Введение
Бета-частица, также называемая бета-лучом или бета-излучением (символ β), — это высокоэнергетический, быстродвижущийся электрон или позитрон, испускаемый при радиоактивном распаде атомного ядра в процессе бета-распада. Существуют две формы бета-распада: β−-распад и β+-распад, которые производят электроны и позитроны соответственно. Бета-частицы с энергией 0,5 МэВ имеют пробег около одного метра в воздухе; это расстояние зависит от энергии частицы. Бета-частицы являются разновидностью ионизирующего излучения и, с точки зрения радиационной защиты, считаются более ионизирующими, чем гамма-лучи, но менее ионизирующими, чем альфа-частицы. Чем выше ионизирующий эффект, тем больше повреждение живых тканей, но тем меньше проникающая способность излучения.
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
Энергия, заключенная в отдельных бета-частицах, измеряется методом бета-спектрометрии; исследование полученного распределения энергий в виде спектра называется бета-спектроскопией. Определение этой энергии осуществляется путем измерения степени отклонения траектории электрона в магнитном поле.
Приложения
Бета-частицы могут использоваться для лечения таких заболеваний, как рак глаз и костей, а также в качестве трассеров. Стронций-90 – материал, наиболее часто используемый для получения бета-частиц. Бета-частицы также применяются в контроле качества для проверки толщины материала, например, бумаги, проходящей через систему роликов. Часть бета-излучения поглощается при прохождении через продукт. Если продукт становится слишком толстым или тонким, то поглощается соответственно большее или меньшее количество излучения. Компьютерная программа, контролирующая качество производимой бумаги, затем перемещает ролики для изменения толщины конечного продукта. Осветительное устройство, называемое бета-источником света, содержит тритий и люминофор. При распаде тритий испускает бета-частицы, которые, попадая на люминофор, заставляют его излучать фотоны, подобно катодной трубке в телевизоре. Для работы освещения не требуется внешнего источника питания, и оно будет продолжаться до тех пор, пока существует тритий (и люминофор не претерпит химические изменения); количество производимого света уменьшится вдвое за 12,32 года – период полураспада трития. Бета-плюс (или позитронный) распад радиоактивного изотопа-трассера является источником позитронов, используемых в позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ).
Здоровье
Бета-частицы умеренно проникают в живые ткани и могут вызывать спонтанные мутации в ДНК. Источники бета-излучения могут применяться в лучевой терапии для уничтожения раковых клеток.