2) нейтральные частицы
3) заряженные частицы (+)
4) γ – излучение
Непосредственно ионизирующим излучением считают поток заряженных частиц, способных прямо взаимодействовать с электронами атомов посредством кулоновских сил. При прохождении такой частицы через вещество возникают возбуждение атомов и выбивание электронов с образованием ионных пар. К этой группе относятся положительно заряженные частицы, в частности протоны, альфа-частицы и тяжелые ионы; поэтому отмеченный вариант является правильным.
Фотоны, включая гамма-кванты, электрического заряда не имеют и не ионизируют вещество прямым кулоновским взаимодействием. Их ионизирующее действие реализуется косвенно — через образование вторичных заряженных частиц при фотоэффекте, комптоновском рассеянии или рождении электрон-позитронных пар. Нейтроны также относятся к косвенно ионизирующему излучению: они передают энергию ядрам и вызывают ядерные реакции, в результате которых возникают протоны отдачи, альфа-частицы и другие заряженные продукты.
| Вид излучения | Электрический заряд | Тип ионизации | Основной механизм взаимодействия | Примеры |
|---|---|---|---|---|
| Альфа-частицы | Положительный | Непосредственная | Кулоновское взаимодействие с электронами и интенсивная ионизация на коротком пробеге | Ядра гелия-4 |
| Протоны | Положительный | Непосредственная | Прямая ионизация атомов; характерно увеличение удельных потерь энергии в конце пробега — пик Брэгга | Протонные пучки в лучевой терапии |
| Тяжёлые заряженные ионы | Положительный | Непосредственная | Плотная ионизация вдоль трека и высокая линейная передача энергии | Ионы углерода |
| Бета-частицы | Отрицательный или положительный | Непосредственная | Прямое взаимодействие с электронами среды; возможны ионизация, возбуждение и тормозное излучение | Электроны и позитроны |
| Гамма- и рентгеновское излучение | Нейтральный фотон | Косвенная | Фотоэффект, комптоновское рассеяние или рождение электрон-позитронных пар с последующей ионизацией | Гамма-кванты радионуклидов, рентгеновские фотоны |
| Нейтроны | Электрически нейтральны | Косвенная | Упругое рассеяние на ядрах и ядерные реакции с образованием вторичных заряженных частиц | Нейтронное излучение реакторов и ускорителей |
Ключевым критерием классификации является наличие у частицы электрического заряда и возможность прямого кулоновского взаимодействия с электронами среды. Биологический эффект определяется не только дозой, но и линейной передачей энергии, которая особенно высока у альфа-частиц и тяжёлых ионов. При радиационной защите и дозиметрии важно учитывать, что нейтральное излучение может создавать значительный вторичный поток заряженных частиц. Поэтому отсутствие электрического заряда не означает отсутствие ионизирующего или биологически значимого действия.