังนั้นรังสีแอลฟาจึงมีอำนาจทะลุผ่านน้อยมาก สามารถเดินทางผ่านอากาศได้ระยะทางเพียง 3 – 5 เซนติเมตร เพียงใช้แผ่นกระดาษบางๆ กั้น รังสีแอลฟาก็ไม่อาจทะลุผ่านได้

รังสีบีตา   เป็นอิเล็กตรอน สามารถผ่านอากาศได้ประมาณ 1 – 3 เมตร รังสีบีตาจึงมีอำนาจทะลุผ่านมากกว่ารังสีแอลฟา

รังสีแกมมา  เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นสั้นมาก สามารถทะลุผ่านแผ่นอะลูมิเนียมที่หนาหลายเซนติเมตรได้จึงมีอำนาจทะลุผ่านมากที่สุดในบรรดารังสีทั้งสามชนิด

ตาราง ชนิดและสมบัติของรังสีที่แผ่จากธาตุกัมมันตภาพรังสี

รังสี	สัญลักษณ์	ประจุ	ชนิดของอนุภาค	ระยะทางที่ผ่านอากาศได้	วัสดุที่กั้นได้
แอลฟา	a	บวก	นิวเคลียสของฮีเลียม	3-5 cm	กระดาษบางๆ
บีตา	b	ลบ	อิเล็กตรอน	1-3 m	แผ่นอะลูมิเนียม
แกมมา	g	ไม่มีประจุ	คลื่นเหล็กไฟฟ้า	มากกว่า 3 m	ตะกั่วหนา

                                             รูปแสดงอำนาจทะลุทะลวงของรังสีทั้งสามชนิด

เรามาทบทวนความรู้กันอีกครั้งดีกว่า

                            ขอขอบคุณสื่อวีดิทัศน์ดีๆจากสำนักงานปรมาณูเพื่อสันติ

กฎการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี กล่าวไว้ว่า

          1. จำนวนนิวเคลียสของธาตุกัมมันตรังสีที่สลายไปในหนึ่งหน่วยเวลา ( อัตราการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี ) จะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับจำนวนนิวเคลียสที่มีอยู่

          2. ในการสลายตัวของธาตุกัมมันตรังสี โอกาสที่นิวเคลียสแต่ละตัวจะสลายไปในหนึ่งเวลาเท่ากันหมดทุกนิวเคลียส ซึ่งเป็นสมบัติเฉพาะตัวของธาตุกัมมันตรังสีแต่ละชนิด

          3. อัตราการสลายตัวของสารกัมมันตรังสีไม่ขึ้นกับสิ่งแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ หรือความดัน

ประโยชน์และอันตรายของกัมมันตภาพรังสี

ประโยชน์ของกัมมันตภาพรังสี

1. ด้านการเกษตร ได้แก่

-          ควบคุมและกำจัดแมลง

-          ใช้รังสีปรับปรุงพันธุ์พืช ด้วยการดัดแปลงทางพันธุกรรม

-          ใช้ในการถนอมผลิตภัณฑ์ทางการเกษตร

2. ด้านอุตสาหกรรม ได้แก่

-          การใช้รังสีเป็นสารติดตาม

-          เสริมคุณภาพน้ำยางในธรรมชาติด้วยรังสี

-          เสริมคุณภาพฉนวนไฟฟ้า

-          กำจัดแก๊สพิษออกจากการเผาไหม้ในอุตสาหกรรม

-          ควบคุมความหนาของแผ่นโลหะให้สม่ำเสมอ

-          การถ่ายภาพด้วยรังสีอุตสาหกรรม

             3. การใช้กัมมันตภาพรังสีในการหาอายุวัตถุโบราณ

             4. ใช้ในการแพทย์

-          เพื่อวินิจฉัยโรค

-          เพื่อบำบัดโรค

อันตรายจากกัมมันตภาพรังสี

             1. การได้รับปริมาณมากจะมีผลต่อร่างกาย ทำให้เกิดโรคเรื้อรัง เสียชีวิตด้วยโรคต่อมา เช่น โรคลูคิเมีย โรคมะเร็ง โรคคีลอยด์ ต้อแก้วตา  โรคที่เกิดจากเซลล์ไขกระดูกถูกทำลายเป็นต้น

             2. การทำเป็นอาวุธสงคราม เช่นระเบิดนิวเคลียร์ อำนาจการทำลายล้างจะมากมายมหาศาลมาก