Az ionizáló sugárzás típusai

2015. április 3. | Írta: Mirion Technologies

Az ionizáló sugárzásnak néhány formája van: alfa-, béta- és neutronrészecskék, valamint gamma- és röntgensugarak. Valamennyi típust instabil atomok okozzák, amelyekben túl sok az energia vagy a tömeg (vagy mindkettő). A stabil állapot elérése érdekében fel kell szabadítaniuk ezt a többlet energiát vagy tömeget sugárzás formájában.

típusai

Alfa sugárzás


Az alfa-sugárzás akkor fordul elő, amikor egy atom radioaktív bomláson megy keresztül, és két protonból és két neutronból (lényegében egy hélium-4 atom magja) álló részecskét (alfa részecskének nevez) bocsát ki, és a kiinduló atomot az egyik elemre változtatja egy a 2. atomszám kevesebb, az atomtömeg pedig 4-gyel kevesebb, mint amivel kezdődött. Töltetük és tömegük miatt az alfa-részecskék erősen kölcsönhatásba lépnek az anyaggal, és csak néhány centimétert haladnak a levegőben. Az alfa-részecskék nem képesek behatolni az elhalt hámsejtek külső rétegébe, de ha az alfakibocsátó anyagot táplálékban vagy levegőben fogyasztják, súlyos sejtkárosodást okozhatnak. Alexander Litvinenko híres példa. Teájában alfa-kibocsátó polónium-210-et mérgezett meg.

Béta sugárzás


A béta sugárzás vagy egy elektron, vagy egy pozitron (egy elektron méretű és tömegű, de pozitív töltésű részecske) formájában bocsát ki egy atomból. A kisebb tömeg miatt képes tovább haladni a levegőben, akár néhány méterig is, és megállíthat egy vastag műanyagdarab, vagy akár egy köteg papír. Néhány centiméterrel behatolhat a bőrbe, ami némileg külső egészségügyi kockázatot jelent. A legfőbb veszélyt azonban továbbra is elsősorban a bevitt anyagok belső kibocsátása okozza.

Gammasugárzás


A gammasugárzás, az alfával vagy a bétával ellentétben, nem áll részecskékből, ehelyett az instabil magból kibocsátott energia fotonjából áll. Mivel nincs tömege vagy töltése, a gammasugárzás sokkal messzebbre juthat a levegőn, mint az alfa vagy a béta, és elveszíti az energia felét (átlagosan) minden 500 láb után. A gamma-hullámokat egy vastag vagy elég sűrű rétegű anyag képes megállítani, a leghatékonyabb árnyékolásnak nagy atomszámú anyagok, például ólom vagy szegényített urán.

Röntgensugarak


A röntgensugarak hasonlóak a gammasugárzásokhoz, az elsődleges különbség az, hogy az elektronfelhőből származnak. Ezt általában az elektronban bekövetkező energiaváltozások okozzák, például a magasabb energiaszintről az alacsonyabbra való elmozdulás, ami a felesleges energia felszabadulását okozza. A röntgensugarak hosszabb hullámhosszúak és (általában) alacsonyabb energiájúak, mint a gammasugárzás.

Semleges sugárzás


Végül a neutron sugárzás egy szabad neutronból áll, amelyet általában spontán vagy indukált maghasadás következtében bocsátanak ki. Képesek száz vagy akár több ezer métert megtenni a levegőben, de hatékonyan megállíthatják őket, ha hidrogénben gazdag anyag, például beton vagy víz blokkolja őket. A töltés hiánya miatt a neutronok általában nem képesek közvetlenül ionizálni egy atomot, de a neutronok általában közvetetten ionizálódnak, mivel abszorbeálódnak egy stabil atomba, ezáltal instabillá teszik, és nagyobb valószínűséggel bocsátanak ki egy másik típusú ionizáló sugárzást. Valójában a neutronok az egyetlen sugárzási típusok, amelyek képesek más radioaktív anyagokat megforgatni.