Іонізаційна радіація

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Знак радіаційної небезпеки
Alfa beta gamma radiation.svg

Іонізаційна радіація — потоки електромагнітних хвиль або частинок речовини, що здатні при взаємодії з речовиною утворювати в ній іони. До іонізаційного випромінення відносять альфа-, бета-, гамма-промені, рентгенівське випромінювання, а також інші високоенергетичні заряджені частинки на кшталт протонів та іонів, отриманих у прискорювачах. При проходженні через речовину нейтрони не іонізують її атомів, однак іонізація відбувається внаслідок вторинних процесів при поглинанні нейтронів ядрами, вибиванні протонів або при розпаді нейтронів на протон та електрон чи на антипротон та позитрон.

У повсякденних умовах одним із джерел іонізації є космічні промені.

Загальна характеристика[ред.ред. код]

Радіація — випромінювання, випускання променів яким-небудь тілом, наприклад Сонцем (сонячна радіація) чи іншим джерелом. Під радіацією розуміють потоки елементарних частинок і квантів, проходження яких через речовину викликає її іонізацію. Це електрони, позитрони, протони, нейтрони та ін. елементарні частинки, а також атомні ядра і електромагнітне випромінювання гамма-, рентгенівського і оптичного діапазонів.

Іонізуюче випромінювання надходить із радіоактивних матеріалів, рентгенівських трубок, прискорювачів частинок і присутнє у навколишньому середовищі. Це випромінювання невидиме, і його неможливо безпосередньо виявити за допомогою людських відчуттів, тому використовуються такі інструменти як лічильник Гейгера, іонізаційний детектор. У деяких випадках іонізуюче випромінювання може призвести до вторинної емісії видимого світла при взаємодії з речовиною.

Іонізуюча радіація має багато практичних застосувань у медицині, наукових дослідженнях, будівництві та інших галузях, проте є небезпечною для здоров'я при неправильному використанні. Вплив радіації призводить до пошкодження живих тканин, внаслідок яких бувають опіки, променева хвороба, смерть при високих дозах і рак, пухлини та генетичні мутації при низьких дозах.

Типи радіації[ред.ред. код]

  • Альфа-випромінювання — потік альфа-часток, тобто ядер гелію-4. Альфа-частки, що створюються при радіоактивному розпаді.
  • Бета-випромінювання — це потік електронів, що виникає при бета-розпаді; для захисту від бета-часток енергією до 1 МЕВ достатньо алюмінієвої пластини завтовшки декілька мм.
  • Гамма-випромінювання має набагато більшу проникну здатність, оскільки складається з високоенергійних фотонів, що не мають заряду; для захисту ефективні важкі елементи (свинець і так далі).

Проникна здатність всіх видів іонізуючого випромінювання залежить від енергії.

У результаті радіоактивного розпаду, поділу ядра, термоядерного синтезу і при роботі прискорювачів частинок можна отримати різні види іонізуючого випромінювання.

Для того, щоб частинка стала іонізуючою, вона повинна мати достатньо велику енергію, щоб взаємодіяти з атомами опромінюваної речовини. Фотони взаємодіють із зарядженими частинками, тому фотон з досить великою енергією також є іонізуючим. Енергія, при якій фотон стане іонізуючим, зазначена в кінці ультрафіолетового діапазону електромагнітного спектру. Заряджені частинки, — такі, як електрони, позитрони, і альфа-частинки та високочастотні електромагнітні хвилі, — взаємодіють з електронами в атомі або молекулами. А Нейтрони, маючи нульовий електричний заряд, не взаємодіють з електронами електромагнітно, і тому вони не можуть безпосередньо викликати іонізацію цим шляхом. Проте швидкі нейтрони добре взаємодіють із протонами у водні, і це створює протонне випромінювання. Ці протони є іонізуючими, оскільки вони мають заряд і взаємодіють з електронами в речовині. Нейтрони можуть також взаємодіяти з ядром атома, в залежності від ядра і швидкості нейтрона; ці реакції відбуваються як з участю швидких, так і повільних нейтронів, залежно від ситуації. Після таких взаємодій з нейтронами, атомні ядра часто стають радіоактивними, у свою чергу, створюючи іонізуюче випромінювання при розпаді.

Іонізаційна здатність радіації[ред.ред. код]

Термін висока іонізуюча здатність відноситься до випромінювань при взаємодії яких з речовиною спостерігається висока щільність утворення іонів уздовж траєкторії.

Альфа-частинки і інші відносно важкі заряджені частинки відносять до випромінювань з високою іонізуючою здатністю.

Бета-частинки викликають меншу іонізацію уздовж траєкторії руху, ніж альфа-частинки, тому їх відносять до випромінювань з середньою іонізаційною здатністю.


Рентгенівське і гамма випромінювання продукують найменшу кількість іонів, проходячи через поглинач, і тому їх відносять до випромінювань з низькою іонізаційної здатністю.

Нейтрони є окремим випадком, тому що вони не викликають безпосередню іонізацію. Проте, продукти їхньої взаємодії з речовиною можуть мати високу, середню або низьку іонізаційну здатність. Ихи)

Див. також[ред.ред. код]

Література[ред.ред. код]

  • Мала гірнича енциклопедія: В 3-х т. / За ред. В. С. Білецького. — Донецьк: «Донбас», 2004. ISBN 966-7804-14-3

Посилання[ред.ред. код]

Scintirex