Виды ионизирующих излучений

Ионизирующим излучением называется излучение, взаимодействие которого с веществом приводит к образованию в этом веществе ионов разного знака.

Существует два вида ионизирующих излучений: корпускулярное,которое состоит из частиц с массой покоя отличной от нуля (альфа(a)-, бета(b) излучение и нейтронное излучение) и фотонное излучение – поток электромагнитных колебаний, которые распространяются в вакууме с постоянной скоростью 300000 км/с (гамма(g)-излучение, рентгеновское и др.).

Альфа(a)- излучение – это поток частиц, которые есть ядрами атомов гелия с зарядом +2. Альфа-частицы имеют наибольшую ионизирующую способность, малой проникающей способностью (длина пробега в биологической ткани - от 0,02 до 0,1 мм), имеют скорость движения 20000 км/с. Альфа-частицы образуются при радиоактивном распаде ядер или при ядерных реакциях. Лист бумаги полностью задерживает альфа-частицы. Надежной защитой от альфа-частиц при внешнем облучении есть одежда человека, пласт воздуха или стекла толщиной в несколько миллиметров. Альфы-излучатели опасные при загрязнении ими кожи и слизистой оболочки глаза, попадании их в легком и шлунково-кишковий тракт.

Бета(b)- излучение представляет собой поток электронов или позитронов. Бета-частицы могут распространяться со скоростью близкой к скорости света, а также имеют существенным образом меньшую ионизирующую способность и большую проникающую способность, чем альфа-частицы. Длина пробега в биологических тканях составляет приблизительно 2,5 см. Одежда человека поглощает до 50% бета-частиц. С целью защиты от (b- излучения применяют экраны из алюминия или органического стекла.

Бета-частицы почти полностью поглощаются оконными или автомобильными стеклами и металлическими экранами толщиной в несколько миллиметров. Бета-частицы опасные при их влиянии на кожу, слизистую оболочку глаза, попадании их в легкие.

Нейтронное излучение представляет поток нейтронов. При прохождении через вещество нейтроны взаимодействуют с ядрами атомов, в результате чего образуются или заряженные частицы, или гамма-излучение, которые вызывают ионизацию. Нейтронное излучение имеет высокую проникающую способность и представляет для человека наибольшую опасность из всех видов корпускулярного излучения. Длина пробега в биологических тканях представляет от 3 до 10 см. Для защиты от нейтронов можно использовать бетон, а также материалы, которые содержат в составе водород (вода, парафин), берилий, графит, соединение бора.

При взаимодействии фотонного излучения со средой часть энергии превратится в кинетическую энергию вторичных электронов, которые, проходя через вещество, делают ионизацию. Фотонное излучение имеет большую проникающую способность и меньшую ионизирующую способность, чем a- и b-излучение.

Гамма-излучения образовывается при ядерных преобразованиях или взаимодействии частиц. Гамма-излучение представляет основную опасность как источник внешнего излучения. Рентгеновское излучение может быть получено в специальных рентгеновских трубах, в ускорителях электронов, в среде, которая окружает источник b-излучение.

С целью защиты от рентгеновского и гамма-излучения применяют материалы с большой атомной массой и высокой плотностью: свинец, вольфрам. На практике используют менее дефицитные материалы: сталь, чугун, бетон. Причем, которой бы не была толщина пласта вещества, поток фотонного излучения полностью поглотить нельзя, а можно только ослабить его интенсивность в любое число раз.