Виды ионизирующих излучений, их основные характеристики (ионизирующая способность, проникающая способность, защитные материалы)

Характеристика видов ионизирующих излучений:

1. Корпускулярные излучения:

- альфа-излучение - поток альфа-частиц (+ заряженные ядра гелия) - в основном из естественных изотопов. Основная опасность - при внутреннем попадании в организм;

- бетта-излучение - поток бетта-частиц (электроны или позитроны).

- нейтронное излучение - поток нейтронов.

2. Электромагнитные ионизирующие излучения:

Рентгеновское и гамма-излучение. Гамма-излучение более жесткое.

       Ионизирующим излучением называется излучение, взаимодействие котopoгo с веществом приводит к образованию в этом веществе ионов разного знака. Ионизирующее излучение состоит из заряженных и незаряженных частиц, к которым относятся также фо­тоны. Энергию частиц ионизирующего излучения измеряют во внe­системных единицах ­ электрон­вольтах.

       Различают корпускулярное и фотонное ионизирующее излучение. Корпускулярное ионизирующее излучение- поток элементарных частиц с массой покоя, отличной от нуля, образующихся при радиоак­тивном распаде, ядерных превращениях либо генерируемых на ускорителях. К нему относятся: α,β-частицы, нейтроны, протоны и др.

       ­ α- излучение -­ это поток частиц, являющихся ядрами атома гелия и обладающих двумя единицами заряда.

­       β излучение это поток электронов или позитронов. При распа­де ядер β­активноrо радионуклида, в отличие от α-распада, различ­ные ядра данного радионуклида испускают β-частицы различной энергии, поэтому энергетический спектр β- частиц непрерывен.  Нейтронное излучение. Нейтроны-­ нейтральные элементарные частицы, не имеют электрического заряда, при прохождении через вещество они взаимодействуют только с ядрами атомов. В результате этих процессов образуются либо заряженные час­тицы (ядра отдачи, протоны, дейтроны), либо γ-­излучение, вызываю­щие ионизацию.

       По характеру взаимодействия со средой, зависяще­му от уровня энергии нейтронов, они условно разделены на 4 группы: тепловые нейтроны ­ 0,0-0,5 кэВ; промежуточные нейтроны ­ 0,5-200 кэВ; быстрые нейтроны ­ 200 кэВ-20 МэВ; релятивистские нейтроны ­ свыше 20 МэВ.

       Фотонное излучение- поток электромагнитных колебаний, которые распространяются в вакууме с постоянной скоростью 300 000 км/с. К нему относятся γ-излучение, характеристическое, тормозное и peнт­гeновскoe излучения. Обладая одной и той же природой, эти виды электромагнитных излучений различаются условиями образования, а также свойства­ми ­ длиной волны и энергией.

       γ- излучение испускается при ядерных превращениях или при аннигиляции частиц. Излучения характеризуются по их ионизирующей и проникаю­щей способностям.

       Ионизирующая способность излучения определяется удельной ионизацией, то есть числом пар ионов, создаваемых частицей в единице объема массы среды или на единице длины пути. Излучения различ­ных видов обладают различной ионизирующей способностью.

       Проникающая способность излучений определяется величиной пробега.

       ­ α-­частицы обладают наибольшей ионизирующей способностью и наименьшей проникающей способностью. Длина пробега этих частиц в воздухе составляет несколько сантиметров, а в мягкой биологической ткани ­ несколько десятков микрон.

       β- ­излучение имеет существенно меньшую ионизирующую способ­ность и большую проникающую способность.

       Наименьшей ионизирующей способностью и наибольшей прони­кающей способностью обладают фотонные излучения.

       Различают природные и технические источники ионизирующего излучения. К природным относятся космические, земные источники, создающие природное облучение (eстественный фон). К техническим относятся источники, специально соз­данные для полезного применения излучения или являющиеся по­бочным продуктом деятельности. 

        Уровень нестабильности радионуклидов неодинаков: одни распадаются очень быстро, другие ­ очень медленно. Время, в течение котopoгo распадается половина всех радионyкли­дов данногo типа, называется периодом полураспада.

       Рентгеновское излучение может быть получено в специальных рентгеновских трубах, в ускорителях электронов, в среде, окружающей источник бета-излучения, и др. Рентгеновские лучи представляют собой один из видов электромагнитного излучения. Энергия его обычно не превышает 1 МэВ. Рентгеновское излучение, как и гамма-излучение, обладает малой ионизирующей способностью и большой глубиной проникновения.