Бета сәулесі: қасиеттері, қолданылуы және қауіпсіздігі
Beta particle
Бета сәулесі – атом ядросының ыдырауынан туындайтын жоғары энергиялы электрон немесе позитрон. Қауіпсіздік үшін гамма сәулесінен артық, альфа сәулесінен кем иондаушы.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Иондаушы сәулелену
Ionizing radiation
Бета-бөлшек, сондай-ақ бета-сәуле немесе бета-радиация (символ β) деп те аталады, – бұл атом ядросының бета-ыдырау процесінде радиоактивті ыдырауы кезінде шығарылатын жоғары энергиялы, жоғары жылдамдықты электрон немесе позитрон. Бета-ыдыраудың екі түрі бар: β−-ыдырау және β+-ыдырау, олар тиісінше электрондар мен позитрондарды жасайды. 0,5 МэВ энергиясы бар бета-бөлшектердің ауадағы қашықтығы шамамен бір метрді құрайды; бұл қашықтық бөлшектің энергиясына байланысты. Бета-бөлшектер иондаушы сәулеленудің бір түрі болып табылады және радиациялық қорғау мақсатында гамма-сәулелерге қарағанда күштірек иондаушы, бірақ альфа-бөлшектерге қарағанда әлсіз иондаушы деп есептеледі. Иондау әсері неғұрлым жоғары болса, тірі тіндерге келтірілетін зақым да соғұрлым көп, бірақ сәулеленудің тереңдеу қабілеті де төмендейді.
A beta particle, also called beta ray or beta radiation (symbol β), is a high energy, high speed electron or positron emitted by the radioactive decay of an atomic nucleus during the process of beta decay. There are two forms of beta decay, β− decay and β+ decay, which produce electrons and positrons respectively. Beta particles with an energy of 0.5 MeV have a range of about one metre in the air; the distance is dependent on the particle energy. Beta particles are a type of ionizing radiation and for radiation protection purposes are regarded as being more ionising than gamma rays, but less ionising than alpha particles. The higher the ionising effect, the greater the damage to living tissue, but also the lower the penetrating power of the radiation.
Бета-спектроскопия
Бета-бөлшектердегі энергия бета-спектрометрия арқылы өлшенеді; алынған энергия таралуын спектр түрінде зерттеу бета-спектроскопия деп аталады. Бұл энергияны анықтау үшін электронның магнит өрісіндегі жолының бұрылу шамасы өлшенеді.
The energy contained within individual beta particles is measured via beta spectrometry; the study of the obtained distribution of energies as a spectrum is beta spectroscopy. Determination of this energy is done by measuring the amount of deflection of the electron's path under a magnetic field.
Қолданбалар
Бета-бөлшектер көз және сүйек қатерлі ісігі сияқты денсаулық сақтау саласындағы ауруларды емдеу үшін қолданылуы мүмкін, сондай-ақ олар іздеушілер ретінде де пайдаланылады. Бета-бөлшектерді өндіру үшін ең көп қолданылатын материал – 90 стронций. Бета-бөлшектер сапаны бақылауда, мысалы, роликтер жүйесі арқылы өтетін қағаз сияқты заттың қалыңдығын тексеру үшін де қолданылады. Өнім арқылы өтетін кезде бета-сәулеленудің бір бөлігі сіңіріледі. Егер өнім тым қалың немесе тым жұқа болса, сәулеленудің сәйкес түрлі мөлшері сіңіріледі. Дайындалған қағаздың сапасын бақылайтын компьютерлік бағдарлама содан кейін роликтерді жылжытып, түйіршіктелген өнімнің қалыңдығын өзгертеді. Тритий және люминофордан тұратын «бета-жарық» деп аталатын жарықтандыру құралы бар. Тритий ыдырағанда бета-бөлшектер шығарады; олар люминофорға түсіп, люминофорды фотондарды шығаруға мәжбүр етеді, бұл теледидардағы электронды сәуле түтігіне ұқсас. Бұл жарықтандыруға сыртқы қуат қажет емес және тритий бар болғанша жалғаса береді (және люминофорлар химиялық тұрғыдан өзгере қоймаса); жарық мөлшері тритийдің жартылай ыдырау периоды болып табылатын 12,32 жылда бастапқы мәнінің жартысына дейін төмендейді. Радиоактивті іздеуші изотоптың бета плюс (немесе позитрон) ыдырауы позитрондық эмиссиялық томографияда (ПЭТ-сканерлеуде) қолданылатын позитрондардың көзі болып табылады.
Beta particles can be used to treat health conditions such as eye and bone cancer and are also used as tracers. Strontium 90 is the material most commonly used to produce beta particles. Beta particles are also used in quality control to test the thickness of an item, such as paper, coming through a system of rollers. Some of the beta radiation is absorbed while passing through the product. If the product is made too thick or thin, a correspondingly different amount of radiation will be absorbed. A computer program monitoring the quality of the manufactured paper will then move the rollers to change the thickness of the final product. An illumination device called a betalight contains tritium and a phosphor. As tritium decays, it emits beta particles; these strike the phosphor, causing the phosphor to give off photons, much like the cathode ray tube in a television. The illumination requires no external power, and will continue as long as the tritium exists (and the phosphors do not themselves chemically change); the amount of light produced will drop to half its original value in 12.32 years, the half life of tritium. Beta plus (or positron) decay of a radioactive tracer isotope is the source of the positrons used in positron emission tomography (PET scan).
Денсаулық
Бета-бөлшектер тірі тіндерде орташа деңгейде тереңдей алады және ДНК-дағы спонтанды мутацияға себеп болуы мүмкін. Бета-көздерді сәулелік терапияда қатерлі жасушаларды өлтіру үшін пайдалануға болады.
Beta particles are moderately penetrating in living tissue, and can cause spontaneous mutation in DNA. Beta sources can be used in radiation therapy to kill cancer cells.