Потока β-частиц

Основными видами взаимодействия α-частиц с веществом является упругое и неупругое рассеивание, возбуждение и ионизация атомов среды. Ионизация веществ (вырывание электронов из оболочек атомов и образование пар ионов) сопровождается их химическими изменениями, нарушениями кристаллической структуры, люминисценцией и другими явлениями. Радиационные потери по сравнению с ионизационными у α-частиц очень малы. Средние потери энергии на ионизацию и возбуждение зависят от скорости (энергии) движущейся частицы, а также от природы тормозящего вещества.

Пробег R_в (см) для альфа-частиц, испускаемых естественными α-излучающими нуклидами (Е₀ = 4 ÷ 7 МэВ) можно рассчитать по следующему соотношению

(5.20)

где Е₀ – энергия α-частиц, МэВ.

 

При взаимодействии движущихся электронов с электрическим зарядом атомов среды происходит упругое рассеяние - поток β-частиц.

Ионизационная способность β-частиц примерно на два порядка ниже, чем α-частиц, и проявляется в области низких энергий. При больших энергиях основная часть ее расходуется на вторичное рентгеновское излучение, возникающее в результате торможения электронов в электрическом поле ядра.

Проникающая способность β-частиц определяется их максимальным пробегом. Для оценок максимальных пробегов β-частиц с энергией от 0,5 до 10МэВ в алюминии (в мм) и воздухе (в см) можно пользоваться приближенными соотношениями:

для алюминия;

для воздуха;

где Е_макс – максимальная энергия β-спектра, МэВ.

Предельно допустимая плотность потока β-частиц N_nβ при работе t часов в день рассчитывается по формуле

 

β-част/(см²*с), (5.21)

 

где h_β – удельная эквивалентная доза β-излучения данной энергии при единичном флюенсе (1 β-част/1 см²), мбэр*см²/β-част.

Значения h_β для β-излучения с различной максимальной энергией β-спектра представлены в таблице 5.12.

Таблица 5.12 Значения h_β для β-излучения

Емакс , МэВ	hβ10-5, мбэр*см2/β-част	Емакс, МэВ	hβ10-5, мбэр*см2/β-част
0,2		1,5	4,7
0,3		2,0	4,2
0,4		2,5	4,0
0,5		3,0	3,9
1,0	6,3	3,5	3,8