Рис. Виды ионизирующего излучения
Фотонное излучение представляет собой поток электромагнитных колебаний, которые распространяются в вакууме со скоростью (с) 300000 км/с и характеризуются определенными длиной волны (l), частотой (n) и энергией (Е).
Фотонное излучение по условиям его образования подразделяется на характеристическое, тормозное, рентгеновское и гамма-излучение. Характеристическое излучение возникает при изменении состояния атома, связанном с перестройкой его внутренних электронных оболочек, когда избыток энергии выделяется в виде кванта электромагнитного излучения определенной энергии. В связи с этим характеристическое излучение имеет дискретный спектр. Тормозное излучение образуется при изменении кинетической энергии заряженных частиц, связанным с их торможением в поле ядра атома. Энергия тормозного излучения колеблется от 0 до величины, равной первоначальной энергии заряженной частицы, т.е. энергетический спектр этого излучения является непрерывным. Рентгеновское излучение генерируется при торможении электронов в электронно-лучевых трубках и представляет собой совокупность тормозного и характеристического излучений в диапазоне энергии 1 кэВ - 1 МэВ. Гамма-излучение возникает при изменении энергетического состояния атомного ядра в результате радиоактивного распада или ядерных реакций, а также при аннигиляции частиц.
|
|
Корпускулярным называется ионизирующее излучение, состоящее из частиц с массой покоя, отличной от нуля. Наиболее гигиенически значимыми видами корпускулярных излучений являются нейтронное, протонное, бета- и альфа-излучение. Нейтронное излучение представляет собой поток нейтронов - электрически нейтральных нуклонов. Протонное излучение это поток протонов, имеющих положительный заряд, равный единице элементарного заряда. Бета-излучение представляет собой поток электронов или позитронов с единичным соответственно отрицательным или положительным зарядом. Альфа-излучение является потоком ядер гелия, содержащих по 2 нейтрона и протона и имеющих заряд 2 единицы и массу 4 а. еS.
Корпускулярное излучение, представленное заряженными частицами,
является непосредственно ионизирующим. Фотонное, нейтронное и другие виды излучений, состоящих из нейтральных элементарных частиц, относятся к косвенно ионизирующим, так как ионизация атомов и молекул в этих случаях осуществляется опосредовано через высвобождаемые в процессе взаимодействия данных излучений со средой заряженных частиц.
Поле ионизирующего излучения характеризуется потоком, переносом (флюенсом) и плотностью потока частиц и энергии. Поток частиц (F 4n 0) и энергии (Е) - это число частиц или энергия ионизирующего излучения, проходящие через данную поверхность в единицу времени. Перенос, или флюенс, частиц (Ф 4n 0) и энергии (Ф) определяется числом частиц или энергией ионизирующего излучения, проникающих в объем элементарной сферы через единицу площади поперечного сечения (dS) этой сферы. Плотность потока частиц (q 4n 0) и энергии (q) - это число частиц или энергия ионизирующего излучения, проходящие через единицу площади в единицу времени, т.е. плотность потока представляет собой поток частиц или энергии излучения через единицу площади.
|
|
Ионизирующие излучения сопровождают радиоактивный распад, ядерные реакции и превращения частиц. Их источником являются также генераторы и ускорители частиц.