Principalele tipuri de radiații ionizante

Există diferite tipuri de radiații ionizante, care sunt diferite în natură, energia, penetrarea adâncă a substanței și a impactului asupra organismelor vii. Două grupuri de radiații ionizante: corpusculare și electromagnetice (foton).

Radiațiile corpusculare (alfa, beta, protoni, neutroni, etc.) este un flux de particule în mișcare rapidă. Electromagnetică (foton) radiații (raze X, raze gamma) - un fel de unde electromagnetice. Toate tipurile de unde electromagnetice emise și transferul de energie către spațiul definit strict porțiuni - cuante sau fotoni.

radiație alfa (α) - un flux de particule încărcate pozitiv. Fiecare particulă alfa este format din doi protoni si doi neutroni, care sunt ferm conectate între ele. De fapt, particulele alfa sunt nuclee de heliu ale atomilor 4. Particulele alfa sunt formate în timpul dezintegrare nucleară a elementelor radioactive grele. Un exemplu este dezintegrarea nucleelor ​​radiu - 226Ra:

Ca urmare, taxa nucleară dezintegrării alfa este redusă cu 2 unități relative, iar masa sa - 4 unități atomice de masă, adică poziția cariei rezultată a atomului deplasat în tabelul periodic al elementelor 2 poziții la stânga.

Când este injectat în radiație alfa material liber sau particule alfa încărcate pozitiv cedeaza energie electroni in principal atomi. Single Receive energia în exces de electroni pierde contactul cu miezul și frunze atom care este convertit la un ion încărcat pozitiv. Deoarece proporția de electroni liberi pot exista în conductori, pentru un timp - în gaze; de obicei, acesta va fi în curând îmbinate un alt atom sau moleculă conduce la formarea de ioni încărcați negativ. Numai în cazuri rare de particule alfa în coliziune pot penetra în nucleele atomilor și provoacă transformarea nucleară. Din cauza dimensiunii relativ mari și de sarcină electrică, particule alfa interacționează cu toți atomii care apar în calea mișcării lor. Prin urmare, în orice chestiune de radiații alfa își pierde rapid energia și o pătrunde adânc.

In țesuturile biologice de radiație alfa pătrunde la o adâncime mai mică de 0,7 mm. Prin urmare, atunci când exterior iradiere corporală Radiația alfa, în Nome principal absorbite de stratul exterior al pielii și, practic, nu prezintă nici un pericol. cu excepția cazului când razele alfa lovit mucoasa ochiului. Alfa-emițători radionuclizilor pot penetra op-organisme printr-o rană deschisă, cu mâncarea la aer. Iradiind organele interne ale alfa-particule umane pot provoca perturbări grave în celulele țesuturilor logice bio.

în domeniul de experți de siguranță împotriva radiațiilor cred că aceeași radiație de energie alfa aproximativ de 20 de ori mai mare decât beta și gamma asupra capacității de a provoca perturbări în țesuturile biologice.

radiații beta (β) - este fluxul de electroni liberi, care se mișcă rapid. În mărime și greutate sunt considerabil inferioare particulelor alfa. Astfel, masa electronului in 7344 de ori mai mică decât cea a alfa-particule. Acuzația de electroni în valoarea absolută a jumătate din sarcina particulei alfa.

Baza dezintegrarea beta este ceea ce se produce in nucleul atomului, conversia neutron în proton (simplificată):

Ca urmare a dezintegrării beta a încărcăturii nucleului atomic este incrementat, iar masa sa rămâne substanțial neschimbat. Poziția atomului, rezultatele obținute într-o astfel de dezintegrare sunt deplasate în tabelul periodic al elementelor cu o poziție la dreapta. Energia particulelor beta emise de radionuclizi, variază 0.02-14 MeV, iar viteza poate atinge viteza luminii de 0.99.

radionuclizilor Astfel naturali care emit beta-particule de energie de până la 3,5 MeV.

La trecerea prin substanța particule beta își pierd energia. Pe fond interacțiunea transmite semnalul audio cu nucleele și electronii atomilor. Comportamentul particulelor beta în materia depinde de energia lor. particule beta având o energie relativ mică (mai mică de 0,5 MeV) în interacțiunea cu nucleele atomilor și contactul electric sub acțiunea forțelor Coulomb schimba direcția mișcării sale. Există o risipire așa-numita elastică a particulelor beta din nucleele și electronii atomilor, cu ea, practic - pe nuclee. particule beta cu valori mai mari de energie pot disloca electronii din atomii, adică ioniza materia.

Dacă energia particulelor beta este mai mare de 1 MeV, interacțiunea lor cu electroni și nuclee noi atomii duce în jos mișcarea particulelor beta și apariția radiațiilor electromagnetice. Acest proces se numește frânare radiativ, iar radiația electromagnetică rezultată - bremsstrahlung.

Ca rezultat al inhibării particulelor de radiații beta pierde o cantitate semnificativă de energie. După o masă mică și o mică taxă de un electron particule beta ionizarea dizolvate substanță într-o măsură mai mică decât particulele alfa ale aceleiași energii. De aceea, particulele beta de energie sunt consumate la o distanță mai mare decât energia de particule alfa. Ca rezultat, a alerga la aceleași particule beta de energie în materialul este mult mai mare decât kilometraj de particule alfa. Astfel, traiectoria particulelor beta o linie întreruptă, astfel încât lungimea totală calea particulelor beta depășește cu mult distanța pe care radiația pătrunde în substanță.

Particulele kilometraj beta materia depinde de energia beta-particule, compoziția chimică și densitatea substanței. Particulele beta kilometraj de aer produs de radionuclizi poate ajunge la 1-2 m. În cazul în care o persoană care poartă îmbrăcăminte de lumină, el deține o parte din particule beta. Restul particulelor beta pot penetra pielea Th tăiat la o adâncime de câțiva milimetri. După iradierea zonelor expuse ale corpului particule beta pot penetra până la o adâncime de 1-2 cm, cauzand țesuturi biologice minore deteriorate Nia. Astfel, atunci când este expusă la o radiație beta externă a radionuclizi nu prezintă un risc semnificativ pentru om.

radiații gamma (gamma) și razele X sunt electromagnetice (foton) radiație. Ele sunt caracterizate de lungimi de undă coronale IMT (frecvențe înalte) și, ca orice radiație electromagnetică, produs porțiuni bine definite (cuante sau fotografii de contact). Ambele tipuri de radiații sunt caracterizate de fotoni de mare energie.

radiații gamma (γ) și X-radiații au aceeași natură, Quanta lor (fotoni) transporta nici o sarcină electrică. Ambele tipuri de radiații sunt unde electromagnetice, care, la fel ca toate tipurile de unde electromagnetice se propagă în viteza de vid a luminii (300,000 km / sec). aceste tipuri de radiații electromagnetice nu este diferită de lungimea de undă și energia fotonilor. raze X are lungimi de undă de la 10 nm până la 100 nm.

radiații gamma - este o undă electromagnetică cu o lungime de undă mai mică de 0,2 nm. În spectrul electromagnetic, aceste raze ocupă poziția extremă face atât aria de acoperire a celor mai scurte lungimi de undă. distincție clară între raze gamma si raze X nu. Gamma radiația energiei fotonice este de obicei mai mare decât energia tonurilor Pho X-ray. Cu toate acestea, în zona de tranziție de la cel pe care sunt atât de ușor la o altă energie fotoni cu raze X poate fi raze gamma-fotoni de energie mai mare. Aceste diferite tipuri de radiații și metode de luare. raze X pot fi obținute în mod artificial în tub cu raze X.

Razele gamma sunt emise când radioactive după șpalturi (alfa și beta) nucleul este într-o stare excitată. La fel ca atomii excitat, astfel nucleul in starea solului (cea mai mică energie) vypus kai foton. In descompunerea radionuclizilor, de obicei, emise raze gamma cu energii de la 10 la 5000 de volți kiloelectron (keV).

radiație X-ray este produs în timpul frânării particulelor încărcate. că bombarda ținta într-un câmp electric, iar interacțiunea particulelor încărcate cu electroni de mare energie coji de electroni interioare ale atomilor. Astfel de particule sunt capabile de electroni bate din cochilii interioare ale atomului. atom Mu cu locuri neocupate în cojile de electroni interior sunt extrem de instabile. Spațiul eliberat poate umple cu electroni care cochilii de electroni externi. Atomii muta într-o stare mai stabilă, iar excesul de energie este emisă sub formă de cuante X-ray.

Ca particule alfa și beta, raze gamma ioniza substanta, cu toate acestea substanța de iradiere cu ionizare gamma are propriile sale caracteristici. La trecerea prin substanța raze gamma poate transmite energia electronilor atomilor. Dacă energia de electroni după interacțiunea cu energia gamma cuantică depășește legătura sa cu nucleul, electronul primește energie suplimentară lăsând atom. Format în acest fel, electroni liberi se numesc fotoelectroni. Apariția de electroni liberi în materialul sub acțiunea radiației electromagnetice este numit efect fotoelectric. Efectul fotoelectric este observat la energii de raze gamma de 0,01 până la 1 MeV. În acest caz, fotoelectronii substanțial și să conducă la ionizare a mediului în timpul trecerii radiațiilor gamma substanțe Th Res. Prin urmare, această metodă de substanță numită ionizarea indirectă.

radiații gamma are o capacitate mare de penetrare. Datorită capacității ridicate perceptivă de a se apăra împotriva radiațiilor gamma poate fi doar un strat gros de material dens (de exemplu, plumb sau beton) rial de mate Grosime necesară pentru a reduce intensitatea radiației de 2 ori, se numesc strat semiatenuare. Strat jumătate atenuarea radiației gamma cu o energie de raze gamma de 1 MeV pentru orice material este:

• plumb - 13 cm,

• Fier - 3,3 cm

• beton - 26 cm,

• Apa - 26 cm.

Ponderea „Principalele tipuri de radiații ionizante“