1.Теоретическая часть

Бета-распадом называется процесс превращения нестабильного ядра в ядро с тем же массовым числом заряд которого отличается от исходного на Dz=±1, сопровождаемый испусканием электрона, позитрона или захватом электрона с оболочки атома. Одновременно ядро испускает нейтрино или антинейтрино.

Известны три вида бета-распада.

• ^- - распад, при котором из ядра вылетает электрон и антинейтрино () и образуется ядро с тем же массовым числом, но с увеличением на единицу атомным номером (z = +1):

, (3.1)

Простейшим примером такого распада является распад свободного нейтрона по схеме:

, (3.2)

За счет этого процесса рождается электрон внутри ядра.

• + - распад, при котором из ядра вылетают позитрон и нейтрино, а новое ядро имеет атомный номер на единицу меньше (z = -1):

, (3.3)

По такому механизму может проходить распад протона внутри ядра:

, (3.4)

• Электронный захват, при котором ядро захватывает электрон с атомной оболочки и испускает нейтрино:

, (3.5)

Чаще всего захват происходит с К-оболочки (ближайшей к ядру) и потому процесс называется К-захватом, но он возможен и для других оболочек. При этом внутри ядра один протон превращается в нейтрон:

, (3.6)

Явление К-захвата сопровождается характеристическим рентгеновским излучением, возникающим, когда освободившееся место на К-оболочке заполняется электронами, находящимися на более высоких уровнях.

У естественных радиоизотопов наблюдается только ^- - распад.

Основные загрязнители территории Республики Беларусь после аварии на ЧАЭС - цезий-137 и стронций-90 - являются ^- -активными и распадаются согласно уравнениям:

, (3.7)

где - ядро иттрия

, (3.8)

где - ядро бария в возбужденном состоянии. Возбуждение снимается испусканием гамма-кванта, поэтому цезий-137 является источником бета- и гамма-излучения одновременно.

Период полураспада, т.е. время в течение которого количество имеющихся радиоактивных ядер уменьшается в два раза, для стронция-90 составляет 28,6 года, для цезия-137 – 30,174 года.

Естественный радиоизотоп калий-40 также является  - активным и распадается согласно уравнению:

, (3.9)

Период полураспада калия-40 составляет 1,28·10⁹ лет (примерно миллиард лет).

На исследуемых поверхностях с наибольшей вероятностью могут находится изотопы стронций-90, цезий-137 или калий-40, в результате распада которых образуется поток бета-частиц.

Поток ионизирующих частиц - это отношение числа ионизирующих частиц dN, проходящих через данную поверхность за интервал времени dt, к этому интервалу:

, (3.10)

Плотность потока ионизирующих частиц (гамма-квантов)  - выражается числом частиц (гамма-квантов) в единицу времени (dF), падающих на единицу поверхности, перпендикулярной потоку частиц (dS): . (3.11)

Плотность потока измеряется в частицах на см² за минуту (1/см²·мин или см^-2·мин^-1), а также в частицах на см² за секунду (1/см²·с или см^-2·с^-1).

ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИБОРЫ: прибор комбинированный РКС-107, дозиметр-радиометр бытовой АНРИ-01-02 “Сосна”, прибор РКСБ-104.