Виды ионизирующего излучения.

Различают четыре основных вида ионизирующих излучений, которые имеют практическое значение: 1. Альфа излучение – корпускулярное ионизирующее излучение – представляют собой поток ядер атомов гелия (заряд 2 положительный, молекулярная масса – 4), излучение обладает низкой проникающей способностью (при внешнем облучении не способно проникнуть через роговой слой кожи), но высокой ионизирующей способностью (порядка 100 000 пар ионов на 1 см. пробега). Пробег в воздухе – 2 см. Таким образом, альфа излучение абсолютно безопасно при внешнем облучении и крайне опасно при инкорпорации. Наиболее эффективная защита от излучения – расстоянием (более 2-3 см от источника), защититься от альфа излучения можно листом бумаги. 2. Бета излучение – вид ионизирующего излучения корпускулярной природа – представляет собой поток электронов (заряд 1 отрицательный, масса равна массе электрона), обладает относительно низкой проникающей способностью (2-3 см. при внешнем облучении), ионизирующая способность ниже, чем у альфа излучения (порядка 1000 пар ионов на 1 см. пробега). Пробег в воздухе – порядка 15 см. Таким образом, бэтта излучение может быть опасным при внешнем облучении (при условии контакта с кожей), но более опасно при внутреннем облучении, хотя менее опасно, чем альфа излучение. Защита от излучения – временем и расстоянием, может быть защита экраном (достаточно плотной одежды). 3. Гамма излучение и рентгеновское излучение - это виды ионизирующих излучений, которые представляют собой электромагнитное излучение. Оба вида излучения обладают высокой проникающей способностью (порядка метра, т.е. при внешнем облучении пронизывает тело человека насквозь), но низкой ионизирующей способностью (порядка 1 пары ионов на 1 см пробега). Таким образом, это излучение наиболее опасно при внешнем облучении, можно защититься расстоянием, временем и экраном (используют продукты переработки нефти).  4. Нейтронное излучение – корпускулярное излучение – представляет собой поток нейтронов (заряд нейтральный, молекулярная масса 1). Характерна высокая проникающая способность (еще большая, чем у гамма излучения), т.е. также пронизывает тело человека при внешнем облучении. Ионизирующая способность относительно низкая, но несмотря на это нейтронное излучение является очень опасным при внешнем облучении. Защита от него временем, расстоянием, экраном (используют свинцовые пластины).

Альфа-излучение представляет собой поток альфа-частиц — ядер гелия-4. Альфа-частицы, рождающиеся при радиоактивном распаде, могут быть легко остановлены листом бумаги. Бета-излучение — это поток электронов, возникающих при бета-распаде; для защиты от бета-частиц энергией до 1 МэВ достаточно алюминиевой пластины толщиной в несколько миллиметров. Гамма-излучение обладает гораздо большей проникающей способностью, поскольку состоит из высокоэнергичных фотонов, не обладающих зарядом; для защиты эффективны тяжёлые элементы (свинец и т.д.), поглощающие МэВ фотоны в слое толщиной несколько см.

4. Тормозное (фотонное) излучение — электромагнитное излучение, испускаемое заряженной частицей при её рассеянии (торможении) в электрическом поле. Иногда в понятие «тормозное излучение» включают также излучение релятивистских заряженных частиц, движущихся в макроскопических магнитных полях (в ускорителях, в космическом пространстве), и называют его магнитотормозным; однако более употребительным в этом случае является термин «синхротронное излучение».

Согласно классической электродинамике, которая достаточно хорошо описывает основные закономерности тормозного излучения, его интенсивность пропорциональна квадрату ускорения заряженной частицы. Так как ускорение обратно пропорционально массе m частицы, то в одном и том же поле тормозное излучение легчайшей заряженной частицы - электрона будет, например, в миллионы раз мощнее излучения протона. Поэтому чаще всего наблюдается и практически используется тормозное излучение, возникающее при рассеянии электронов на электростатическом поле атомных ядер и электронов; такова, в частности, природа рентгеновских лучей в рентгеновских трубках и гамма -  излучения, испускаемого быстрыми электронами при прохождении через вещество.

Причиной значительного тормозного излучения может быть тепловое движение в горячей разреженной плазме. Элементарные акты тормозного излучения, называются в этом случае тепловым, обусловлены столкновениями заряженных частиц, из которых состоит плазма. Космическое рентгеновское излучение, наблюдение которого стало возможным с появлением искусственных спутников Земли, частично является, по-видимому, тепловым тормозным излучением. Тормозное рентгеновское и гамма-излучение широко применяются в технике, медицине, в исследованиях по биологии, химии и физике.

Тормозные излучение электронов высоких энергий отклоняющихся в электрическом поле атомного ядра

Проникающая способность всех видов ионизирующего излучения зависит от энергии.