Атомная энергетика Опыт эксплуатации реакторов на быстрых нейтронах Принципы энергетической безопасности Программа развития ядерной энергетики Гидроэлектростанции Эволюция ядерных арсеналов

Бета-излучение - это электроны или позитроны, которые образуются при β-распаде различных элементов от самых легких (нейтрон) до самых тяжелых.

Бета-излучение является самым распространенным типом радиоактивного распада ядер, особенно для искусственных радионуклидов. β- частицы (как электроны, так и позитроны), взаимодействуют с электронами атомных оболочек и, передавая им часть своей энергии, могут вырывать их с орбит; при этом образуется положительный ион и свободный электрон. Так как скорость β- частиц значительно выше скорости α- частиц, они реже взаимодействуют с атомами среды и плотность ионизации на единицу пробега у них в сотни раз ниже, чем у α-частиц, а пробег в воздухе достигает 10 м (у естественных β- излучателей). В мягкой ткани пробег может достигать 10-12 мм. В отличие от электронного излучения, β – излучение сопровождается потоком нейтрино (точнее – антинейтрино для электронов и нейтрино для позитронов). Позитронное излучение сопровождается анигилляционным излучением (с энергией 0,51 и/или 1,02 Мэв).

Космические лучи – поток стабильных частиц высоких энергий (от 1 до 1012 ГэВ), приходящих на Землю из мирового пространства (первичное излучение), а также рожденное этими частицами при взаимодействиях с атомными ядрами атмосферы вторичное излучение, в состав которого входят все известные элементарные частицы. Первичные космические лучи состоят главным образом из протонов (90%), α-частиц (7%), других атомных ядер, вплоть до самых тяжелых, и небольшого количества электронов, позитронов и фотонов большей энергии. Важным компонентом космического излучения является нейтрино. Первичное космическое излучение изотропно в пространстве и неизменно во времени. Подавляющая часть первичных космических лучей приходит на Землю из Галактики и лишь небольшая их часть связана с активностью Солнца. Поток космических лучей у поверхности земли равен примерно 1 частица/см2 в одну секунду. Рентгеновское излучение космическое – это электромагнитное излучение космических тел в диапазоне энергий фотонов от 100 эВ до 105 эВ. Существуют дискретные источники и диффузный фон космического рентгеновского излучения. К галактическим источникам относятся преимущественно нейтронные звезды и, возможно, черные дыры, шаровые звездные скопления, к внегалактическим источникам -квазары, отдельные галактики и их скопления.

Электромагнитное излучение имеет широкий спектр энергий и различные источники: гамма-излучение атомных ядер и тормозное излучение ускоренных электронов, радиоволны (Табл.2). Табл. 2. Характеристики электромагнитных излучений.

Энергия, эВ

Длина волны, м

Частота, Гц

Источник излучения

109

10-16

1024

Тормозное излучение

105

10-12

1020

Гамма излучение ядер

103

10-10

1018

Рентгеновское излучение

101

10-8

1016

Ультрафиолетовое излучение

10-1

10-6

1014

Видимый свет

10-3

10-4

1012

Инфракрасное излучение

10-5

10-2

1010

Микроволновое излучение

10-7

1

108

СВЧ

10-9

102

106

Радиоволны ВЧ

10-11

104

104

Радиоволны НЧ

Фотон - элементарная частица энергии, обладающая как свойствами частицы, так и волны: фотон не имеет заряда и массы, но обладает импульсом. Энергия света, рентгеновских лучей, гамма - лучей и т.д. переносится фотонами.


Физические основы ядерной индустрии