Bức xạ beta

Hạt nhân của một số nguyên tử được đặc trưng bởi tính không ổn định, thể hiện bản thân trong khả năng chuyển đổi (phân rã tự nhiên), đi kèm với sự phát xạ bức xạ (bức xạ ion hoá). Loại phân hủy hạt nhân phổ biến nhất là phóng xạ beta.

Bức xạ là các loại vi chất và các loại vật chất khác nhau có khả năng ion hóa các chất. Nó tồn tại cho đến khi nó hấp thụ một số chất. Các nguồn phóng xạ (các cơ sở hạt nhân kỹ thuật hoặc các chất phóng xạ đơn giản ) có thể, ngược lại với bức xạ, một thời gian rất dài. Bức xạ tự nhiên hiện diện trong cuộc sống chúng ta mọi lúc. Bức xạ ion hóa đã tồn tại trước sự ra đời của những dạng sống đầu tiên trên trái đất.

Bức xạ beta là một dòng positron hoặc điện tử liên tục phát ra trong sự phân rã nguyên tử phóng xạ beta. Sự phân rã như vậy không phải là đặc biệt đối với tất cả các nguyên tử, mà chỉ đối với một số chất. Các điện tử (hoặc positron) được hình thành trong hạt nhân trong quá trình chuyển đổi nơtron thành proton hoặc ngược lại. Các hạt ổn định kết quả, mà không có một khối lượng nghỉ ngơi và phí, được gọi là neutrino và antineutrinos.

Trong trường hợp phân rã electron, một hạt nhân được hình thành, số proton trong đó tăng lên một, so với lượng trước khi phân rã. Trong trường hợp phân rã positron, điện hạt nhân trên một đơn vị giảm. Trong cả hai trường hợp, số lượng tế bào không thay đổi.

Các electron phát ra (hoặc positron) có các năng lượng khác nhau, từ 0 đến năng lượng hạn chế tối đa Em (bằng vài megaelectronvolts).

Bức xạ beta có một quang phổ năng lượng liên tục. Mức năng lượng của hạt nhân là rời rạc trong trường hợp này. Điều này có nghĩa là với mỗi lần phân rã tiếp theo, một năng lượng mới sẽ được giải phóng. Sự liên tục của phổ phát xạ được giải thích bởi thực tế là trong quá trình phân rã, năng lượng nguyên tử dư thừa có thể được phân bố khác nhau giữa các hạt phát ra. Do đó, phổ của neutrino được phát ra trong quá trình phân rã cũng được đặc trưng bởi sự liên tục.

Bức xạ beta được đo bằng các phổ kế beta, các máy đếm beta và buồng ion hóa đặc biệt

Các đồng vị phóng xạ, đi kèm với bức xạ loại này, được gọi là các chất phát beta. Chúng bao gồm các đồng vị của lưu huỳnh (S35), phốt pho (P32), canxi (Ca45) ... Nếu sự phân rã không đi kèm với bức xạ gamma, nó được gọi là bức xạ beta tinh khiết.

Nhiều bộ tản nhiệt (P32, C14, Ca45, S35, vv) được sử dụng trong chẩn đoán đồng vị và được sử dụng cho các mục đích thực nghiệm.

Đi qua chất, các tia beta (phóng xạ beta) tương tác với các hạt nhân của các nguyên tử và các điện tử của nó, tiêu tốn hết năng lượng và gần như hoàn toàn ngăn chặn chuyển động của nó. Cách mà một hạt beta đi qua một chất gọi là chạy. Nó được thể hiện bằng gam trên mỗi centimet vuông (được biểu thị là g / cm2).

Bức xạ beta có thể xâm nhập vào các mô của một sinh vật sống đến độ sâu tới 2 cm. Bảo vệ chống lại bức xạ như vậy có thể là một màn hình làm bằng tấm plexiglass có độ dầy thích hợp.

Các tia beta là một trong những loại bức xạ ion hóa. Khi đi qua một chất, các tia mất năng lượng, gây ra ion hóa. Sự hấp thụ năng lượng này bởi môi trường có thể gây ra một số quá trình thứ cấp trong vật liệu đã được chiếu xạ. Ví dụ, điều này có thể biểu hiện bản thân trong phát quang, phản ứng phóng xạ, sự thay đổi cấu trúc tinh thể của chất, vv Cũng giống như các loại tia phóng xạ khác, các tia beta có hiệu ứng phóng xạ học.

Việc sử dụng phóng xạ beta trong y học được dựa trên tính chất xuyên thủng của nó trong mô. Tia xạ được sử dụng trong điều trị bức xạ bề mặt, nội tạng và kẽ .