4.Альфа-распад. Альфа-излучение и их ионизирующая и проникающая способность в веществах. Взаимодействие альфа- излучений с веществом. Источник альфа излучения. Защита от альфа-излучения.

Радиоактивное превращение атомного ядра, сопровождающееся вылетом из него альфа-частицы, называют альфа-распадом. Альфа-частицы представляют собой ядра атомов гелия – . В общем виде альфа-распад можно выразить уравнением:

Альфа-излучение – это поток частиц, являющихся ядрами атома гелия. В некоторых случаях альфа-распад сопровождается гамма-излучением. Удельная ионизация альфа-частиц составляет от 25000 до 60000 пар ионов на 1см пути пробега в воздухе. Длина пробега альфа-частиц в воздухе при н.у составляет от 2,5 до 10см. В биологических тканях длина пробега 70мкм.

При взаимодействии альфа-частицы с веществом происходит отталкивание положительно заряженных ядер и притяжение отрицательно заряженных частиц.

По степени опасности для человека альфа-частицы занимают 1 место по внутреннему облучению человека. Источником альфа-излучения является распад радионуклидов с тяжелыми ядрами. Т.к. длина пробега альфа-частиц в воздухе составляет до 10см, защитой от альфа-излучения может служить тонкая фольга (до 60 мкм), тонкие листы пластмассы или стекла, хирургические перчатки, одежда и обувь.

5.Бета-распад. Бета-излучение, их ионизирующая и проникающая способность в веществах. Взаимодействие бета-излучений с веществом, источники бета-излучения. Защита от бета-излучения.

Бета- распадом называется процесс самопроизвольного превращения нестабильного ядра в изобарное (имеющее то же самое массовое число, но иное зарядовое: Z = 1). Известны три вида бета- распада: ^- (электронный) ,  ; ⁺(позитронный) ,  ; электронный (или К-) захват ,  , здесь А – массовое число; Z – заряд ядра; Х и Y – символы химических элементов; v и – символы нейтрино и антинейтрино, М масса ядра; m_e – масса электрона.

Место захваченного электрона сразу же заполняется электроном с более высокого уровня, при этом испускается рентгеновское излучение. Ядро же такого атома остается неизменным по массе, превращается в новое ядро с зарядом, уменьшенным на единицу. Таким образом, при всех видах бета-распада массовое число ядра остается без изменения, а зарядовое число изменяется на единицу.

Поток бета-частиц называется бета-излучением. Бета-частицы – это поток электронов, позитронов, испускаемых ядрами радиоактивных элементов при бета-распаде.

Линейная плотность ионизации бета-частиц в воздухе составляет от 100 до 300 пар ионов на 1см пути. Максимальная длина пробега в воздухе составляет несколько метров, в биологических тканях несколько см, в металлах несколько микрон. Типичные представители бета-активных ядер: калий-40, стронций-90, цезий-137. Для защиты от бета-излучений используют стекло, алюминий.

6. Нейтронные излучения, их характеристики и процессы взаимодействия с веществом. Защита от нейтронного излучения.

Свободные нейтроны образуются в процессе спонтанного деления ядра, под которым понимается его расщепление, т.е. распад на два осколка, сумма масс которых примерно равна массе исходного ядра. Возникающие в процессе деления ядер нейтроны имеют энергию около 2 МэВ. Нейтрон(n)- элементарная, электрически нейтральная частица. Нейтрон в свободном состоянии нестабилен, он самопроизвольно превращается в протон с испусканием электрона и антинейтрино. Нейтроны при взаимодействии с веществом либо рассеиваются либо захватываются ядрами атомов вещества. Основной качественной характеристикой нейтрона является энергетический спектр- это распределение нейтронов по энергии. Различают: а)медленные (<0,5 эВ); б)промежуточные(0,5 эВ- 200 кэВ); в)быстрые(200 кэВ- 20 МэВ); г)сверхбыстрые(>20 МэВ). Нейтронное излучение является косвенно ионизирующим, это объясняется тем, что нейтроны практически не взаимодействуют с электронными оболочками атомов и непосредственно не ионизируют атомы. Нейтроны движутся в веществе без потери энергии, пока не встретятся с ядрами. Ионизирующее действие нейтронов обусловлено вторичными эффектами: возникновением γ-квантов и заряженных частиц, образовавшихся при взаимодействии нейтронов с ядрами вещества. Проникающая способность нейтронов в воздухе сотни метров.