Какое излучение обладает наибольшей проникающей способностью

Какой вид излучения обладает наибольшей проникающей способностью? Физика

Какой вид излучения обладает наибольшей проникающей способностью, а какое излучение обладает наименьшей проникающей способностью? Если коротко, наименьшая у альфа-частиц, а наибольшая – у гамма-частиц и рентгеновского излучения.

​Главные сведения о проникающей способности

Под проникающей способностью понимают способность излучение пройти определенное расстояние в разных средах. Но нельзя рассматривать проникающую способность в отрыве от остальных характеристик:

  1. Энергия. Это физическая величина, которая переносится излучением. В оптике характеристика выступает в качестве основы для расчета остальных энергетических величин.
  2. Уровень ионизации. Если энергия излучения достаточно высокая, возникает эффект ионизации. Заключается он в том, что электроны выбиваются из атома, возникают ионы. Ионизирующее излучение способно повреждать живую клетку, теоретически может вызывать рак.

​Высокая проникающая способность

Проникающая способность альфа, бета и гамма излучения различаются очень сильно. Альфа-излучение самое безопасное, поскольку не проникает даже сквозь бумагу. В природных условиях люди практически не сталкиваются с ним на практике.

Проникающая способность альфа-излучения

Наиболее сильной проникающей способностью обладает гамма или рентгеновское излучение. Процесс требует более подробного рассмотрения. Удивительно, про излучение и поглощение энергии происходит в виде отдельных порций — квантов. Если читателю когда-нибудь клали еду в тарелку и говорили, что он не выйдет из-за стола, пока все не съест, то самые простые представления о квантах имеются.

С уменьшением длины волны увеличивается энергия, которую несет каждый отдельный квант. Следовательно, повышается опасность для организма в случае проникновения излучения в тело. Фотонное излучение состоит из фотонов высокой энергии. Эти фотоны являются частицами/волнами (дуальность волна-частица) без массы в состоянии покоя или электрического заряда. Они могут путешествовать по воздуху на 10 и более метров. Это большее расстояние, по сравнению с альфа- или бета-частицами. Однако гамма-лучи выделяют меньше энергии на своем пути. Свинец, вода и бетон задерживают гамма излучение, но все зависит от их толщины. Фотоны (гамма-лучи и рентгеновские лучи) могут ионизировать атомы непосредственно за счет фотоэлектрического эффекта и эффекта Комптона, при котором образуется относительно энергичный электрон.

Самыми короткими волнами, а следовательно, наиболее высокой проникающей способностью обладает рентгеновское или гамма-излучение. Опасность этих видов излучений в том, что человеческое тело не обладает органами чувств, которые способны почувствовать эти излучения. Но последствия ощущаются в полной мере. Виктор Бабушкин об опасных излучениях пишет:

Проникающая способность гамма-излучения (фотонов), которое распространяется со скоростью света, громадна: его может остановить лишь толстая свинцовая или бетонная стена.

Проникающая способность гамма-излучения

Лучи имеющие наибольшую проникающую способность вызывают ионизацию, теоретически становятся причиной наследственных заболеваний. Надо осторожно относиться к опасным излучениям.

Например, максимальная доза рентгеновского излучения составляет 32 рентгена за всю жизнь. Для этого достаточно сделать пару сотен рентгеновских снимков, с минимальным интервалом между ними.

β излучение

β излучение — это излучение электронов или позитронов (заряженных частиц). Бета частицы образуются в результате распада атомного ядра. Они вылетают из него при его распаде, образуя бета-поток или бета-излучение.

Взаимодействие излучения с веществом
Взаимодействие излучения с веществом: альфа-частицы может сдержать лист бумаги, бета излучение — алюминиевая фольга, гамма-излучение — свинец достаточной толщины, нейтронное излучение — вода и вещества, богатые водородом — полиэтилен, парафин, бетон.

Бета-излучение равно как и альфа и гамма-излучения открыл в 1889 году Э. Резерфорд. Скорость бета-частиц — 100 000 км/с. В открытом пространстве бета частицы пробегают примерно 18 м, а в плотной среде не более 2 м. Так как распространение бета-излучения напрямую зависит от плотности среды.  Естественными источниками β излучения являются радиоактивные элементы в момент распада.

​Особенности нейтронного излучения

Нейтронное излучение — это излучение, которое в природе рождается в недрах звезд, где проходят термоядерные реакции. Существуют природные ядерные реакторы, в которых может рождаться нейтронное излучение, но очень малой силы. Гораздо интереснее, что нейтронное излучение рождается в техногенных ядерных реакторах.

Из названия видно: излучаются нейтральные заряды, которое слабо вступает в реакцию с веществом, во время сталкивания с ним. В качестве преграды надо использовать водород, либо материал, с высоким содержанием этого элемента. Спастись от краткой вспышки можно даже в бассейне, если глубоко в него нырнуть.
Нейтроны лишь косвенно ионизируют вещество . Например, когда нейтроны сталкиваются с ядрами водорода, возникает протонное излучение (быстрые протоны). Нейтроны могут варьироваться от высокоскоростных частиц высокой энергии до низкоскоростных частиц низкой энергии (называемых тепловыми нейтронами). Нейтроны могут перемещаться по воздуху на сотни метров без какого-либо взаимодействия.
Проникающая способность нейтронного излучения

Нейтронное излучение движется с огромной скоростью, которая достигает уровня 40 000 километров в секунду. Стоит этому излучению вступить в контакт с живой клеткой, как она погибнет. Причина — слишком высокая скорость движения, и значительная масса.

​Загадки квантования

Когда физики впервые обнаружили квантование казавшихся единых и непрерывных физических процессов, они удивились. До сих пор нет единого представления о том, что означает квантование физических процессов на практике.

Ричард Фейнман, один из выдающихся экспертов в квантовой механике и создатель атомной бомбы как-то заметил:

Если вы думаете, что понимаете квантовую теорию… то вы не понимаете квантовую теорию.

С тех пор мало, что изменилось. Загадка все еще ждет своего разрешения, и возможно, это сделает кто-то из вас.

​Наименьшая проникающая способность

Наименьшую проникающую способность имеют альфа-частицы, поскольку они более тяжелые, а максимальную — гамма или рентген. Альфа-частицы относительно большие и несут двойной положительный заряд. Они не очень проникающие, и лист бумаги может их остановить. Они путешествуют всего на несколько сантиметров, но вкладывают всю свою энергию в свои короткие путешествия.

Этих знаний достаточно, чтобы уберечь себя от опасности излучения.

Оцените статью
( 5 оценок, среднее 5 из 5 )
Знания и образование - вопросы школьной и вузовской программы
Подписаться
Уведомить о
10 комментариев
Старые
Новые Популярные
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
Макс
3 месяцев назад

Интересная статья, есть о чём задуматься, прочитал с удовольствием. Спасибо.

Алексей
3 месяцев назад

Познавательная статья , но и тут пожно поспорить автором , что не все факты полностью освещены в данной статье.

денис
2 месяцев назад

Если вы думаете, что понимаете квантовую теорию… то вы не понимаете квантовую теорию

Сергей
2 месяцев назад

Я во всё это не верю и поэтому даже воспринимать не хочу.

Саша
2 месяцев назад

Интересно, прочитал не когда не читал подобное мне понравилось.

татьяна
2 месяцев назад

как то на эту тему никогда не задумывалась. но оказывается я об этом ничего не знала.очень любопытная тема.

Рома
2 месяцев назад

Тема актуальная Есть много вопросов Думаю постепенно получить на них ответы

Мария
2 месяцев назад

У меня старший сын с интересом прочитал статью. Он мечтает стать врачом, сказал, что знания о проникающей способности излучений пригодятся ему в будущем. Спасибо.

Олег
2 месяцев назад

Статья для журнала «Мурзилка».

Николай
1 месяц назад

Статья вполне ничего. Меня заинтересовала. Доступный способ донесения информации.