Что такое бета-излучение

Содержание:

1. Бета-излучение: что это такое?
2. Особенности бета-излучения
3. Применение бета-излучения
4. Медицинское применение бета-излучения
5. Защита от бета-излучения

Бета-излучение: что это такое?

Бета-излучение - это поток позитронов или электронов, которые появляются при радиоактивном распаде атомов. Когда бета-частицы проходят через вещество, они теряют свою энергию, взаимодействуя с ядрами и электронами атомов материала.

Особенности бета-излучения

Позитроны являются положительно заряженными бета-частицами, а электроны - отрицательно заряженными. Они образуются в ядре при превращении протона в нейтрон или нейтрона в протон. Бета-лучи различаются от вторичных и третичных электронов, которые возникают в результате ионизации воздуха.

При электронном бета-распаде образуется новое ядро с увеличенным числом протонов на единицу. При позитронном распаде заряд ядра также увеличивается на единицу. При этом массовое число ядра не изменяется.

Бета-лучи имеют непрерывный энергетический спектр, поскольку избыточная энергия ядра распределяется между двумя испускаемыми частицами, такими как нейтрино и позитрон. Нейтрино также имеет непрерывный спектр из-за этого факта.

Применение бета-излучения

Бета-лучи являются одним из видов ионизирующего излучения. Они теряют свою энергию при прохождении через вещество, вызывая ионизацию и возбуждение атомов и молекул. Поглощение этой энергии может приводить к вторичным процессам, таким как люминесценция, радиационно-химические реакции и изменение кристаллической структуры.

Проникновение бета-частиц оценивается по их максимальному пробегу. Оно значительно меньше, чем у гамма-излучения, но на порядок больше, чем у альфа-излучения. Бета-частицы могут быть отклонены от своего прямолинейного направления под воздействием электрического и магнитного полей. При этом их скорость приближается к скорости света.

Медицинское применение бета-излучения

Бета-излучение находит широкое применение в медицине. Оно используется для поверхностной, внутриполостной и внутритканевой лучевой терапии. Также оно применяется в экспериментальных целях и для радиоизотопной диагностики - метода распознавания заболеваний с помощью соединений, меченных радиоактивными изотопами.

Лечебный эффект бета-терапии основан на биологическом воздействии бета-частиц, которые поглощаются патологически измененными тканями. В качестве источников излучения могут использоваться различные радиоактивные изотопы.

Защита от бета-излучения

Пробег бета-частицы - это расстояние, которое она проходит в веществе. Обычно это значение выражается в граммах на квадратный сантиметр. Бета-излучение способно проникать в ткани организма на глубину от 0,1 мм до 2 см. Для защиты от него достаточно иметь экран из органического стекла той же толщины. Если поверхностная плотность любого вещества превышает 1 г/кв. см, оно практически полностью поглощает бета-частицы с энергией 1 МэВ.