Электромагнитные ионизирующие излучения

В зависимости от источника электромагнитные ИИ подразделяются на тормозное, характеристическое и у-излучение. Тормозное излучение воз­никает при замедлении в электрическом поле (например, окружающем атомные ядра) ускоренных заряженных частиц. Характеристическое излу­чение обусловлено энергетическими перестройками внутренних элект­ронных оболочек возбужденных атомов, а у-излучение является продук­том ядерных превращений радиоактивных элементов (радиоизотопов).

Совокупность тормозного и характеристического излучений называ­ют рентгеновским излучением (в англоязычной литературе чаще употреб­ляют термин «Х-излучение»). В земных условиях оно всегда имеет искус­ственное происхождение, в то время как у-излучение может иметь как искусственное, так и естественное происхождение.

Наиболее важные свойства электромагнитных ИИ стали известны чело­вечеству уже через 50 сут после их обнаружения В. К. Рентгеном. 28 декабря 1895 г. он вручил председателю вюрцбургского физико-медицинского об­щества тезисы, содержащие характеристику Х-излучения, актуальную и в наши дни.

Несмотря на значительные различия свойств рентгеновского излуче­ния и видимого света, немецкому физику Максу Лауэ в 1912 г. удалось выяснить, что они тождественны по своей природе, различаясь лишь длиною волн. Самые длинные из волн рентгеновского излучения на по­рядок короче, чем волны видимого света, что объясняет их разное пове­дение на зеркальных поверхностях, в линзах и на дифракционных решет­ках. С этим же связано и наличие у рентгеновских и у-лучей ионизирую­щих свойств.

Действительно, энергия фотона (Е) прямо пропорциональна частоте электромагнитных колебаний (v) и обратно пропорциональна длине их волны (X):

где h — постоянная Планка, с — скорость света.

В электрон-вольтах эту энергию можно рассчитать по формуле:

Е = 12 400/х,

где величина X выражена в нм.

Поскольку минимальная энергия ионизации атома в веществе равна 34 эВ, легко определить, какие из электромагнитных излучений облада­ют ионизирующими свойствами: это те из них, длина волны которых меньше 365 нм.