Іонізаційна радіація

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

Іонізаці́йна радіа́ція — 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 проміння гамма-, рентгенівського і оптичного діапазонів.

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

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

Проникна здатність всіх видів іонізаційної радіації залежить від енергії.

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

Для того, щоб частинка стала іонізівною, 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 іонізівним. Енергія, при якій фотон стане іонізівним, 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 в такий спосіб. Проте швидкі нейтрони добре взаємодіють із протонами у водні, і це створює протонне проміння. Ці протони є іонізівними, 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 іонізаційну радіацію при розпаді.

Іонізаційна здатність радіації[ред.ред. код]

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

Альфа-частинки і інші відносно важкі заряджені частинки відносять до променів з високою іонізівною здатністю.

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


Рентгенівські і гамма-промені продукують найменшу кількість іонів, проходячи через поглинач, і тому їх відносять до променів з низькою іонізаційною здатністю.

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

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

Посилання[ред.ред. код]

Scintirex

Література[ред.ред. код]

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