Альфа-лучи энергия

Поскольку гамма-лучи не отклонялись под действием магнитного поля, то было решено, что они подобны свету, а точнее — рентгеновским лучам, но обладают еще большей энергией. Бета-лучи отклонялись в магнитном поле, причем в том же направлении и на ту же величину, что и катодные лучи. Беккерель решил, что эти лучи состоят из быстрых электронов. Поэтому отдельные электроны, испускаемые радиоактивными веществами, получили название бета-частиц. Осталось еще определить природу альфа-лучей. [c.153]

Разрущение биологических систем обусловлено способностью радиоактивного излучения ионизировать молекулы и разрывать их на части. Энергия альфа-, бета-и гамма-лучей, испускаемых в процессе ядерного распада, намного превышает обычные энергии химических связей. При проникновении этих видов излучения в вещество они передают энергию молекулам, встречающимся на их пути, и оставляют за собой след в виде ионов и молекулярных осколков. Образуемые при этом частицы обладают очень большой реакционной способностью. В биологических системах они могут нарушать нормальное функционирование клеток. Разрушительное воздействие источника радиоактивного излучения, находящегося вне организма, зависит от проникающей способности излучения. Гамма-лучи представляют собой особенно опасное излучение, поскольку они, подобно рентгеновским лучам, эффективно проникают сквозь ткани человеческого организма. Оказываемое ими разрушительное воздействие не ограничивается кожей. В отличие от гамма-лучей большая часть альфа-излучения поглощается кожей, а бета-лучи способны проникать всего на глубину около 1 см под поверхность кожи. Поэтому альфа- и бета-лучи не так опасны, как гамма-лучи, если только, конечно, источник излучения не проник каким-то образом в организм. Внутри организма альфа-лучи представляют чрезвычайно большую опасность, поскольку, распространяясь в веществе, они оставляют за собой очень плотный след из разрушенных молекул. [c.263]

Наименьшей ионизирующей и наибольшей проникающей способностью характеризуются гамма-лучи. Гамма-лучи имеют значительно большую проникающую способность, чем бета- и альфа-лучи. Прохождение гамма-лучей через вещество вообще не может быть охарактеризовано длиной пробега. Ослабление потока гамма-лучей при прохождении через вещества подчиняется экспоненциальному закону и характеризуется коэффициентом ослабления [I, который зависит от энергии излучения и свойств вещества., . [c.60]

Альфа-лучи (а) представляют собой поток ядер гелия (зНе " ), вылетающих при радиоактивном распаде со средней скоростью около 16 000 км сек и обладающих большой кинетической энергией. [c.40]

В 1897 г. Дж. Дж. Томсон получил первое серьезное доказательство существования субатомных частиц, обнаружив, что все исследованные им вещества, помещенные в сильное электрическое поле, могут образовывать отрицательно заряженные частицы с массой, приблизительно равной 1/2000 массы атома водорода. Эти частицы получили название электронов. Примерно в то же время Мария и Пьер Кюри, а также другие ученые обнаружили, что все элементы, имеющие атомный вес больше, чем висмут, могут самопроизвольно излучать частицы с очень большой энергией и превращаться в свинец. Были обнаружены три типа излучения. Сначала их называли альфа (а)-, бета ( 5)-и гамма (у)-лучами, но вскоре было обнаружено, что альфа-лучи представляют собой поток атомов гелия, несущих ио два положительных заряда, бета-лучи — электроны, а гамма-лучи — рентгеновское излучение большой энергии. (Интересно отметить, что Менделеев, один из величайших и передовых химиков своего времени, открывший периодический закон, отвергал возможность существования субатомных частиц. В частности, он пытался объяснить результаты Томсона существованием элемента с очень малы.м атомным весом и называл его химическим эфиром.) [c.71]

Впоследствии, для получения тонких пленок из материала, находящегося в парообразном состоянии, использовались различные источники энергии газовый разряд, бомбардировка электронами, альфа-лучами и т. д. [c.107]

Уже давно ведется обсуждение возможности создания специальных ядерных реакторов для радиохимического синтеза. Использовать эти химические реакторы можно было бы для синтеза диоксида азота NO2, а следовательно, и азотной кислоты из воздуха, получения гидразина из аммиака, этиленгликоля из метанола и фенола из бензола с помощью радиоактивного излучения. Возможности и ограничения таких установок определяются тем, что 85% выделяющейся атомной энергии концентрируется в положительно заряженных осколках, образующихся при делении ядер, т. е. в альфа-лучах. Остальная энергия переходит в ки-нетическую энергию нейтронов, а также в бета- и гамма-излучение. Казалось бы, что проще всего было бы использовать только энергию нейтронов и гамма-лучей, которые обладают большей проникающей способностью и позволяют вести бомбардировку издалека. Такой реактор можно было бы поставить вплотную к ядерному реактору, так что с точки зрения конструирования подобных систем особых затруднений не возникло бы. Но, к сожалению, при этом возникает опасность, что атомы реагирующих веществ станут радиоактивными. Возможно, эту трудность удастся преодолеть с помощью специальных систем облучения. Примером является созданная в СССР установка со скользящим излучением. В ней по трубопроводам циркули- [c.137]

Альфа-лучи представляют собой поток а-частиц, являющихся ядрами атома гелия и имеющих положительный заряд. Они обладают малой проникающей способностью, так как теряют большое количество энергии при столкновениях с атомами. [c.94]

Ионизация газов ударом положительных ионов. В качестве примеров быстрых положительных ионов можно привести каналовые, или анодные лучи, представляющие, например, протоны (ядра водорода) со скоростью примерно 10 см/сек. и альфа-лучи радиоактивных веществ, являющиеся ядрами гелия (с двойным зарядом) со скоростью около 10 см/сек. Ионные лучи, в отличие от электронных, не могут возникнуть путем поглощения фотонов молекулами, так как при относительно большой массе ионов энергии светового кванта недостаточно для сообщения иону большой скорости. Ионы р2] являются хорошими ионизаторами, когда они обладают такой же скоростью, какую электрон приобретает под действием минимального ионизирующего потенциала. Это соответствует кинетической энергии положительного иона в несколько десятков тысяч еу. При меньших скоростях ионы неактивны как ионизаторы. В этих условиях выступает на первый план потенциальная энергия иона, который может вызвать ионизацию при процессе перезарядки, отрывая электрон от частицы и превращаясь сам в нейтральную частицу. Вероятность ионизации ударами ионов исследовалась рядом авторов Р ]. [c.15]

Другими носителями энергии радиоактивного излучения являются бета-лучи, которые представляют собой обычные электроны, и альфа-лучи, состоящие из ядер гелия. Эти частицы были открыты на рубеже двух столетий. С тех пор установлено существование многих других ядерных частиц (например, протон и целое семейство короткоживущих мезонов). Из всех воздействий радиации наиболее важно действие нейтрона, образующегося при спонтанном распаде таких тяжелых элементов, как уран. [c.415]

М. Метод прерывистого освещения. Энергия активации, необходимая для инициирования так называемых термических реакций, приобретается разлагающейся молекулой в результате столкновений с другими молекулами. Однако реакции этого типа можно инициировать и при таких температурах, при которых их обычная ( термическая ) скорость очень мала. Энергия активации в подобных случаях получается за счет света (фотохимические реакции) и ионизирующих излучений (например, альфа-, бета-, гамма- или рентгеновских лучей) имеет место и сенсибилизация уже возбужденными молекулами (см. разд. V.43). [c.103]

Рентгеновские лучи, альфа-частицы, гамма-лучи, нейтроны и др. излучения большой энергии также вызывают в веществе глубокие физико-химические изменения и инициируют разнообразные реакции. Так, прн действии ионизирующих излучений на кислород образуется озон, алмаз превращается в графит, оксиды марганца выделяют кислород и т. д. При облучении смеси азота и кислорода или воздуха образуются оксиды азота, в присутствии кислорода ЗОз переходит в 50з и т. д. При действии ионизирующих излучений на воду происходит ее радиолиз. [c.221]

Испускание излучения является одним из способов, посредством которого неустойчивое ядро преобразуется в устойчивое с меньшей энергией. Испускаемое излучение уносит с собой избыток энергии. В разд. 2.6, ч. 1, мы обсуждали три наиболее распространенных типа излучения, испускаемого радиоактивными веществами альфа (а)-лучи, бета(Р)-лучи и гамма (у)-лучи. [c.246]

Существование таких моноэнергетических групп свидетельствует о наличии определенных энергетических уровней в ядре точно так же, как это было найдено для внеядерной электронной структуры атома. Различные альфа-группы должны соответствовать различным ядерным энергетическим уровням. И действительно, было обнаружено, что если происходит альфа-распад изотопа в виде двух и большего числа групп альфа-частиц, то он всегда сопровождается испусканием гамма-лучей. Наблюдаемые гамма-лучи — это результат переходов между различными уровнями и поэтому могут быть мерой относительных энергий этих уровней. Следовательно, можно построить диаграммы ядерных энергий. Пример такой диаграммы, или схемы распада приведен на рис. 11-6. [c.394]

Когда ядро остается в возбужденном состоянии, можно ожидать, что оно перейдет в более устойчивое состояние путем гамма-излучения. Именно поэтому гамма-излучение связано практически со всеми альфа- и бета-переходами. Так как гамма-лучи —это форма электромагнитного излучения, и поэтому не имеют заряда н массы покоя, то никакого изменения изотопной характеристики ядра в результате гамма-излучения не происходит. Гамма-излучение может быть трех видов. Первый из них — это простое испускание гамма-кванта. Второй вид — внутренняя конверсия. В довольно упрощенном виде внутренняя конверсия может быть представлена как столкновение испущенного фотона с электроном во внешней структуре атома. Предполагается, что в результате этого столкновения энергия фотона полностью передается электрону, который приобретает энергию, равную энергии начального фотона за вычетом энергии связи электрона. Однако вся простота этой картины исчезает, стоит только учесть малую вероятность такого столкновения. В действительности внутренняя конверсия — это процесс, конкурирующий с гамма-излучением он заключается в том, что электрон одного из электронных уровней атома испускается. Чаще всего испускается электрон с К- или -уровней, так как они наиболее близки к ядру. Отношение числа электронов конверсии к числу испускаемых фотонов называют коэффициентом внутренней конверсии. Так [c.408]

С классической точки зрения может показаться, что именно такой энергетический порог, определенный из значения Q, будет необходим для бомбардировки незаряженными частицами, такими, как гамма-лучи или нейтроны. Напротив, если бомбардирующие частицы имеют заряд, может показаться, что минимум их энергии должен быть больше потенциального барьера бомбардируемого ядра, прежде чем произойдет ядерное превращение. Это, однако, не вполне соответствует действительности. Точно так же, как существует конечная вероятность того, что альфа-частица вылетит из ядра в результате туннельного эффекта, существует и конечная вероятность того, что бомбардирующая заряженная частица тоже проникнет через потенциальный барьер. Однако эти два процесса [c.414]

В 1898 г. Мария Кюри предложила называть явление самопроизвольного распада ядер неустойчивых атомов с испусканием альфа-, бета-и гамма-лучей радиоактивностью. Это замечательное явление было открыто в 1896 г. Беккере-лем. Вскоре было установлено, что радиоактивные лучи состоят из трех компонентов—положительно заряженных частиц, отрицательно заряженных частиц и излучения высокой энергии. Свойства радиоактивных лучей трех указанных типов перечислены в табл. 24.2. [c.426]

Гамма-лучи представляют собой проникающие электромагнитные колебания с длиной волны приблизительно от 0,005 до 0,4 А и с энергией 0,05—5 Мэе. Они распространяются со скоростью света их проникающая способность гораздо выше, чем у самого жесткого рентгеновского излучения длина пробега в воздухе составляет несколько километров. Гамма-лучи в отличие от альфа- и бета-излучения ионизируют материю косвенно посредством электронов, которые при столкновении с фотонами гамма-излучения получают часть их энергии и отрываются от атомов. Эти электроны при столкновениях с атомами и вызывают ионизацию. Бета-распад часто сопровождается гамма-излучением. Методы определения и измерения интенсивности радиоактивного излучения основаны на его ионизирующем действии. На этом же явлении основаны и принятые единицы дозы разных видов излучения. [c.644]

Протоны и другие частицы очень высоких энергий позволили не только открыть новые ядерные реакции, но и проникнуть еще глубже в тайны ядра. Установлено, что в результате ядерных реакций с частицами больших энергий из ядер (или нуклонов) вылетают новые элементарные частицы. Первая из них была открыта в 1948 г. в реакциях с альфа-частицами, ускоренными до 380 Мэе. Она имела массу, равную 273 электронным массам, и получила название пи-мезон, что в переводе на русский язык означает средний . Действительно, масса пи-мезона занимает промежуточное положение между массами электрона и протона. Следует отметить, что пи-мезоны были обнаружены еще в 1937 г. в космических лучах. [c.24]

Альфа-излучение характеризуется длиной пробега а-частиц и их энергией. Большая доля энергии при поглощении расходуется на ионизацию вещества. Удельная плотность ионизации воздуха а-частицами меняется в пределах от 2200 до 7000 пар ионов на 1 мм для интервала энергий 7,9—0,95 Мэе. Удельная плотность ионизации воздуха р-частицами составляет всего 5—20 пар ионов на 1 мм пробега в интервале энергий 1,5 Мэе — 60 Кэе. Удельная ионизация у-лучами почти на два порядка меньше. Таким образом, существует возможность определения а-активности препарата На фоне преобладающей р- и у-активности сопутствующих элементов, что особенно важно при анализе реакторных [c.123]

Радиоактивные превращения могут быть связаны с излучением заряженных частиц, процессом электронного захвата или процессом изомерного перехода. Заряженные частицы, излучаемые из ядер, могут быть альфа-частицами (ядра гелия с массовым числом 4) или бета-частицами (электроны с положительным или отрицательным зарядом, р— или рн- со- ответственно последние известны как позитроны). Излучение заряженных частиц из ядра может сопровождаться гамма-излучением, имеющим ту же физическую природу, что и рентгеновское излучение. Гамма-лучи испускаются также в процессе изомерного перехода (ИП). Рентгеновские лучи, которые могут сопровождаться гамма-лучами, испускаются в процессе электронного захвата (ЭЗ). Позитроны уничтожаются при взаимодействии с веществом, причем этот процесс сопровождается испусканием двух гамма-лучей, каждый из которых имеет энергию 0,511 мэВ. [c.64]

Наблюдение спектра характеристического рентгеновского излучения было и остается классическим методом идентификации химических элементов. В опытах ок-ридж-ской группы рентгеновские лучи, характерные для ЮЗ-го элемента, регистрировались спустя одну-две секунды после вылета из ядер "105 альфа-частиц с энергией около 9,1 МэВ. [c.493]

Желтый цвет придают сульфид железа, образующийся при введении восстановителей, напр, угля (0,5— 1%), или соединения церия и титана (5—7%). Синие, сине-зеленые и зеленые стекла получают, добавляя окислы кобальта (0,08—0,1%), меди (1,3-3,5%) и хрома (0,05-0,5%). В зависимости от типа и назначения контролируется пропускание, отражение и рассеивающая способность стекол. В линзах контролируют силу света и углы рассеяния. В цветных С. с., кроме того, определяют цветовой тон и чистоту цвета. К С. с. относятся и стекла, поглощающие или пропускающие ультрафиолетовые, инфракрасные и рентгеновские лучи, а также стекла, поглощающие излучения высоких энергий (альфа-частицы, тепловые нейтроны). Поглощения излучений в различных участках электромагн. спектра добиваются введением в состав стекла окислов железа, свинца, бария, кадмия, титана, ванадия, церия. Наиболее полно пропускают ультрафиолетовые лучи фосфатные и кварцевые стекла, не содержащие окислов железа. Черные стекла для люминесцентного анализа, пропускающие ультрафиолетовые и задерживающие видимые лучи, получают окрашиванием стекла окислами никеля и кобальта. Основу стекол с границей пропускания в инфракрасной области спектра составляют окислы германия, алюминия и теллура, а также халькогениды мышьяка, селена и [c.351]

Устройство для счета таких вспышек дает возможность таким образом сосчитать и сами частицы. Первоначально вспышки подсчитывались наблюдателем при помощи микроскопа. В современной практике свет, исходящий из кристаллической мишени, детектируется фотоумножителем (рис. 260), который превращает световую энергию в электрический сигнал, подаваемый на усилитель для измерения. Среди веществ, которые оказались полезными для использования их в качестве сцинтилляционных кристаллов, следует отметить антрацен, стильбен, терфенил и иодид натрия. Последний можно активизировать, т. е. сделать его более чувствительным, введением в него следов иодистого таллия. Такие детекторы реагируют на альфа-, бета- и гамма-излучения. Кристаллы иодида особенно пригодны для гамма-лучей, потому что их плотность обеспечивает поглощение сравнительно большой части падающего излучения. [c.329]

Разрушение вещества под действием радиоактивного излучения зависит не только от активности источника, но также от энергии и проникающей способности излучения данного типа. В связи с этим для измерения дозы излучения обычно пользуются еще двумя другими единицами - радом и бэром (третья единица, рентген, в сущности представляет собой то же самое, что и рад). Рад (сокращенное название, составленное из первых букв английских слов radiation absorbed Jose, означающих поглощенная доза излучения )-это энергия излучения величиной IIO Дж, поглощаемая в 1 кг вещества. Поглощение 1 рада альфа-лучей может вызвать большие разрушения в организме, чем поглощение 1 рада бета-лучей. Поэтому для оценки действия излучения его поглощенную дозу в радах часто умножают на множитель, измеряющий относительную биологическую эффективность воздействия излучения на организм. Этот множитель, называемый коэффициентом качества излучения (сокращенно ККИ), приблизительно равен единице для бета- и гамма-лучей и десяти для альфа-лучей. Произведение поглощенной дозы излучения (в радах) и ККИ для излучения данного типа дает эквивалентную дозу излучения в бэрах (начальные буквы слов биологический эквивалент рентгена ) [c.265]

Несколько лучшее понимание природы этих испускаемых частиц, или лучей пришло с появлением магнитного метода исследования-Еще в 1899 г. было найдено, что бета-лучи отклоняются в магнитном поле, причем вид отклонения показывал, что они очень похожи на электроны с большой энергией. Одновременно первые исследования пока зали, что альфа-лучи, напротив, не чувствительны к магнитному полю. Однако, продолжая исследование излучений, Резерфорду удалось в 1903 г. показать, что в достаточно сильном магнитном поле отклоняются и альфа-частицы. Направление отклонения свидетельствовало о том, что альфа-частицы заряжены положительно, а расчет отнощения заряда к массе убедил в том, что они могут быть дважды ионизированными атомами гелия. Эта идея подтверждалась постоянным присутствием гелия в урановых рудах, а впоследствии была доказана постановкой следующего опыта. Радиоактивный образец запаивали в ампулу с достаточно тонкими стенками, сквозь которые могли проникать альфа-частицы, и ампулу помещали в ва-куумированный стеклянный сосуд. Через несколько дней в сосуде оказывалось достаточное для обнаружения спектральным методом количество гелия. [c.384]

При работе с органическими мечеными соединениями приходится иметь дело практически только с бета- и гамма-излучением. Отрицательные бета-лучи — это электроны, летящие со скоростями 100 000—300 ООО км1сек. Энергия этих частиц имеет непрерывный спектр от максимальной величины, которая составляет обычно 0,01—10 Мэе, до очень малых величин Средняя энергия бета-частиц составляет примерно одну треть их макси мальной энергии. В отличие от альфа-частиц бета-частицы не имеют прямо линейной траектории, длина пробега бета-частиц в воздухе достигает мак симально нескольких метров. Бета-излучение, так же как и альфа-лучи ионизирует среду, через которую проходит однако эффективность иониза ции для бета-излучения существенно ниже. Отрицательный бета-распад был обнаружен как у природных, так и у искусственных радиоизотопов. [c.644]

Со времени превращения азота в кислород при помощи альфа-излучения в 1919 году все твердо уверовали в то, что ядерная физика является ключом ко всеобщему превращению элементов. Однако вслед за надеждой, что методом Резерфорда можно постепенно превратить или расщепить все атомы с помощью альфа-лучей с достаточно большой энергией, ученых постигло разочарование. За десять лет после первого удачного эксперимента смогли подвергнуть бомбардировке едва лишь дюжину элементов, да и то самых легких. В случае тяжелых элементов в массивное ядро атома не могли проникнуть даже альфа-частицы с максимальной энергией в 9 мегаэлетронвольт (МэВ). Они отклонялись большим одноименным зарядом ядра, не придя с ним в соприкосновение. Тем самым была утрачена всякая надежда на превращение ртути с помощью альфа-частиц в соседнее золото. Выход думали найти в использовании таких снарядов, как протоны (ядра атома водорода). Конечно, для этого необходимо искусственно ускорить эту частицу до столь же высоких энергий, какими обладали альфа-частицы. Откуда же взять такие гигантские энергии Для этой цели следовало бы получить и использовать напряжение в несколько миллионов вольт — техника, которой тогда еще не овладели. [c.125]

После альфа- и бета-распада ядра часто остаются в возбужденном состоянии. Такие возбужденные состояния рассматриваются как метастабильные. Это отмечается символом ш, например, в " Тс, что обозначает изотоп технеция в метастабильном возбужденном состоянии. Энергия, излучаемая изотопами в таком состоянии, представляет собой гамма-излучение с энергией, на ( хугон больщей или равной таковой для рентгеновских лучей. (Рассмотрите рис. V. 1, на котором представлен электромагнитный спектр.) Гамма-лучи имеют наивысщую проникающую способность и при некоторых условиях наиболее опасны из этих трех типов излучений для живых тканей при прохождении через них. Опасность для живых тканей определяется тем, что молекулы в организме ионизируются при облучении. Эта опасность выража- [c.324]

Молекулы при облучении различными лучами, в зависимости от природы последних, поглощают их световые квантфотоны, или же, сталкиваясь с альфа- и бета-частицами, электронами, нейтронами и другими элементарными частицами, поглощают их энергию и тем самым приобретают большой запас энергии и становятся активными молекулами. [c.105]

Химические процессы, происходящие под действием ионизирующих излучений высокой энергии (рентгеновы лучи, альфа-частицы, гамма-лучи и т.д.). Излучения большой энергии вызывают в веществе глубокие изменения и инициируют различные реакции. Так, например, при действии ионизирующих излучений на кислород образуется озон, алмаз превращается в графит, а оксиды марганца выделяют кислород. [c.183]

Ионизирующее излучение поглощается материалом, окружающим радиоактивный источник. Это поглощение происходит в воздухе, в самом веществе (самопоглощение), в стенках устройства, экранирующего образец, в окощке обнаруживающего излучение прибора, а также во всех видах специальных поглотителей, монтируемых между образцом и детектором. Определение типа излучения и его энергии производится с помощью поглотителей различной толщины, так как известно, что альфа-частицы имеют очень небольшую глубину проникания, бета-частицы проникают в материал несколько глубже, а гамма-лучи могут проникать очень глубоко. На практике этот метод используется очень редко, и только в связи с бета-нзлучателями. Однако различия в счете импульсов, обусловленные различиями в толщине и плотности контейнеров образцов, могут создавать серьезные трудности, когда речь идет о бета-излучателях и источниках рентгеновского излучения, таких, как йод-125. Поэтому в этих случаях часто используют пластмассовые пpoб pки, у которых различия в толщине и плотности минимальны. [c.76]

Активирующее действие альфа-частиц. Воздействие быстрых альфа-частиц на молекз лы облучаемого вещества заключается в ионизации, возбуждении или диссоциации последних. Возникающие при этом ноны-радикалы или нейтральные радикалы и атомы и нужно рассматривать как первичные активные центры реакций, идущих под действием альфа-частиц. Электроны (так пазьшаемые дельта-лучи), возникающие одновременно с ионами, обладают энергией, достаточной для ионизации, воз-буждеиия или диссоциации молекул облучаемого вещества и поэтому также являются источником его химической активации. [c.456]

Зависимость среднего числа пар ионов, образуемых одним гамма-фото-ном на длине в 1 см, от жесткости гамма-лучей представлена на рис. 132. Быстрые фотоэлектроны или комп-тоновские электроны в свою очередь способны ионизовать молекулы среды. Как уже указывалось, вторичная ионизация происходит и под действием электронов, вырываемых из молекул альфа- и бета-частицами. Однако вследствие того, что энергия фотоэлектронов и комптоцовских электронов велика, вторичная ионизация и возбуждение под действием этих. электронов являются основным источником химической активации вещества гамма-лучами. [c.459]

Наиболее сильное изменение окраски в минералах вызывают короткие и ультракороткие излучения, в особенности обладающие большой энергией рентгеновские, гамма-, катодные и другие лучи, альфа-частицы, нейтроны. В природе минералы продолжктелыгое время подвергаются воздействию радиоактивных излучений и, ТЬ, [c.64]