щільністю іонізації, тобто числом пар іонів, створюваним на 1 см шляху в поглинаючої середовищі. Щільність іонізації залежить від енергій альфа-частинки і властивостей середовища. На рис. 2 наведена залежність щільності іонізації, створюваної альфа-часткою з початковою енергією Е = 7 МеВ в повітрі, від пройденого шляху. Протягом більшої частини шляху щільність іонізації практично постійна, проте в кінці його, коли енергія частинки і швидкість її руху зменшуються, іонізуюча здатність збільшується. Середня щільність іонізації повітря альфа-часткою має величину 30000 пар іонів на 1 см шляху.
Загальне число пар іонів, створюваних альфа-часткою до повної її зупинки, залежить від початкової енергії частинки і середньої роботи, затрачуваної на утворення однієї пари іонів. Так, наприклад, при середній роботі освіти однієї пари іонів у повітрі, рівної приблизно 33 агов, альфа-частинка з початковою енергією Е = 5 МеВ = 5 000 000 еВ створить в повітрі (5000000/33) = 150000 пар іонів і буде мати довжину пробігу порядку (150000/30000) = 5cм.
Із збільшенням щільності середовища збільшується число атомів і електронів в одиниці об'єму, тому щільність іонізації альфа-часткою зростає, а довжина пробігу частинок зменшується. Так, в алюмінії альфа-частинки з енергією 7 МеВ мають довжину пробігу порядку 0,0041 мм (4,1 мікрона). Звичайна тонкий папір повністю поглинає альфа-частинки природних альфа-активних ізотопів.
Бета-випромінювання. Джерелами бета - випромінювання є переважна більшість радіоактивних ізотопів. Освіта бета-частинки при радіоактивному розпаді відбувається за рахунок перетворення одного з нейтронів ядра в протон (електронний бета-розпад) або протона до нейтрону (позитронний бета-розпад). При бета-розпаді масове число атома (А) не змінюється, так як загальне число нуклонів (тобто протонів і нейтронів) залишається в ядрі незмінним; заряд ядра збільшується на одиницю при електронному розпаді і зменшується на одиницю при позитронному розпаді. Приклади електронного і позитронного бета-розпадів наведено на рис. 3. p>В
p> Характерним для бета-розпаду є те, що ядра одного і того ж радіоактивного ізотопу випускають бета-частинки з різними початковими енергіями. Найбільше значення початкової енергії бета-частинок для кожного радіоактивного ізотопу має строго певну величину і називається максимальною енергією бета-випромінювання (EОІ max). У більшості радіоактивних ізотопів максимальна енергія бета-випромінювання має величину в межах від декількох десятків кілоелектронвольт до 3 МеВ.
Бета-випромінювання з максимальною енергією менше 0,5 МеВ умовно вважається В«м'якимВ»; чим більше енергія, тим більше В«жорсткимВ» вважається випромінювання.
Типове розподіл часток по енергіях для бета-випромінювання (енергетичний спектр) наведено на рис. 4. Середня енергія бета-частинок звичайно становить в…“ максимальною. Проходження бета-частинок через речовину супроводжується їх взаємодією з електронами оболонок атома і ядрами. Ця взаємодія, так само як і у альфа-частинок, має електричну природу, а супроводжується, залежно від переданої енергії, або іонізацією молекул і атомів середовища, або їх порушенням. Загальне число пар іонів, яке створюється однієї бета-часткою в опромінюваної середовищі, визначається її початковою енергією і середньої роботою, що витрачається на освіту пари іонів у опромінюється середовищі (33 еВ для повітря). Чим більше початкова енергія бета-частинок, тим більше число, пар іонів вона утворює на всьому своєму шляху прольоту в опромінюваної середовищі.
Бета-частинки мають значно меншою, порівняно з альфа-часткою іонізуючої здатністю; середня щільність іонізації бета-часткою в повітрі складає близько 100 пар іонів на 1 см шляху. Менша іонізуюча здатність бета-частинки пояснюється меншою величиною її електричного заряду і значно великими швидкостями руху. Так само як і для альфа-частинок, щільність іонізації бета-частинками зростає із зменшенням їх швидкості, тобто до кінця прольоту бета-частинок.
Маючи малу масу, бета-частинки значно змінюють напрямок свого руху при випадковому попаданні в поле дії електричних сил ядра. Тому траєкторія руху бета-частинок в опромінюваної середовищі представляє ламану лінію, а довжина пробігу бета-частинок за напрямом первинного руху значно менше істинного її шляху. При проходженні бета-випромінювання через шар речовини число бета-частинок поступово зменшується (мал. 5). Останнє пояснюється тим, що довжина пробігу бета-частинки в середовищі залежить від її початкової енергії, а бета-випромінювання містить частинки з широким спектром початкових енергій від близьких до нульової до Е max.
В
p> Максимальний пробіг бета-частинок в середовищі Rmax визначається глибиною проникнення в неї бета-частинок з максимальною початковій енергією. Величина максимального пробігу бета-частинок різних ізотопів різна і може бути розрахована за формулами;
...
