Альфа и бета излучение

При альфа – распаде ядро радионуклида  X испускает тяжелую частицу, представляющую собой ядро атома гелия (  He), и превращается в дочернее ядро  Y. Известно около 40 альфа - излучающих природных радионуклидов и более 200 искусственных. Альфа-излучение полностью поглощается обычной бумагой или слоем воздуха толщиной 5–10 см. Радионуклиды, являющиеся интенсивными источниками альфа-излучения, могут обнаруживаться путем регистрации нейтронов, возникающих при взаимодействии альфа-частиц с материалами упаковки с испусканием нейтронов. Наиболее интенсивно эта реакция идет на ядрах бора и бериллия.

При бета-распаде материнское ядро испускает электрон (е^-) или позитрон (е⁺). Позитрон – частица, имеющая массу равную массе электрона, но противоположный ему по знаку заряд. Распад называется соответственно электронным или позитронным.

В результате бета – распада масса ядра фактически не изменяется. Заряд же при электронном распаде увеличивается на единицу, при позитронном – уменьшается на единицу. Кроме ß – частицы при распаде испускается нейтрино (ν) или антинейтрино (ν). Нейтрино (антинейтрино) движется со скоростью света, не имеет заряда и массы покоя и обладает огромной проникающей способностью.

Бета-излучение поглощается слоем металла толщиной 2−5 мм. Оба вида излучения (альфа и бета) чаще всего непригодны для обнаружения ДРМ.

В материале защитных капсул, в которых находятся радионуклиды, являющиеся источниками бета-излучения, может возникать тормозное гамма-излучение, достигающее значительных уровней в зависимости от максимальной энергии бета-частиц и суммарной активности источника. Это обстоятельство может быть использовано для обнаружения ДРМ, испускающих только бета-частицы.

Источником жесткого ß – излучения являются, например драгоценные металлы ¹⁰⁶Ru + и ¹⁰⁶ Rh.

Радионуклиды, испускающие альфа- или бета-частицы представляют радиационную опасность при их попадании внутрь организма человека. Поэтому при проведений таможенного контроля и выявлении факта незаконной перевозки ДРМ следует тщательно измерить поверхностное загрязнение упаковки указанными радионуклидами и только затем приступать к ее изъятию или перемещению для аттестации содержащегося в ней груза ДРМ, с соблюдением необходимых условий радиационной безопасности.

Фотонное излучение.

Большинство радионуклидов испускают фотонное излучение: (рентгеновские и  гамма-лучи). Поэтому наиболее простым и надежным способом обнаружения незаконно перевозимых радиоактивных грузов является регистрация испускаемого ими гамма-излучения.

Гамма излучением называют коротковолновое электромагнитное излучение, которое испускается при переходе ядер из возбужденного состояния в основное или с меньшей энергией. Гамма излучение не является самостоятельным видом радиоактивности, а сопровождается α и ß распадом ядер. Гамма лучи обладают малой длиной волны ג ≤ 10^-10. Гамма – кванты (фотоны) обладают высокой энергией и оказывают сильное воздействие на атомы других веществ, особенно на живые клетки.

Энергетический спектр гамма-излучения радионуклидов имеет линейчатую структуру, то есть представляет собой набор отдельных гамма-линий. Этот набор индивидуален для каждого радионуклида. Используя гамма-спектрометры, можно определять вид радионуклида (диагностировать) в составе товаров и в транспортных средствах без вскрытия упаковки.

Гамма-излучение эффективно ослабляется материалами с высокой плотностью, такими как сталь, медь, свинец, ртуть, вольфрам и т.д. При перевозке источников гамма-излучения чаще всего используются защитные контейнеры из свинца.