Бета-випромінювання

Ядра деяких атомів характеризуються нестійкістю, яка проявляється в їх здатності до перетворень (мимовільного розпаду), що супроводжується випусканням радіації (іонізуючого випромінювання). Найпоширенішим типом розпаду ядер є бета-випромінювання.

Радіацією називають різні мікрочастинки та фізичні поля, які мають здатність іонізувати речовини. Вона існує до моменту власного поглинання будь-яким речовиною. Джерела ж радіації (технічні ядерні установки або просто радіоактивні речовини) здатні на відміну від самої радіації існувати дуже тривалий час. Природна радіація присутня в нашому житті постійно. Іонізуючі випромінювання існувало ще до зародження на Землі перших форм життя.

Бета-випромінювання - це суцільний потік позитронів або електронів, який випускається при бета-радіоактивному атомному розпаді. Такий розпад властивий не всім атомам, а лише деяких речовин. Електрони (або позитрони) утворюються в ядрах в процесі перетворення нейтронів в протони або навпаки. Утворені стабільні частинки, які не володіють масою спокою і зарядом, називаються нейтрино і антинейтрино.

При електронному розпаді утворюється ядро, число протонів в якому збільшується на одиницю, порівняно з кількістю до розпаду. При позитронному розпаді заряд ядра на одиницю зменшується. В обох випадках масове число не змінюється.

Випускаються електрони (або позитрони) володіють різними енергіями, починаючи від нульової до максимально граничної енергії Em (рівний декільком мегаелектронвольт).

Бета-випромінювання має безперервний спектр енергії. Рівні енергії ядра при цьому дискретно. Це означає, що при кожному наступному розпаді буде звільнятися нова енергія. Така безперервність спектрів випромінювання пояснюється тим, що при розпаді надлишкова атомна енергія здатна розподілятися між випускаються частками по-різному. Тому спектр нейтрино, які випускаються при розпаді, також характеризується безперервністю.

Вимірюється бета-випромінювання бета-спектрометрами, спеціальними бета-лічильниками та іонізаційними камерами

Радіоактивні ізотопи, які при розпаді супроводжуються випромінюванням такого типу, називаються бета-випромінювачі. До них відносяться ізотопи сірки (S35), фосфору (Р32), кальцію (Са45) та ін. Якщо розпад не супроводжується гамма-випромінюванням, то його називають чистим бета-випромінюванням.

Багато випромінювачі (Р32, С14, Са45, S35 та ін.) Застосовуються і в радіоізотопної діагностики та використовуються в експериментальних цілях.

Проходячи через речовину, бета-промені (бета-випромінювання) взаємодіє з ядрами його атомів і електронами, витрачаючи на це всю свою енергію і практично повністю зупиняючи свій рух. Той шлях, який проходить бета-частинка крізь речовину, називається пробігом. Він виражається в грамах на квадратний сантиметр (позначається як г / см2).

Бета-випромінювання здатне проникати в тканини живого організму на глибину до 2 сантиметрів. Захистити від такого випромінювання може екран з оргскла відповідної товщини.

Бета-промені являють собою один з видів іонізуючого випромінювання. При проходженні через речовину промені втрачають свою енергію, викликаючи іонізацію. Поглинання цієї енергії середовищем може викликати ряд вторинних процесів в тому матеріалі, який піддався опроміненню. Наприклад, це може проявитися в люмінесценції, радіаційно-хімічних реакціях, зміні кристалічної структури речовин і т. Д. Так само, як і інші види радіації, бета-промені роблять радіобіологічний ефект.

Використання бета-випромінювання в медицині засноване на його проникаючих в тканини властивостях. Промені використовують у поверхневій, внутрішньопорожнинний і внутритканевой променевої терапії.