Ионизирующее излучение
Ионизирующее излучение – излучение, которое способно выбивать электроны из нейтральных молекул и тем самым превращать их в ионы.
Излучение является ионизирующим тогда, когда энергия кванта превосходит энергию связи частиц среды.
|
Непосредственно ИИ |
Косвенно ИИ |
|
Излучение, состоящее из заряженных частиц, кинетическая энергия которых достаточна для ионизации при столкновении с атомами вещества. |
Излучение, состоящее из незаряженных частиц, взаимодействие которых со средой приводит к возникновению заряженных частиц, способных непосредственно вызвать ионизацию. |
|
Состоит из: электронов, протонов, α-частиц. |
Состоит из: нейтронов, фотонов. |
ВИДЫ И ИСТОЧНИКИ ИО
Поток альфа-частиц
• Ионизирующая способность высокая
• Проникающая способность низкая. Задерживается слоем воды 100-150 мкм
• Неупругие столкновения с орбитальными электронами атомов среды.
• Энергия расходуется на возбуждение и ионизацию атомов среды.
• При энергии частицы 10 МэВ пробег в ткани 130 мкм, полная ионизация порождает 2,9*105пар ионов.
Бета-излучение (быстрые электроны/позитроны)
• Ионизирующая способность ниже, чем для альфа-частиц
• Проникающая способность средняя.
• Как упругие, так и неупругие столкновения с атомами.
• Энергия расходуется на возбуждение, ионизацию атомов среды, неупругое рассеивание, тормозное излучение.
• При энергии частицы 10 МэВ проникают в мягкие ткани до 4,3 см.
Поток нейтронов
• Косвенно-ионизирующее излучение.
• Проникающая способность высокая в связи с отсутствием заряда.
• При неупругих взаимодействиях возникает вторичное излучение, которое может состоять как из заряженных частиц, так и из гамма-квантов.
• При упругих взаимодействиях возможна обычная ионизация вещества.
• Под действием медленных нейтронов в организме создаётся наведенная радиоактивность, которая была обнаружена в костях и других тканях многих людей, умерших в Японии от лучевой болезни.
Поток протонов
• В отличие от быстрых электронов или гамма-излучения, ускоренные протоны передают энергию в живую ткань на последних нескольких миллиметрах пробега.
• В начале пробега в веществе высокоэнергетические протоны теряют в элементарных актах ионизации энергию, очень малую по сравнению с имеющимся у них запасом. Поэтому их ионизационная способность меняется с глубиной незначительно до тех пор, пока суммарная потеря энергии не приведет к значительному уменьшению скорости частиц. Тогда повышается вероятность ионизации атомов, с которыми встречаются протоны на своем пути, и это приводит к резкому росту линейной потери энергии.
• При энергии частицы 10 МэВ пробег в ткани 1200 мкм, полная ионизация порождает 6,3*104пар ионов.
Рентгеновское излучение и гамма-излучение
• Ионизирующая способность ниже, чем для альфа и бета излучений.
• Проникающая способность высокая.
• Энергия излучения переходит в энергию вторичных заряженных частиц (электроны и позитроны), часть в энергию вторичного фотонного излучения. Образовавшиеся при этом электроны ионизируют среду.
