2) тормозным излучением
3) бета-излучением
4) альфа-излучением (+)
Поток ядер атома гелия представляет собой альфа-излучение. Альфа-частица состоит из двух протонов и двух нейтронов, то есть является ядром 4He и имеет положительный заряд +2. Она образуется при альфа-распаде нестабильных тяжёлых ядер, например изотопов радия, радона, полония или америция.
Альфа-частицы обладают большой массой и относительно низкой скоростью по сравнению с электронами, поэтому интенсивно взаимодействуют с веществом и вызывают плотную ионизацию на коротком участке пути. Для них характерны высокая линейная передача энергии и малая проникающая способность: в воздухе пробег составляет несколько сантиметров, а задержать их может лист бумаги или поверхностный роговой слой кожи. Поэтому внешнее альфа-облучение обычно менее опасно, однако попадание альфа-излучающих радионуклидов внутрь организма существенно повышает риск локального повреждения тканей.
От бета-излучения альфа-поток отличается тем, что переносчиками энергии являются не электроны или позитроны, а тяжёлые заряженные ядра. Гамма-излучение представляет собой поток фотонов, а тормозное излучение возникает при резком замедлении заряженных частиц в электрическом поле атомных ядер и также имеет фотонную природу. В радиотерапии высокая ионизирующая способность альфа-частиц используется при таргетной альфа-терапии, когда радионуклид доставляется к опухолевым клеткам и создаёт выраженное локальное повреждение ДНК.
| Вид излучения | Физическая природа | Электрический заряд | Ионизирующая способность | Проникающая способность | Типичный источник |
|---|---|---|---|---|---|
| Альфа | Ядра гелия-4: 2 протона и 2 нейтрона | +2 | Очень высокая, высокая линейная передача энергии | Низкая; пробег в тканях обычно десятки микрометров | Альфа-распад тяжёлых ядер |
| Бета-минус | Поток электронов | −1 | Средняя | Выше, чем у альфа-частиц; зависит от энергии электронов | Бета-распад нейтронно-избыточных ядер |
| Бета-плюс | Поток позитронов | +1 | Средняя | Ограниченная; позитроны аннигилируют после торможения | Бета-плюс-распад, применяемый также в ПЭТ |
| Гамма | Поток высокоэнергетических фотонов | 0 | Ниже, чем у альфа-излучения, при прохождении одинаковой массы вещества | Высокая; требуется свинцовая или бетонная защита | Переход возбуждённого ядра в основное состояние |
| Тормозное | Рентгеновские фотоны, возникающие при торможении заряженных частиц | 0 | Зависит от энергии фотонов | От умеренной до высокой | Рентгеновская трубка, ускорители электронов |
| Нейтронное | Поток свободных нейтронов | 0 | Косвенно ионизирующее; зависит от ядерных реакций | Высокая, особенно для быстрых нейтронов | Ядерные реакторы и нейтронные источники |
Ключевым критерием распознавания альфа-излучения является его ядерная природа: перенос энергии осуществляют ядра гелия, а не электроны и не фотоны. В радиобиологии этот вид излучения относят к корпускулярному непосредственно ионизирующему излучению. При оценке радиационной опасности учитывают не только активность источника, но и путь поступления радионуклида, поскольку внутренняя контаминация значительно опаснее поверхностного внешнего воздействия.