2) протонами
3) бета-частицами
4) альфа-частицами (+)
Альфа-частицы представляют собой ядра атома гелия-4, состоящие из двух протонов и двух нейтронов. Поскольку каждый протон несёт элементарный положительный заряд +1e, суммарный заряд ядра составляет +2e. Поэтому именно альфа-частицы соответствуют указанному признаку; их испускание происходит при альфа-распаде нестабильных ядер.
Альфа-излучение относится к корпускулярному ионизирующему излучению с высокой линейной передачей энергии (ЛПЭ): энергия интенсивно передаётся тканям на коротком пути за счёт плотной ионизации. В биологических тканях пробег альфа-частиц обычно невелик, поэтому внешнее воздействие ограничено, однако попадание альфа-излучателей внутрь организма может приводить к выраженному локальному радиобиологическому эффекту. Протоны имеют заряд +1e, бета-частицы являются электронами или позитронами, а гамма-кванты не имеют электрического заряда.
| Вид излучения | Физическая природа | Электрический заряд | Ионизирующая способность | Особенности проникновения |
|---|---|---|---|---|
| Альфа-частицы | Ядра гелия-4: 2 протона и 2 нейтрона | +2e | Очень высокая, высокая ЛПЭ | Короткий пробег; задерживаются верхними слоями тканей и экранами |
| Протоны | Положительно заряженные ядра водорода | +1e | Высокая, зависит от энергии | Конечный пробег с формированием пика Брэгга |
| Бета-минус-частицы | Электроны | −1e | Умеренная; преобладают процессы ионизации и тормозного излучения | Проникают глубже альфа-частиц, но ограниченно по сравнению с фотонами |
| Бета-плюс-частицы | Позитроны | +1e | Умеренная | После замедления аннигилируют с электроном с образованием фотонов |
| Гамма-кванты | Фотоны электромагнитного излучения ядерного происхождения | 0 | Косвенно ионизирующее излучение | Высокая проникающая способность; ослабление зависит от энергии и толщины экрана |
Заряд альфа-частицы определяется не массой, а числом протонов в её составе; нейтроны электрического заряда не имеют. В радиотерапии свойства альфа-излучения рассматривают прежде всего в контексте таргетной радионуклидной терапии, где важно доставить источник непосредственно к опухолевым клеткам. Высокая ЛПЭ способствует повреждению ДНК, включая сложные двунитевые разрывы, но одновременно требует строгого контроля распределения радиофармпрепарата.