Что такое бета частица в физике
Под «радиацией» понимают любые разновидности излучений, существующих в природе. Радиоволны, солнечный свет, ультрафиолетовое и рентгеновское излучение – это тоже радиация. Нейтронное, альфа-, бета-, гамма-излучения обладают наибольшей опасностью.
Что такое радиоактивность в физике
Атомное ядро состоит из протонов и нейтронов. Причем число протонов всегда одинаково и соответствует порядковому номеру химического элемента в периодической системе Менделеева. Ядра, в которых количество нейтронов отличается, называются изотопами.
Некоторые атомные ядра могут превращаться в разные изотопы с выделением элементарных частиц или легких ядер. Собственно этот процесс и называется радиоактивностью.
Можно дать такое определение этому явлению: способность атомного ядра бесконтрольно распадаться с испусканием проникающих частиц.
Распад ядер возможен в том случае, если он сопровождается выделением энергии. Сегодня известно около 3 тыс. атомных ядер. Из них не являются радиоактивными всего лишь 264.
В физике существуют такие виды радиоактивного распада:
α-распад с выделением α-частицы;
β-распад с испусканием электрона и антинейтрино, позитрона и нейтрино, а также поглощение ядром электрона с выделением нейтрино;
бесконтрольное деление ядра на осколки.
Альфа-излучение
Это поток ядер атомов гелия, имеющих положительный заряд. Возникает из-за распада атомов урана, тория или радия.
Их пробег очень короток (до 8 сантиметров в воздухе). Это означает, что их может задержать бумажный листок.
Вещества, которые испускают эти частицы, имеют большой период полураспада. Попадая в организм, они накапливаются в селезенке или лимфатических узлах и вызывают облучение.
Альфа-частицы опасны: они создают значительное количество ионов. Сами же альфа-частицы распространяются в тело на доли миллиметра.
Бета-излучение
Являет собой поток электронов (частиц с отрицательным зарядом) или позитронов (соответственно, с положительным зарядом). Электрон образуется при превращении нейтрона в протон, а позитрон – в процессе обратного превращения.
Электроны намного меньше ядра атомов гелия. Они могут проникать в тело человека примерно на 15 см. Попадая на кожу живого организма, частицы вызывают сильные ожоги. Чтобы оградиться от бета-излучения, достаточно тонкого оргстекла. Если вещество, излучающее электроны или позитроны, попадет в организм, то оно будет облучать ткани.
Бета-излучение применяется в медицине в качестве лучевой терапии.
Гамма-излучение
Это волны с огромной энергией, образующиеся внутри ядра.
переходе его из возбужденного состояния в стабильное;
аннигиляции электрона и позитрона.
Гамма-лучи могут проходить значительные расстояния, постепенно теряя свою энергию. Они обладают чрезвычайно высокой проникающей способностью.
Очень интенсивное излучение повреждает не только кожу, но и внутренние органы человека. Особая его опасность в том, что оно способно поражать ДНК, вызывая раковые новообразования.
Чтобы ослабить поток гамма-излучения, достаточно использовать вещества с высоким массовым числом атома и плотные составы.
Нейтронное излучение
Оно являет собой поток нейтронов, без заряда, не имеющих ионизирующего воздействия. Проявляется в результате рассеивания на атомных ядрах вещества.
Вещества, облученные нейтронами, могут обретать радиоактивные характеристики. Это свойство называется наведенной радиоактивностью.
Нейтроны отличаются наибольшей проникающей характеристикой. От них можно защититься материалами, содержащими атомы водорода. Излучение быстрых нейтронов губительно для всего живого в радиусе 2,5 км.
Рентгеновское излучение
Оно имеет внеядерное происхождение. Его источник – рентгеновская трубка и некоторые радиоактивные нуклиды. Рентгеновские лучи возникают в результате сильного ускорения заряженных частиц или в результате переходов в электронных оболочках атомов.
Рентгеновская трубка имеет катод и анод. При нагревании катода происходит излучение электронов. Движение этих частиц ускоряется электромагнитным полем, и частицы падают на анод, резко снижая скорость. Вследствие этого и возникают рентген-лучи.
Рентген-излучение, проходящее сквозь вещество, рассеиваются либо поглощается. Это их свойство используется в медицине.
Какое излучение самое опасное
Наиболее опасным является излучение нейтронов. Оно может пройти толщину вещества до 10 см. Приблизившись к ядру, нейтрон только отклоняется. А при столкновении с протоном нейтрон передает ему половину внутренней энергии, и последний увеличивает свою скорость, вызывая ионизацию.
Именно эти быстрые протоны разрушают весь организм. От наведенной нейтронной радиации нельзя избавиться.
Второе место в рейтинге опасности – гамма-излучение, обладающее высокой проникающей способностью.
В природе существует много разновидностей радиационного излучения. Не каждое их них опасно для здоровья. Соблюдая меры предосторожности, можно защитить себя от вредных лучей.
Бета-частица
Бета-частица (β-частица), заряженная частица, испускаемая в результате бета-распада. Поток бета-частиц называется бета-лучи или бета-излучение.
Отрицательно заряженные бета-частицы являются электронами (β − ), положительно заряженные — позитронами (β + ).
Бета-лучи следует отличать от вторичных и третичных электронов, образующихся в результате ионизации воздуха — так называемые дельта-лучи и эпсилон-лучи.
Свойства
Энергии бета-частиц распределены непрерывно от нуля до некоторой максимальной энергии, зависящей от распадающегося изотопа; эта максимальная энергия лежит в диапазоне от 2,5 кэВ (для рения-187) до десятков МэВ (для короткоживущих ядер, далёких от линии бета-стабильности).
Бета-лучи под действием электрического и магнитного полей отклоняются от прямолинейного направления. Скорость частиц в бета-лучах близка к скорости света. Бета-лучи способны ионизировать газы, вызывать химические реакции, люминесценцию, действовать на фотопластинки.
Радиоактивность
Значительные дозы внешнего бета-излучения могут вызвать лучевые ожоги кожи и привести к лучевой болезни. Ещё более опасно внутреннее облучение от бета-активных радионуклидов, попавших внутрь организма. Бета-излучение имеет значительно меньшую проникающую способность, чем гамма-излучение (однако на порядок большую, чем альфа-излучение). Слой любого вещества с поверхностной плотностью порядка 1 г/см 2 (например, несколько миллиметров алюминия или несколько метров воздуха) практически полностью поглощает бета-частицы с энергией около 1 МэВ.
См. также
Полезное
Смотреть что такое «Бета-частица» в других словарях:
Бета-частица — (β частица) электрон или позитрон, испускаемый при бета распаде атомными ядрами … Российская энциклопедия по охране труда
Бета-частица — электроны или позитроны, испускаемые атомными ядрами или свободными нейтронами при их бета распаде. Термины атомной энергетики. Концерн Росэнергоатом, 2010 … Термины атомной энергетики
бета-частица — бета частица, бета частицы … Орфографический словарь-справочник
бета-частица — сущ., кол во синонимов: 1 • частица (128) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
бета-частица — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN beta particle … Справочник технического переводчика
бета-частица — beta dalelė statusas T sritis chemija apibrėžtis Beta skilimo metu branduolio išspinduliuojamas elektronas arba pozitronas. atitikmenys: angl. beta particle rus. бета частица … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
бета-частица — beta dalelė statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. beta particle vok. Beta Teilchen, n rus. бета частица, f pranc. particule bêta, f … Fizikos terminų žodynas
бета-частица — beta dalelė statusas T sritis apsauga nuo naikinimo priemonių apibrėžtis Radioaktyviųjų izotopų beta skilimo produktas; elektronas ir pozitronas; spinduliuojama beta skilimo metu. Beta dalelės masė yra apie 7000 kartų mažesnė už alfa dalelės masę … Apsaugos nuo naikinimo priemonių enciklopedinis žodynas
Бета-частицы
Бета-частица (β-частица), заряженная частица, испускаемая в результате бета-распада. Поток бета-частиц называется бета-лучи или бета-излучение.
Отрицательно заряженные бета-частицы являются электронами (β—), положительно заряженные — позитронами (β+).
Свойства
Энергии бета-частиц распределены непрерывно от нуля до некоторой максимальной энергии, зависящей от распадающегося изотопа; эта максимальная энергия лежит в диапазоне от 2,5 кэВ (для рения-187) до десятков МэВ (для короткоживущих ядер, далёких от линии бета-стабильности).
Бета-лучи под действием электрического и магнитного полей отклоняются от прямолинейного направления. Скорость частиц в бета-лучах близка к скорости света. Бета-лучи способны ионизировать газы, вызывать химические реакции, люминесценцию, действовать на фотопластинки.
Радиоактивность
Значительные дозы внешнего бета-излучения могут вызвать лучевые ожоги кожи и привести к лучевой болезни. Ещё более опасно внутреннее облучение от бета-активных радионуклидов, попавших внутрь организма. Бета-излучение имеет значительно меньшую проникающую способность, чем гамма-излучение (однако на порядок большую, чем альфа-излучение). Слой любого вещества с поверхностной плотностью порядка 1 г/см 2 (например, несколько миллиметров алюминия или несколько метров воздуха) практически полностью поглощает бета-частицы с энергией около 1 МэВ.
См. также
Полезное
Смотреть что такое «Бета-частицы» в других словарях:
БЕТА-ЧАСТИЦЫ — (бета лучи), частицы, спонтанно испускаемые некоторыми радиоактивными изотопами в ходе радиоактивного распада, именуемого бета распадом. Бета частицы были открыты в 1876 г. Анри БЕККЕРЕЛЕМ. В настоящее время известно, что они являются электронами … Научно-технический энциклопедический словарь
БЕТА-ЧАСТИЦЫ — (b частицы) электроны, и позитроны, испускаемые ат. ядрами при бета распаде. Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983. БЕТА ЧАСТИЦЫ … Физическая энциклопедия
БЕТА-ЧАСТИЦЫ — электроны и позитроны, испускаемые атомными ядрами при их бета распаде. Будучи поглощенными, могут вызвать летальный, мутационный, канцерогенный и др. эффекты. См. также Альфа частицы. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная… … Экологический словарь
БЕТА-ЧАСТИЦЫ — (ß частицы) (см.) и (см.), испускаемые радиоактивными веществами при (см.) … Большая политехническая энциклопедия
бета-частицы — бета лучи, бета распад, бета частицы. Первая часть произносится [бэта] … Словарь трудностей произношения и ударения в современном русском языке
БЕТА-ЧАСТИЦЫ — электроны и позитроны, испускаемые при бета распаде … Большой Энциклопедический словарь
бета-частицы — <<бета част<>и<>цы>> тиц; мн. (ед. бета частица, ы; ж.). Физ. Электроны и позитроны, испускаемые радиоактивными веществами при бета распаде. * * * бета частицы (β частицы), электроны и позитроны, испускаемые при бета распаде ядер и свободного… … Энциклопедический словарь
бета частицы — beta dalelė statusas T sritis Energetika apibrėžtis Neigiamojo arba teigiamojo krūvio elektronai. atitikmenys: angl. beta particles vok. Beta Teilchen, n rus. бета частицы, f pranc. particule bêta, f … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
Бета-частицы — β частицы, электроны и позитроны, испускаемые атомными ядрами при их Бета распаде … Большая советская энциклопедия
Бета-частица
Бета-частицы с энергией 0,5 МэВ имеют радиус действия около одного метра в воздухе; расстояние зависит от энергии частицы.
β + распад (эмиссия позитронов)
Бета-положительный распад может происходить внутри ядер только тогда, когда абсолютное значение энергии связи дочернего ядра больше, чем у родительского ядра, т. Е. Дочернее ядро находится в состоянии с более низкой энергией.
Схемы бета-распада
В воде бета-излучение от многих продуктов ядерного деления обычно превышает скорость света в этом материале (что составляет 75% от скорости света в вакууме) [4] и, таким образом, генерирует синее черенковское излучение, когда оно проходит через воду. Таким образом, интенсивное бета-излучение от топливных стержней реакторов плавательных бассейнов можно визуализировать через прозрачную воду, которая покрывает и экранирует реактор (см. Иллюстрацию справа).
Обнаружение и измерение
Бета-положительный (или позитронный ) распад изотопа радиоактивного индикатора является источником позитронов, используемых в позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ-сканирование).
Эрнест Резерфорд продолжил эти эксперименты и открыл два разных вида излучения:
Он опубликовал свои результаты в 1899 г. [5]
В 1900 году Беккерель измерил отношение массы к заряду ( m / e ) для бета-частиц методом Дж. Дж. Томсона, который использовался для изучения катодных лучей и идентификации электрона. Он обнаружил, что e / m для бета-частицы такое же, как для электрона Томсона, и поэтому предположил, что бета-частица на самом деле является электроном.
Бета-источники можно использовать в лучевой терапии для уничтожения раковых клеток.
Бета-частица
Бета-частицы с энергией 0,5 МэВ имеют радиус действия около одного метра в воздухе; расстояние зависит от энергии частицы.
Содержание
Режимы бета-распада [ править ]
β + распад (позитронное излучение) [ править ]
Бета-плюс-распад может происходить только внутри ядер, когда абсолютное значение энергии связи дочернего ядра больше, чем у родительского ядра, т. Е. Дочернее ядро находится в состоянии с меньшей энергией.
Схемы бета-распада [ править ]
| 32 15 п | → | 32 16 S 1+ | + | е- | + | νе |
Взаимодействие с другим вопросом [ править ]
В воде бета-излучение от многих продуктов ядерного деления обычно превышает скорость света в этом материале (что составляет 75% от скорости света в вакууме) [4] и, таким образом, генерирует синее черенковское излучение, когда оно проходит через воду. Таким образом, интенсивное бета-излучение от топливных стержней реакторов плавательных бассейнов можно визуализировать через прозрачную воду, которая покрывает и экранирует реактор (см. Иллюстрацию справа).
Обнаружение и измерение [ править ]
Приложения [ править ]
Бета-плюс (или позитронный ) распад радиоактивного изотопа- индикатора является источником позитронов, используемых в позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ-сканирование).
История [ править ]
Эрнест Резерфорд продолжил эти эксперименты и открыл два разных вида излучения:
Он опубликовал свои результаты в 1899 г. [5]
В 1900 году Беккерель измерил отношение массы к заряду ( m / e ) для бета-частиц методом Дж. Дж. Томсона, который использовался для изучения катодных лучей и идентификации электрона. Он обнаружил, что e / m для бета-частицы такое же, как для электрона Томсона, и поэтому предположил, что бета-частица на самом деле является электроном.
Здоровье [ править ]
Бета-источники можно использовать в лучевой терапии для уничтожения раковых клеток.