2) имеют больший пробег
3) имеют больший коэффициент качества (+)
4) имеют более низкую плотность ионизации
Альфа-частицы представляют собой ядра атомов гелия, состоящие из двух протонов и двух нейтронов, поэтому несут заряд +2e. В отличие от них, β-излучение образовано электронами (β−) или позитронами (β+), вследствие чего может иметь отрицательный либо положительный заряд. Таким образом, различие зарядового знака не является преимуществом α-частиц.
Правильным является утверждение о большем коэффициенте качества α-излучения. Тяжёлая и относительно массивная α-частица интенсивно взаимодействует с электронами и ядрами вещества, передавая энергию на коротком пути и формируя плотную ионизацию; это соответствует высокому линейному переносу энергии (LET). В радиационной защите для α-излучения используют радиационный взвешивающий фактор около 20, тогда как для электронов и позитронов он обычно равен 1. Поэтому при одинаковой поглощённой дозе α-излучение обладает существенно большей биологической эффективностью.
Высокая ионизирующая способность сопровождается небольшим пробегом: α-частицы задерживаются несколькими сантиметрами воздуха, листом бумаги или поверхностным слоем кожи, но при попадании внутрь организма становятся особенно опасными для тканей в непосредственной близости от источника. β-частицы имеют меньшую плотность ионизации и значительно больший пробег, однако их внешняя проникающая способность выше. Биологический риск оценивают с учётом не только активности источника, но и вида излучения, энергии, пути поступления и распределения радионуклида.
| Критерий | α-излучение | β-излучение |
|---|---|---|
| Природа частиц | Ядра гелия: 2 протона и 2 нейтрона | Электроны или позитроны |
| Электрический заряд | Только положительный, +2e | Отрицательный у β− и положительный у β+ |
| Линейный перенос энергии и плотность ионизации | Высокие; ионизация концентрируется вдоль короткого трека | Ниже; ионизация распределена более разреженно |
| Коэффициент качества или радиационный взвешивающий фактор | Около 20 | Обычно 1 |
| Пробег и проникающая способность | Малый: в ткани обычно десятки микрометров, в воздухе — несколько сантиметров | Более значительный: в ткани — от миллиметров до сантиметров в зависимости от энергии |
| Защита от внешнего источника | Достаточны бумага, одежда или поверхностный слой кожи | Применяют пластик или алюминий; материалы с большим атомным номером могут усиливать тормозное рентгеновское излучение |
| Основная радиобиологическая опасность | Особенно высока при внутреннем поступлении из-за локального повреждения клеток | Значимы как внешнее облучение кожи и хрусталика, так и внутреннее загрязнение |
Высокий коэффициент качества α-излучения обусловлен прежде всего его высокой плотностью ионизации и большим LET, а не большим пробегом. При оценке эквивалентной дозы поглощённую дозу умножают на соответствующий радиационный взвешивающий фактор. Поэтому даже небольшое количество α-излучающего радионуклида может создать значимый локальный биологический эффект. В практической радиационной защите особое внимание уделяют предотвращению ингаляционного и алиментарного поступления таких источников.