Виды ионизирующих излучений

Радиоактивность— самопроизвольное превращение (распад) атомных ядер некоторых химических элементов (урана, тория, радия, калифорния и др.), приводящее к изменению их атомного номера и массового числа. Такие элементы называются радиоактивными.

Радиоактивные вещества распадаются со строго определенной скоростью, измеряемой периодом полураспада, т. е. временем, в течение которого распадается половина всех атомов. Радиоактивный распад не может быть остановлен или ускорен каким-либо способом.

Если поместить радий в свинцовую коробку с узкой щелью, то с помощью приборов можно определить, что через нее выходит пучок излучений, который разделяется в магнитном поле (рис. 1).

Излучение, отклоняющееся в сторону Севера, называется a-излучением, Юга — b-излучением; излучение, не отклоняющееся магнитным полем, называется g-излучением (оно не имеет электрического заряда).

Альфа-излучение — поток положительно заряженных частиц (ядер атомов гелия) движущихся со скоростью около 20 000 км/с.

Бета-излучение — поток отрицательно заряженных частиц (электронов). Их скорость приближается к скорости света.

Гамма-излучение представляет собой коротковолновое электромагнитное излучение. По свойствам оно близко к рентгеновскому, но обладает значительно большей скоростью и энергией. Оно распространяется со скоростью света.

Ионизирующие излучения имеют ряд общих свойств, два из которых — способность проникать через материалы различной толщины и ионизировать воздух и живые клетки организма — заслуживают особенно пристального внимания.

Ионизирующие излучения, проходя через различные вещества, взаимодействуют с их атомами и молекулами. Такое взаимодействие приводит к возбуждению атомов и вырыванию отдельных электронов из электронных оболочек нейтрального атома. В результате атом, лишенный одного или нескольких электронов, превращается в положительно заряженный ион — происходит первичная ионизация. Выбитые при первичном взаимодействии электроны, обладающие определенной энергией, сами взаимодействуют со встречными атомами и также создают новые ионы — происходит вторичная ионизация. Электроны, потерявшие в результате многократных столкновений свою энергию, остаются свободными или присоединяются, «прилипают» (в газах) к какому-либо нейтральному атому, образуя отрицательно заряженные ионы. Таким образом, энергия излучения при прохождении через вещество расходуется в основном на ионизацию среды. Число пар ионов, создаваемых ионизирующим излучением в веществе на единице пути пробега, называется удельной ионизацией, а средняя энергия, затрачиваемая ионизирующим излучением на образование одной пары ионов — средней работой ионизации.

По мере продвижения заряженная частица теряет свою энергию, а на некотором расстоянии от начала пути скорость ее становится равной скорости теплового движения атомов и молекул среды. Расстояние, пройденное частицей от места образования до места потери ею избыточной энергии, называется длиной пробега.