Ионизация вещества альфа-частицей
На рисунке 2 альфа-частица проходит близко от атома. Когда α-частица проходит в непосредственной близости от электрона, она притягивает его и может вырвать с нормальной орбиты. Атом теряет электрон и таким образом преобразуется в положительно заряженный ион. Так α-частицы обычно ионизируют вещество.
Рис. 2. Ионизация вещества альфа-частицей
β-излучение
β-излучение - это процесс испускания электронов непосредственно из ядра атома. Электрон в ядре создается при распаде нейтрона на протон и электрон. Протон остается в ядре, в то время как электрон испускается в виде β-излучения.
Рис. 4. β-излучение
Ионизация вещества β-частицей
На рисунке 5. показан возможный ход событий, когда вылетевший из ядра радионуклида электрон (β-частица) выбивает один из орбитальных электронов стабильного химического элемента. Эти два электрона имеют одинаковый электрический заряд и массу. Поэтому, встретившись, электроны оттолкнутся друг друга, изменив свои первоначальные направления движения.
Рис. 5. Ионизация вещества β-частицей
Когда атом теряет электрон, то он превращается в положительно заряженный ион.
γ-излучение
γ-излучение не состоит из частиц, как α- и β-излучения. Оно, также как свет Солнца, представляет собой электромагнитную волну (рис. 7). Гамма-излучение это - электромагнитное (фотонное) излучение, состоящее из гамма-квантов и испускаемое при переходе ядер из возбужденного состояния в основное при ядерных реакциях или аннигиляции частиц. Это излучение имеет высокую проникающую способность вследствие того, что оно обладает значительно меньшей длиной волны, чем свет и радиоволны. Энергия γ-излучения может достигать больших величин, а скорость распространения γ-квантов равна скорости света. Как правило, γ-излучение сопутствует α и β-излучениям, так как в природе практически не встречаются атомы, излучающие только γ-кванты. γ-излучение сходно с рентгеновским излучением, но отличается от рентгеновского излучения природой происхождения, длиной электромагнитной волны и частотой.
Рис. 7. Испускание атомом -излучения
Ионизация вещества -излучением
-излучение, проходящее через вещество, имеет возможность ионизировать это вещество, передавая свою энергию электронам атомов, составляющих его. Энергия излучения постепенно уменьшается. Поскольку -излучение не имеет никакого электрического заряда, его способность ионизировать атомы вещества намного меньше, чем у α- и β-излучения. Воздействие γ-излучения на вещество, приводящее к отрыву электрона от электронной оболочки атома, изображено на рис. 8.
Риc. 8. Ионизация вещества -излучением.
Толщина материала, требуемого, чтобы уменьшить излучение в два раза - называется слоем половинного ослабления.
Время, за которое распадается в среднем половина всех имеющихся радионуклидов, называется ПЕРИОДОМ ПОЛУРАСПАДА (T1/2).
На рис. 13. проиллюстрирована связь понятий поля, дозы и радиобиологического эффекта и единиц их измерения.
Рис. 13. Связь понятий поля, дозы, радиобиологического эффекта
и единицы их измерений