Маса ядра альфа частинки. Що таке Альфа частка

Поняття «випромінювання» включає весь діапазон електромагнітних хвиль, а також електричний струм, радіохвилі, іонізуюче випромінювання. При останньому змінюється фізичний стан атомів та його ядер, перетворюючи в заряджені іони чи продукти ядерних реакцій. Найдрібніші частинки мають енергію, яка поступово втрачається при взаємодії зі структурними одиницями. В результаті руху речовина, через яку проникають елементи, іонізується. Глибина проникнення різна кожної частки. Через здатність змінювати речовини радіоактивне світло завдає шкоди організму. Які види випромінювань існують?

Корпускулярне випромінювання. Альфа-частки

Даний вид є потік радіоактивних елементів, чия маса відмінна від нуля. Прикладом є альфа та бета-випромінювання, а також електронне, нейтронне, протонне та мезонне. Альфа-частинки - це ядра атомів, що випускаються при розпаді деяких радіоактивних атомів. Вони складаються з двох нейтронів і двох протонів. Альфа-випромінювання – це ядра атомів гелію, які позитивно заряджені. Природне випромінювання притаманно нестійких радіонуклідів рядів торію, урану. Альфа-частинки виходять із ядра зі швидкістю до 20 тисяч км/сек. На шляху руху вони утворюють сильну іонізацію середовища, відриваючи електрони з орбіт атомів. Іонізація променями призводить до хімічних змін у речовині, а також порушення її кристалічної структури.

Характеристика альфа-випромінювання

Промені такого виду є альфа-частинки масою 4,0015 атомних одиниць. Магнітний момент і спин дорівнюють нулю, а заряд частинок - подвоєному елементарному заряду. Енергія альфа-променів знаходиться в межах 4-9 МеВ. Іонізуюче альфа-випромінювання проявляється при втраті атома свого електрона та перетворенні його на іон. Вибивання електрона відбувається за рахунок великої ваги альфа-часток, які більші за нього практично в сім тисяч разів. При проходженні через атом і відрив кожного негативно зарядженого елемента частки втрачають свою енергію і швидкість. Здатність іонізувати матерію втрачається, коли вся енергія витрачена і альфа-частка перетворюється на атом гелію.

Бета-випромінювання

Це процес, при якому електрони та позитрони утворюються при бета-розпаді елементів від найлегших до найважчих. Бета-частинки співпрацюють з електронами атомних оболонок, передають їм частину енергії та виривають їх із орбіт. У цьому випадку утворюється позитивний іон та вільний електрон. Альфа і бета - випромінювання мають різну швидкість руху. Так, для другого виду променів вона наближається до швидкості світла. Поглинути бета-частинки можна за допомогою шару алюмінію завтовшки 1 мм.

Гамма-промені

Утворюються під час розкладання радіоактивних ядер, а також елементарних частинок. Це короткохвильовий тип електромагнітного випромінювання. Воно утворюється при переході ядра з більш збудженого енергетичного стану менш збуджене. Має коротку довжину хвилі, тому має високу проникаючу здатність, що може завдати серйозної шкоди здоров'ю людини.

Властивості

Частинки, які утворюються під час розпаду ядер елементів, можуть по-різному взаємодіяти з навколишнім середовищем. Такий зв'язок залежить від маси, заряду, енергії частинок. До властивостей радіоактивного випромінювання можна віднести такі параметри:

1. Проникаючу здатність.

2. Іонізацію середовища.

3. Екзотермічну реакцію.

4. Вплив на фотоемульсію.

5. Можливість викликати свічення люмінесцентних речовин.

6. При тривалому впливі можливі хімічні реакції та розпад молекул. Наприклад, змінюється колір предмета.

Перелічені властивості використовуються при виявленні випромінювань через нездатність людини вловлювати їх своїми почуттями.

Джерела випромінювань

Існують кілька причин випромінювання частинок. Це можуть бути земні або космічні об'єкти, які містять радіоактивні речовини, технічні пристрої, що виділяють іонізуюче випромінювання. Також причиною появи радіоактивних частинок можуть бути ядерно-технічні установки, контрольно-вимірювальні пристрої, медичні препарати, руйнування сховищ радіаційних відходів. Небезпечні джерела поділяються на дві групи:

Закриті. Працюючи з ними випромінювання не проникає в довкілля. Прикладом буде радіаційна техніка на АЕС, а також апаратура в рентген-кабінеті.
Відкриті. У цьому випадку опромінення піддається навколишнє середовище. Джерелами можуть бути гази, аерозолі, радіоактивні відходи.

Елементи ряду урану, актинія та торію є природними радіоактивними елементами. При їхньому розпаді відбувається випромінювання альфа-, бета-часток. Джерелами альфа-променів є полоній з атомною масою 214 і 218. Останній є продуктом розпаду радону. Це отруйний у великих кількостях газ, який проникає з ґрунту та накопичується у підвалах будинків.

Джерела альфа-випромінювання високих енергій є різноманітними прискорювачами заряджених частинок. Одним із таких пристроїв є фазотрон. Він є циклічним резонансним прискорювачем з постійним керуючим магнітним полем. Частота прискорюючого електричного поля повільно змінюватиметься з періодом. Частинки рухаються по спіралі, що розкручується, і прискорюються до енергії, що дорівнює 1 ГеВ.

Здатність проникати через речовини

Альфа-, бета-, гамма-випромінювання мають певний пробіг. Так, рух альфа-частинок у повітрі становить кілька сантиметрів, коли бета-частинки здатні пройти кілька метрів, а гамма-промені – до сотні метрів. Якщо людина випробувала зовнішнє альфа-випромінювання, проникаюча здатність якого дорівнює поверхневому шару шкіри, то він буде в небезпеці тільки у разі відкритих ран на тілі. Сильна шкода завдає вживання їжі, опроміненої цими елементами.

Бета-частинки можуть проникнути в організм тільки на глибину не більше 2 см, а от гамма-частинки здатні викликати опромінення всього тіла. Промені останніх часток можуть затримати лише бетонні чи свинцеві плити.

Альфа-випромінювання. Вплив на людину

Енергії цих частинок, що утворюються при радіоактивному розпаді, не вистачить на подолання початкового шару шкіри, тому зовнішнє опромінення не завдає шкоди організму. Але якщо джерелом освіти альфа-частинок служить прискорювач та його енергія сягає вище десятків МеВ, то загроза нормальному функціонуванню організму присутня. Величезну шкоду завдає безпосереднє проникнення всередину тіла радіоактивної речовини. Наприклад, через вдихання отруєного повітря або через травний тракт. Альфа-випромінювання здатне у мінімальних дозах викликати у людини розвиток променевої хвороби, яка часто закінчується смертю потерпілого.

Альфа-промені не можна виявити за допомогою дозиметра. Потрапивши в організм, вони починають опромінювати довколишні клітини. Організм змушує клітини ділитися швидше, щоб відновити прогалину, але заново народжені знову зазнають шкідливого впливу. Це призводить до втрати генетичної інформації, мутацій, утворення злоякісних пухлин.

Допустимі межі опромінення

Норма іонізуючого випромінювання в Росії регулюється "Нормами радіаційної безпеки" та "Основними санітарними правилами роботи з радіоактивними речовинами та іншими джерелами іонізуючих випромінювань". За даними документів, межі опромінення розроблені для наступних категорій:

1. "А". До неї належать співробітники, які працюють із джерелом випромінювань на постійній основі або тимчасово. Допустима межа розраховується як індивідуальна еквівалентна доза зовнішнього та внутрішнього випромінювання за рік. Це так звана гранично допустима доза.

2. "Б". Категорія включає частину населення, яка може піддаватися впливу джерел опромінення, оскільки проживає чи працює поруч із ними. У цьому випадку також розраховується допустима доза за рік, коли протягом 70 років не відбуватимуться порушення здоров'я.

3. "В". До типу належить населення області, краю чи країни, що під випромінювання. Обмеження опромінення відбувається за допомогою запровадження норм та контролю радіоактивності об'єктів у навколишньому середовищі, шкідливих викидів з АЕС з огляду на дозові межі для попередніх категорій. Вплив випромінювань населення не підлягає регламенту, оскільки рівні опромінення дуже низькі. У разі радіаційної аварії у регіонах застосовуються всі необхідні заходи безпеки.

Заходи безпеки

Захист від альфа-випромінювання не є проблемою. Радіаційні промені повністю затримуються щільним аркушем паперу та навіть людським одягом. Небезпека виникає лише за внутрішнього опромінення. Щоб уникнути його, використовуються засоби індивідуального захисту. До них відносяться спецодяг (комбінезони, шоломи з молескіну), пластикові фартухи, нарукавники, гумові рукавички, спеціальне взуття. Для захисту очей застосовуються щитки з оргскла, також використовують дерматологічні засоби (пасти, мазі, креми), респіратори. На підприємствах вдаються до заходів колективного захисту. Що стосується захисту від газу радону, здатного накопичуватись у підвалах, ванних кімнатах, то в цьому випадку необхідно часто провітрювати приміщення, а підвали зсередини ізолювати.

Характеристика альфа-випромінювання призводить до висновку у тому, що цей вид має низьку пропускну здатність і вимагає серйозних заходів захисту при зовнішньому опроміненні. Велику шкоду завдають ці радіоактивні частки при проникненні всередину організму. Елементи цього виду поширюються на мінімальні відстані. Альфа-, бета-, гамма-випромінювання відрізняються один від одного своїми властивостями, проникаючою здатністю, впливом на навколишнє середовище.

; у першій штучно викликаній ядерній реакції (Е. Резерфорд, 1919, перетворення ядер азоту на ядра кисню) брали участь саме альфа-частинки. Потік альфа-часток називають альфа-променямиабо альфа-випромінюванням .

Альфа-частка
Символ:	α, α 2+ , He 2+
Альфа-частка
Ядро ізотопу:	Гелій-4 (2 4 H e 2 + (\displaystyle \textstyle (()_(2)^(4)\mathrm (He) ^(2+))))
Хімічний елемент :	Гелій
Склад:	2 протона, 2 нейтрони
Родина, сім'я:	Бозон
Магнітний момент:	0
Електричний квадрупольний момент:	0
Масове число (баріонне число):	4
Маса:	3,727379240(82) ГеВ (близько 6,644656⋅10 −27 кг)
Маса, а.е.м. :	4,001506179125(62)
Енергія зв'язку:	28,11 МеВ (7,03 МеВ на нуклон)
Час життя :	Стабільна
Парність:	+
Квантові числа:
Електричний заряд :	2
Спін:	0
Ізотопічний спин:	0
Гіперзаряд:	4

Освіта

Альфа-частинки виникають при альфа-розпаді ядер, при ядерних реакціях та в результаті повної іонізації атомів гелію-4. Наприклад, в результаті взаємодії ядра літію-6 з дейтроном можуть утворитися дві альфа-частинки: 6 Li+2 H=4 He+4 He. Альфа-частинки становлять суттєву частину первинних космічних променів; більшість з них є прискореними ядрами гелію з зоряних атмосфер і міжзоряного газу, деякі виникли в результаті ядерних реакцій сколювання з важких ядер космічних променів. Альфа-частинки високих енергій можуть бути отримані за допомогою прискорювачів заряджених частинок.

Властивості

Маса альфа-частинки становить 4,001506179125(62) атомної одиниці маси (близько 6,644656⋅10 -27 кг), що еквівалентно енергії 3,727379240(82) ГеВ. Спин та магнітний момент дорівнюють нулю. Енергія зв'язку становить 28,11 МеВ (7,03 МеВ на нуклон). Заряд альфа-частинки дорівнює подвоєному елементарному заряду, або приблизно 3,218 · 10-19 Кл.

Проникаюча здатність

Тяжкі заряджені частинки взаємодіють переважно з атомними електронами і тому мало відхиляються від спрямування свого початкового руху. Внаслідок цього пробіг важкої частки Rвимірюють відстанню по прямій від джерела частинок до точки їх зупинки. Зазвичай пробіг вимірюється в одиницях довжини (м, см, мкм), а також поверхневої густини матеріалу (або, що рівнозначно, довжини пробігу, помноженої на густину) (г/см 2). Вираз пробігу в одиницях довжини має сенс для фіксованої щільності середовища (наприклад, часто як середовище вибирається сухе повітря за нормальних умов). Фізичний зміст пробігу в термінах поверхневої густини - маса одиниці площі шару, достатнього для зупинки частки.

Детектування

Детектуються альфа-частинки за допомогою сцинтиляційних детекторів, газорозрядних детекторів, кремнієвих pin-діодів (поверхнево-бар'єрних детекторів, нечутливих до бета-і гамма-випромінювання) та відповідної підсилювальної електроніки, а також за допомогою треків. Для детектування альфа-часток з енергіями, притаманними радіоактивного розпаду, необхідно забезпечити малу поверхневу щільність екрана, що відокремлює чутливий обсяг детектора від навколишнього середовища. Наприклад, в газорозрядних детекторах може встановлюватися слюдяне вікно з товщиною кілька мікрон, проникне для альфа-частинок. У напівпровідникових поверхнево-бар'єрних детекторах такий екран не потрібен, робоча область детектора може безпосередньо контактувати з повітрям. При детектуванні альфа-активних радіонуклідів у рідинах досліджувана речовина поєднується з рідким сцинтилятором.

В даний час найбільш поширені кремнієві поверхнево-бар'єрні детектори альфа-часток, в яких на поверхні напівпровідникового кристала з провідністю p-Типу створюється тонкий шар з провідністю n-Типу шляхом дифузійного введення донорної домішки (наприклад, фосфору). Додаток зворотного усунення до p-n-переходу збіднює чутливу область детектора носіями заряду Попадання в цю область альфа-частинки, що іонізує речовину, викликає народження кількох мільйонів електронно-діркових пар, які викликають імпульс струму, що реєструється, з амплітудою, пропорційною кількості народжених пар і, відповідно, кінетичної енергії поглиненої альфа-частинки. Оскільки збіднена область має дуже малу товщину, детектор чутливий лише до частинок з високою щільністю іонізації (альфа-частинки, протони, уламки поділу, важкі іони) і малочутливий до бета-і гамма-випромінювання.

Вплив на електроніку

Вищеописаний механізм народження електронно-діркових пар альфа-частинкою в напівпровідниках може викликати несанкціоноване перемикання напівпровідникового тригера при попаданні альфа-частинки з достатньою енергією на кремнієвий чіп. При цьому одиничний біт у пам'яті замінюється нульовим (або навпаки). Для зменшення кількості таких помилок матеріали, що використовуються у виробництві мікросхем, повинні мати низьку власну альфа-активність.

Вплив на людину

Альфа-частинки, утворені під час розпаду ядра, мають початкову кінетичну енергію в діапазоні 1,8-15 МеВ. При русі альфа-частинки в речовині, вона створює сильну іонізацію навколишніх атомів, і в результаті дуже швидко втрачає енергію. Енергії альфа-часток, що виникають в результаті радіоактивного розпаду, не вистачає навіть для подолання мертвого шару

Альфа-частка є ядро гелію. Якщо атом гелію прибрати електронну оболонку, то залишиться ця частка. Вона складається з двох протонів та двох нейтронів, має сферичну форму з радіусом 10 -5 метра. Маса альфа-частинки становить 6,68*10 -27 кілограм.

Історія відкриття

На рубежі XIX-XX століть два фізики зі світовим ім'ям відкрили існування альфа-часток. Це були новозеландський фізик, який працював у Канаді в місті Монреалі, і французький хімік і фізик Поль Війяр, який ставив свої експерименти в Парижі. Ці два вчені вивчали різні види радіації за їх властивостями проникати через різні середовища, а також їх взаємодії зі штучним магнітним полем.

В результаті цих експериментів Резерфорд виділив три типи радіоактивного випромінювання: альфа, бета та гама. Альфа-промені були визначені як промені, що мають найменшу проникаючу здатність через різні предмети серед видів радіації, що вивчаються.

Елементарні частинки: протони та нейтрони

У фізиці будь-якій частинці прийнято приписувати дві основні характеристики - електричний заряд і масу, оскільки ці критерії багато в чому визначають її властивості та поведінку в конкретних фізичних умовах.

Як було сказано вище, альфа-частка складається з двох протонів та двох нейтронів. Протон є елементарною частинкою, що має масу 1,6726 * 10 -27 кг і заряд +1,602 * 10 -19 Кл. Що ж до нейтрону, його маса в 1,00137 разів більше, ніж в протона, тобто становить 1,67489*10 -27 кг. Заряд нейтрону дорівнює нулю, тобто ця частка є електрично нейтральною (звідси і назва – "нейтрон").

Альфа-частинки та їх заряд

Заряд і масу альфа-частинки можна визначити, якщо брати до уваги названі цифри, а також враховувати, що сама частка складається з двох протонів і двох нейтронів. Заряд альфа-частинки є позитивним і дорівнює +3,204*10 -19 Кл. Зазначимо, що значення +1,602 * 10 -19 Кл прийнято у фізиці називати елементарним зарядом, оскільки він дорівнює за модулем цим же величинам у протона та електрона. Таким чином, заряд альфа-частинки дорівнює +2 елементарних зарядів.

Маса альфа-частинки

Якщо враховувати адитивну властивість фізичної величини "маса", то можна розрахувати самостійно, скільки важить альфа-частка. Наведені вище цифри для протонів і нейтронів кажуть, що маса альфа-частинки дорівнює 6,69498*10 -27 кг. Виходить ця цифра, якщо скласти маси у спокої двох протонів та двох нейтронів. Через війну ставлення мас протона і альфа-частинки приблизно становить 1/4. Тобто альфа-частка вчетверо важча за протон.

Однак безліч проведених експериментів щодо встановлення точної маси цієї частинки кажуть, що маса спокою альфа-частинки становить 6,68*10*10 -27 кг, тобто вона менша на 0,015*10 -27 кг отриманого вище значення. Куди ж дівається різниця? Відповідь це питання досить проста - вона перетворюється на енергію. Справа в тому, що при утворенні альфа-частинки з протонів і нейтронів в результаті ядерної взаємодії між ними виділяється енергія у вигляді електромагнітного випромінювання, два протони і два нейтрони переходять у вигідніший енергетичний стан - нашу альфа-частинку.

Енергія освіти

Щоб розрахувати енергію утворення альфа-частинки, слід скористатися знаменитим рівнянням Ейнштейна, яке пов'язує масу та енергію через одну з фундаментальних постійних нашого Всесвіту – швидкість світла. Це рівняння має вигляд: E = mc 2 де E - енергія, m - маса, c - швидкість світла у вакуумі.

Знаючи, що при утворенні альфа-частинки маса її компонентів зменшується на 0,015*10 -27 кг, а також знаючи, що швидкість світла становить 3*10 8 м/с, отримуємо енергію, що виділяється під час цього процесу. Вона дорівнює E = 0,015 * 10 -27 * 9 * 10 16 = 1,35 * 10 -12 Дж. У фізиці елементарних частинок прийнято енергії записувати в електрон-вольтах (еВ). Один електрон-вольт дорівнює 1,602177 * 10 -19 Дж. Тоді енергія утворення альфа-частинки дорівнює 8,426 * 10 6 еВ, або 8,426 МеВ (мегаелектрон-вольт).

Щоб зрозуміти, наскільки ця енергія велика, можна провести простий розрахунок. Уявимо, що вся енергія утворення альфа-частинки перекладається її прискорення. Користуючись рівнянням Лоренца для нерелятивістських швидкостей, тобто вважаючи, що кінетична енергія-альфа частки дорівнює mv 2 /2, де v - швидкість її руху, отримуємо, що цієї енергії освіти буде достатньо, щоб розігнати альфа-частку до швидкості 2 * 10 7 м/с, що становить 6,7 % швидкості світла у вакуумі. Зазначимо, що ставити питання про те, наскільки збільшиться маса альфа-частинки при таких швидкостях, немає сенсу, оскільки збільшенням її маси можна знехтувати, оскільки вона становитиме всього 0,015/6,68*100 = 0,2 %.

Основні фізичні властивості

Альфа-частка важча в 4 рази протона і в 8000 разів - електрона, тобто для світу елементарних частинок вона має велику масу. Нагадаємо, що маса одного протона або одного нейтрону в атомних одиницях (а.е.м.) дорівнює 1, а заряд протона дорівнює +1 в одиницях елементарного заряду, тобто альфа-частка має заряд +2, а масу - 4. відношення заряду до маси альфа-частинки дорівнює +1/2 = +0,5.

Оскільки вона має електричний заряд, пролітаючи через електричне або магнітне поле, вона взаємодіє з ним. Щоб визначити напрямок сили, що діє на альфа-частинку в магнітному полі, необхідно скористатися так званим правилом лівої руки: чотири пальці слід розташувати вздовж вектора руху альфа частинки, а долоню повернути таким чином, щоб лінії магнітної індукції входили до неї. Тоді відстовбурчений під прямим кутом великий палець вкаже напрямок діючої сили на заряджену частинку, що рухається.

Альфа-частинки можуть розганятися до великих швидкостей, що досягають величин 15 млн км/с, тобто 5% швидкості світла. Через велику масу і величезних швидкостей вони набувають значної кінетичної енергії, яка може становити до 10 МеВ.

Проникаюча здатність

Оскільки альфа-частка має значну масу (порівняно з масою електрона), а також електричним зарядом, який за модулем перевищує заряд електрона в 2 рази, то її проникаюча здатність, тобто здатність проходити через шар речовини, є незначною.

Під час свого руху альфа-частка відчуває зіткнення з атомами, передаючи їм значну кількість енергії, що призводить до іонізації атомів, тобто відриву електронів від них. Наприклад, проходячи всього 5 см у повітрі, альфа-частка зазнає величезної кількості зіткнень і практично повністю втрачає свою кінетичну енергію.

Будь-яка тверда речовина легко затримує альфа-частинку. Так, вона не може пройти через шар з декількох аркушів паперу, а алюмінієва пластина завтовшки всього 0,1 мм затримує потік будь-якої інтенсивності з альфа-частин. Ще раз відзначимо, хоча проникаюча здатність цієї частки мала, вона дуже сильно іонізує будь-яку речовину, через яку рухається.

Альфа-частка - продукт радіоактивного розпаду

Незважаючи на те, що альфа-частка складається з протонів і нейтронів, з цих елементарних частинок вона в природі не утворюється, а виходить в результаті радіоактивного альфа-розпаду деяких хімічних елементів.

Альфа-розпад є одним із видів радіоактивного розпаду, в результаті якого атомне ядро деякого хімічного елемента, випускаючи альфа-частинку, перетворюється на ядро іншого елемента, маса якого на 4 а.е.м. менше, ніж ця величина у батьківського ядра, а порядковий номер у таблиці Менделєєва на 2 одиниці менше, ніж у вихідного елемента.

Альфа-розпад буває спонтанним (відбувається довільним чином у природі) і вимушеним (викликаний внаслідок якогось спеціального впливу на атомне ядро). Спонтанний розпад характерний лише дуже важких атомних ядер. Так, найлегшим елементом, який відчуває спонтанний альфа-розпад, є телурій 106. Уран 238 також зазнає альфа-розпаду з утворенням технеція 234.

Оскільки альфа-частка має подвійний позитивний елементарний заряд, вона при розпаді радіоактивного ядра швидко захоплює електрони, утворюючи при цьому атом гелію. Саме з цієї причини у багатьох породах з великим вмістом альфа-радіоактивних елементів є порожнини, заповнені газом гелієм, наприклад, у мінералах, багатих на уран або торій. Основним джерелом альфа-часток на Землі є благородний газ радон, який знаходиться у ґрунті, воді, повітрі та різних типах гірських порід.

Чимало переліку питань породило надзвичайне відкриття радіоактивності. Найбільший прорив у цій сфері зробив учений Еге. Резерфорд, який помістив у магнітне полі спеціальний випромінювач, саме — радіоактивний. У результаті пучок розпався на три складові.

Особливості випромінювання

На основі серії дослідів стало відомо, що альфа-випромінювання - це потік позитивних частинок, а їх параметри абсолютно ідентичні тим, які є у ядер гелію. Що ж до атома гелію, він має лише 2 електрона.

Крім альфа-променів, виявлені гамма і бета, кожен з них має особливу силу, має радіоактивність. Таким чином, можна сміливо стверджувати, що випромінювання альфа – двічі іонізований атом гелію. Альфа є позитивно зарядженим, гамма - нейтральним, а щодо бета, то він є негативним променем. Альфа, гама, а також бета мають сильні відмінності, що стосуються проникаючої здатності. Простими словами, гамма, альфа, бета відмінні тим, що вони поглинаються різними компонентами з різною інтенсивністю.

Гамма - це промені, що нагадують випромінювання рентгена, але їх проникаюча здатність набагато вища. Це призводило до думки, що гама промені є електромагнітними хвилями. Однак сумніви відійшли у бік, коли виявили дифракцію гамма променів на особливих кристалах також було визначено їх довжину. Як не дивно, довжина віл гамма променів дуже маленька, а саме – до 10-11 сантиметрів.

Що стосується бета-променів, то їх розглядали як заряджену частинку. З бета було набагато легше проводити експерименти. Мета проведених досліджень – визначить масу, заряд бета-променів. Було встановлено, що бета-частинки є електронами, швидкість руху яких наближена до швидкості світла.

Альфа-випромінювання мають джерела:

реактори;
об'єкти промисловості уранової;
розпад дуже важких хімічних елементів, у результаті спостерігається прояв ядер гелію;
експерименти, що здійснюються на прискорювачах частинок, радіоізотопних лабораторіях;
прискорення гелію.

Кожен із зазначених променів має власний спектр випромінювання. Простими словами, спектр – це розподіл частинок згідно з величинами, що вимірюються, який приведений до певних умов. Спектр розрізняють на вигляд частинок. Щодо альфа-спектру, то його прийнято вважати дискретним.

Методи захисту

Альфа-випромінювання мають свій спектр, а також певну радіоактивність, які здатні надавати згубний вплив на людину. Вражаюча радіоактивність потоку альфа-часток не надто велика.

Вважають, що спектр подібного випромінювання небезпечний, але не варто забувати про радіоактивність. Проникнення потужних частинок в організм людини разом з водою, їжею або через шкірний покрив, є ризик серйозного отруєння. Ускладнення виникає через потужну іонізуючу дію, формування кисню, окислювача, водню вільного. За рахунок того, радіоактивність впливає на мозок, накопичуючись у ньому, спостерігається поява безлічі патологій, які активно знижують адаптаційні, захисні функції організму.

Не дивлячись на радіоактивність, альфа-частинки визнані найбільш безпечними, оскільки після зовнішнього опромінення не потрібні захисні засоби. Небезпека очікує від внутрішнього опромінення, коли радіоактивність частинок діє більш хитро. Для запобігання неприємностям достатньо не допустити потрапляння в організм радіонуклідів, використовуючи індивідуальний захист:

одяг, виготовлений із спеціального матеріалу;
якщо шкіра чутлива, можна скористатися кремом, дерматологічною пастою;
для очей підійдуть щитки із спеціального оргскла.

До переліку рекомендацій входить інформація про вплив харчових продуктів на виведення, нейтралізацію радіонуклідів в організмі. Така здатність є у продуктів, які багаті на вітамін С, В. Відмінно допомагають перепелині яйця, але якщо доза опромінення не дуже велика. Вони вважаються багатим джерелом амінокислот, вітамінів та мікроелементів. З рослин, які можуть допомогти, можна виділити топінамбур.

Сфера застосування випромінювання

Крім захисту від альфа-часток, було розроблено особливу терапію з їх використанням. Лікувальний сеанс дозволяє користуватися ізотопами, які були отримані при випромінюванні, а саме – торон, радон, які мають невеликі терміни життя, швидко ліквідуються з організму.

Приклади застосування альфа-випромінювання у медицині:

пероральне застосування води радонової;
прийом ванни радонової;
дихальна процедура повітря з радонами.

Лікарі абсолютно і твердо впевнені, що вплив альфа-часток можна фокусувати, знищуючи ракові клітини. Подібна цілюща терапія здатна зробити седативний, знеболюючий, протизапальний вплив на людину. Рекомендовано до лікування опорно-рухового апарату, серцево-судинних та гінекологічних недуг. Процедура проводиться строго під контролем лікаря і спеціально навченої людини.

Альфа-випромінювання (альфа-промені) - це один із видів іонізуючих випромінювань; являє собою потік швидко рухаються, що мають значну енергію, позитивно заряджених частинок (альфа-часток).

Основним джерелом альфа-випромінювання служать альфа-випромінювачі, що випускають альфа-частинки в процесі розпаду. Особливістю альфа-випромінювань є його мала проникаюча здатність. Пробіг альфа-часток у речовині (тобто шлях, на якому вони виробляють іонізацію) виявляється дуже коротким (соті частки міліметра в біологічних середовищах, 2,5-8 см у повітрі).

Однак уздовж короткого шляху альфа-частинки створюють велику кількість іонів, тобто зумовлюють велику лінійну щільність іонізації. Це забезпечує виражену відносну біологічну ефективність, в 10 разів більшу, ніж при дії рентгенівського та . При зовнішньому опроміненні тіла альфачастки можуть (при досить великій поглиненій дозі випромінювання) викликати сильні, хоч і поверхневі (короткий пробіг) опіки; при попаданні через довгоживучі альфа-випромінювачі розносяться по тілу струмом крові і депонуються в органах та ін, викликаючи внутрішнє опромінення організму. Альфа-випромінювання застосовують на лікування деяких захворювань. також , Випромінювання іонізуючі.

Альфа-випромінювання – потік позитивно заряджених α-часток (ядер атомів гелію).

Основним джерелом альфа-випромінювання є природні радіоактивні ізотопи, багато з яких випускають при розпаді альфа-частинки з енергією від 3,98 до 8,78 МеВ. Завдяки великій енергії, дворазовому (порівняно з електроном) заряду та відносно невеликій (порівняно з іншими видами іонізуючих випромінювань) швидкості руху (від 1,4·10 9 до 2,0·10 9 см/сек) альфа-частинки створюють дуже велика кількість іонів, що густо розташовані на їхньому шляху (до 254 тис. пар іонів). При цьому вони швидко витрачають свою енергію, перетворюючись на звичайні атоми гелію. Пробіги альфа-часток у повітрі за нормальних умов - від 2,50 до 8,17 см; у біологічних середовищах – соті частки міліметра.

Лінійна щільність іонізації, створюваної альфа-частинками, сягає кількох тисяч пар іонів на 1 мікрон шляху тканинах.

Іонізація, вироблена альфа-випромінюванням, зумовлює ряд особливостей у тих хімічних реакціях, які протікають у речовині, зокрема у живій тканині (освіта сильних окислювачів, вільного водню та кисню та ін.). Ці радіохімічні реакції, які у біологічних тканинах під впливом альфа-випромінювання, своєю чергою викликають особливу, більшу, ніж в інших видів іонізуючих випромінювань, біологічну ефективність альфа-випромінювання. Порівняно з рентгенівським, бета- та гамма-випромінюванням відносна біологічна ефективність альфа-випромінювання (ОБЕ) приймається рівною 10, хоча в різних випадках вона може змінюватися в широких межах. Як і інші види іонізуючих випромінювань, альфа-випромінювання застосовується для лікування хворих із різними захворюваннями. Цей розділ променевої терапії називається альфа-терапією (див.).

також Випромінювання іонізуючі, Радіоактивність.