§ 11.4 Види і основні властивості іонізуючого випромінювання

Іонізуючим випромінюванням називається таке випромінювання, яке здатне іонізувати середовище, в якому воно поширюється. До нього належать: Х-промені(рентгенівські), -випромінювання, а також потоки заряджених і нейтральних час­тинок (електронів, позитронів, нейтронів, -частинок та інших).

Х-промені і -випромінювання мають електромагнітну природу і є потоком фотонів з високою енергією і, відповідно, малою довжиною хвилі. Діапазон довжин хвиль для Х-променів (80 10 ^-5) нм, для -випромінювання 0,1 нм. Для цих видів іонізуючого випромінювання характерна велика проникна здатність, а їх іонізуюча здатність значно менша, ніж у α- і β-частинок. α-Частинки -позитивно заряджені ядра гелію. Ядро гелію Не складається з двох протонів і двох нейтронів, почат­кова кінетична енергія (4 8,8)МеВ. Проходячи через речовину α-частинки галь­муються за рахунок іонізації і збудження атомів і молекул, а також дисоціації моле­кул. Довжина пробігу: α-частинки з високою енергією при нормальному атмос­ферному тиску можуть пройти шар повітря товщиною (7 ÷ 9)см, шар води 1,5 10 ^-3см, шар скла 4 ^-3см.

β-Частинки - це електрони і позитрони, які випромінюються при β-розпаді ядер. Позитрон (β⁺-частинка) це стійка елементарна частинка, маса якої рівна масі електрона з позитивним елементарним зарядом. Проникна здатність β-випромінювання значно вища, ніж -випромінювання. Така α-випромінювання високої енергії пронизує шар алюмінію товщиною 5мм. Енергія β-частинок лежить в ме­жах від (0,015 0,05) МеВ (м'яке β-випромінювання) до (10 ÷ 12) МеВ (жорстке випромінювання).

Нейтрони - це нейтральні елементарні частинки. У вільному стані нейтрон нестабільний, його життя триває близько 16 хв. Нейтрони разом з протонами вхо­дять до складу ядра; в ядрі нейтрон є стабільною частиною. Нейтронне випромі­нювання має велику проникну здатність.

Джерелом іонізуючого випромінювання є природна і штучна радіоактивність. Радіоактивність - самочинне перетворення (розпад) атомних ядер, яке призво­дить до зміни їх атомного номера (якщо випромінюються заряджені частинки) або масового числа при випромінюванні нейтральних частинок. Зміна атомного номера приводить до перетворення одного хімічного елемента в інший: при зміні масового числа відбувається перетворення ізотопів даного елемента. До явища радіоактивності відноситься також зміна енергетичного стану ядер, яка супровод­жується -випромінюванням, при цьому склад ядер не змінюється.

Природні джерела випромінювань поділяють на дві категорії: зовнішнього і внутрішнього опромінення. До зовнішніх належать космічне випромінювання, со­нячна радіація, випромінювання земної кори і повітря. Внутрішнє опромінення обу­мовлено тими природними радіоактивними речовинами, які попадають всередину організму: уран, радій та інші. Природні джерела створюють природний фон Землі. Середнє значення потужності поглинутої дози в повітрі на висоті 1 м від поверхні Землі складає (4,85±1,1)10 ^-8 Гр/год.