2) лишенный электронов атом гелия
3) положительно заряженный атом водорода
4) фотон
Бета-частица в классическом понимании — это электрон, испускаемый ядром при β−-распаде; поэтому она имеет отрицательный электрический заряд −1 и очень малую массу. На ядерном уровне нейтрон превращается в протон с образованием электрона и электронного антинейтрино: n → p + e− + ν̄e. Испущенный электрон не является заранее существовавшей частью электронной оболочки атома, а формируется в процессе слабого взаимодействия внутри ядра.
Бета-излучение обладает средней ионизирующей способностью и проникающей способностью: оно интенсивно взаимодействует с веществом, теряя энергию преимущественно за счёт возбуждения и ионизации атомов, а при торможении может дополнительно создавать рентгеновское тормозное излучение. В радиологии и ядерной медицине эти свойства учитывают при выборе экранирования, дозиметрии и применении β-излучающих радионуклидов для терапии. Частица, лишённая электронов и состоящая из двух протонов и нейтронов, соответствует α-частице, протон — ядру атома водорода, а фотон — квант электромагнитного излучения.
| Вид излучения или частицы | Состав или природа | Электрический заряд | Ключевая характеристика |
|---|---|---|---|
| β−-частица | Электрон, образующийся при превращении нейтрона в протон | −1 | Средняя проникающая и ионизирующая способность |
| β+-частица | Позитрон — античастица электрона | +1 | После аннигиляции с электроном образует фотоны по 511 кэВ |
| α-частица | Ядро гелия: 2 протона и 2 нейтрона | +2 | Высокая ионизация и низкая проникающая способность |
| Протон | Положительно заряженная частица, ядро атома водорода | +1 | Составная часть атомных ядер; не является β-частицей |
| γ-квант | Фотон электромагнитного излучения | 0 | Не имеет массы покоя и заряда, обладает высокой проникающей способностью |
| Механизм β−-распада | Нейтрон превращается в протон, электрон и антинейтрино | Сохраняется общий заряд системы | Атомный номер увеличивается на единицу, массовое число не изменяется |
| Защита от β-излучения | Материалы с низким или средним атомным номером, например пластик или оргстекло | Не применимо | Снижается риск образования тормозного излучения по сравнению с тяжёлыми металлами |
В расширенной современной классификации термин бета-частицы включает как электроны β−, так и позитроны β+. Однако в формулировках базовых экзаменационных вопросов без специального уточнения обычно имеется в виду электрон, то есть β−-частица. При β+-распаде протон превращается в нейтрон, позитрон и нейтрино, а последующая аннигиляция позитрона лежит в основе ПЭТ-визуализации. Таким образом, отмеченный вариант верен для стандартного определения β-излучения как потока ядерных электронов.