Ионизирующие излучения

Ионизирующие излучения - излучения, которые при взаимодействии с веществом приводят к ионизации его атомов и молекул. К ионизирующим излучениям относят фотонные, или электромагнитные (ультрафиолетовое излучение, Т-излучение, рентгеновские лучи), и корпускулярные (потоки α- и β-частиц, ускоренные электроны, протоны) излучения, продукты деления тяжёлых ядер (позитроны, дейтроны, заряженные мезоны, гипероны) и др.

Характеристики ионизирующего излучения

Источниками природных ионизирующих излучений являются космические лучи, излучения естественных радиоактивных веществ. К источникам ионизирующих излучений относятся также искусственные радионуклиды, рентгеновские аппараты, ядерные реакторы, ускорители заряженных частиц. Действие ионизирующих излучений может быть непосредственным и косвенно ионизирующим. Непосредственными являются корпускулярные излучения — заряженные частицы с кинетической энергией, достаточной для того, чтобы вызвать ионизацию при столкновении с атомами вещества; косвенными — электромагнитное излучение, в частности рентгеновское и Т-излучение, потоки нейтронов и незаряженных мезонов и гиперонов.

Характер и результат взаимодействия ионизирующих излучений с веществом определяются способностью излучения, или пробегом частицы, и линейной передачей энергии (ЛПЭ), т. е. скоростью потери энергии ионизирующей частицы при прохождении единицы длины пути в веществе. Фотонные излучения имеют больший пробег и, соответственно, меньшую ЛПЭ. Процесс спонтанного преобразования ядер изотопов называют радиоактивным распадом. По типу излучаемых частиц различают: α-распад; β-распад; γ-распад; протонный β-распад. Испускаемые частицами лучи отличаются друг от друга проникающей способностью. Наименьшая проникающая способность у α-лучей, представляющих собой поток ядер атомов гелия с массой, равной 4, и двойным положительным зарядом.

В воздухе они проходят путь 2—9 см, в биологической ткани -0,02-0,06 мм; полностью поглощаются листком бумаги. Эти частицы вылетают из ядра со скоростью 15—20 тыс. км/с с энергией 2—9 МэВ. β-частицы — поток электронов, вылетающих из ядра со скоростью, близкой к световой. Энергия их колеблется от тысяч до миллионов электрон-вольт. Пробег в воздухе достигает 15 м, в воде и биологических тканях - до 12 мм. γ-лучи — электромагнитное излучение с длиной волны 10-8 — 10-12 см (подобно рентгеновским лучам), обладают самой высокой проникающей способностью.

Для количественной оценки ионизирующих излучений пользуются понятием дозы — меры излучения, основанной на его ионизирующей способности, определяемой по степени ионизации воздуха. Единицей дозы излучения является рентген (R) — доза, при которой в 1 см3 воздуха при нормальных условиях (t = 0°С и давление 760 мм рт. ст.) образуется 2,082*10-9 пар ионов. Единица поглощённой дозы — Грей (Гр) — доза излучения, при которой облучённому веществу массой 1 кг передаётся энергия 1 Дж.; единица мощности поглощённой дозы - Гр/с. Применяется и такая единица, как бэр - биологический эквивалент рентгена (в системе СИ — зиверт, 1 Зв = 100 бэр).