Корпускулярні іонізуючі випромінювання
До корпускулярним ІІ відносять нейтрони і прискорені заряджені частинки: бета- (# 946;) і (# 940;) альфа-частинки або ядра гелію.
Нейтронне випромінювання виникає при бомбардуванні фотоном ядра зарядженою часткою або фотоном високої енергії в лабораторних умовах або при вибухах атомних боєприпасів, де джерелом цих частинок служать ланцюгові реакції поділу ядер 235 U або 239 Pu.
Інший шлях утворення нейтронів - синтез ядер легких елементів - дейтерію 1 D 2. (1 T 3) тритію і (3 Li 6) літію, що відбувається при вибухах термоядерних (водневих) боєприпасів.
Нейтрони класифікуються за їх енергії (табл.3). Більшість нейтронів, що утворюються при вибухах атомних боєприпасів, відноситься
Класифікація нейтронів в залежності від енергії
Пружне розсіяння. При зіткненні з ядрами вуглецю, азоту, кисню, фосфору нейтрони втрачають 10-15%, а при зіткненні з ядрами водню - до 2/3 своєї енергії. При цьому відбувається викид «ядер віддачі» - позитивно заряджених частинок, що володіють високою іонізуючої здатністю. Пружне розсіяння - основний шлях втрати енергії нейтронами, що виникають при атомних і водневих вибухів.
Непружне розсіювання. В даному випадку енергія передається протонам і нейтронів ядра, приводячи ядро в стан коливального руху. Повертаючись до початкового стану, ядро виділяє отриману енергію у вигляді фотонів # 947;-випромінювання.
Ядерні перебудови. При поглинанні ядрами нейтронів відбувається викид протонів, # 940; частинок, # 947; квантів. При пружному розсіянні енергії протони, вибиті з ядра атома нейтронами, в основному і визначають їх біологічну дію. Час, що залишився ядро нестійке, а його розпад призводить до виникнення наведеної активності, т. Е. Утворюються штучні радіоактивні ізотопи.
Одна з найважливіших реакцій, пов'язаних із захопленням швидких нейтронів, є реакція поділу, при якій ядро ділиться приблизно на дві рівні частини. Діляться ядра тільки важких елементів, починаючи з торію. Поділ ядра 238 U відбувається нейтронами з енергією більше 1 МеВ. Розвиток ланцюгової реакції поділу має місце при опроміненні тепловими нейтронами у таких важких елементів як 233 U, 235 U, 239 Pu, 241 Pu. Крім того, утворюються при взаємодії нейтронів з ядром речовини т. Н. «Ядра віддачі» вносять основний вклад в іонізацію і збудження атомів речовини. Тому нейтрони, як і рентгеновскіе- і # 947; -лучи відносять до побічно іонізуючим випромінюванням.
Проникаюча здатність нейтронів дещо менше, ніж у # 947; -випромінювання, але істотно вище, ніж у прискорених заряджених частинок, в тому числі, # 946; і # 940;-частинок. При ядерних і водневих вибухів нейтронний потік поширюється на сотні метрів, легко проникаючи через броню і залізобетон. Оскільки енергія нейронів найбільш легко передається ядер легких атомів, то речовини, багаті атомами водню, берилію, вуглецю застосовуються для екранування від нейтронного випромінювання. У цих умовах важкі метали, погано затримують нейтрони, застосовуються для ослаблення вторинного # 947; -випромінювання, що виникає в легенях матеріалах в результаті непружного розсіяння нейтронів і ядерних перебудов.
Прискорені заряджені частинки - це потік електронів (# 946;-частинок) і ядер атома гелію (# 940; частинки). Вони є джерелами виникнення і переміщує в просторі електромагнітного поля (ЕМП). Існують природні і штучні радіоізотопи, а також прискорювачі заряджених частинок. Нижче дані форми взаємодії частинок з речовиною.
Пружне розсіяння - зміна траєкторії польоту зарядженої частинки в результаті відштовхування від атомних ядер без втрати енергії. Чим менша частинка, тим більше її відхилення від прямого напряму. Тому траєкторії # 946;-частинок в середовищі зламані, а протонів і # 940;-частинок - практично прямі.
Непружне гальмування. Електрон при проходженні поблизу ядра атома втрачає швидкість і енергію. Він може увійти в одну з орбіт атома, з випусканням # 947; -кванта (фотона) гальмівного випромінювання, що летить в тому ж напрямку, що і електрон.
Іонізація і збудження атомів. Основний шлях втрати енергії прискорених заряджених частинок в речовині. При цьому, атом може втрачати 1-2 електрона, стаючи позитивно зарядженим іоном. а приєднання «втрачених» одним атомом електронів до орбіт іншого атома сприяє утворенню негативно зарядженого іона. Перехід же електронів з орбіти на орбіту одного і того ж атома з випромінюванням фотона (# 947; -кванта) призводить до утворення порушеної атома.
Проникаюча здатність прискорених заряджених частинок, як правило, невелика. Вона прямо пропорційна енергії, масі і квадрату швидкості частинки. Навпаки, зв'язок проникаючої здатності з абсолютною величиною заряду частинок є негативною. Так, пробіг # 946;-частинок в повітрі становить десятки сантиметрів, а # 940;-частинок - міліметри. Одяг надійно захищає людину від впливу цих випромінювань ззовні. Однак під час вступу всередину організму пробіг # 940; і # 946; частинок перевищує розміри клітин, що створює умови для ураження органоїдів, РНК і ДНК клітин.