Usi per i raggi beta

I raggi beta, noti anche come particelle beta, sono una delle tre forme più comuni di radiazioni prodotte da materiali radioattivi; gli altri due sono gamma e alfa. Il moderato potere di penetrazione di queste particelle conferisce loro alcune proprietà utili. Per questo motivo, le particelle beta sono utilizzate in molte applicazioni in una vasta gamma di campi.

La radiazione beta si verifica quando un elemento instabile subisce un decadimento radioattivo. Durante una forma di questo decadimento, noto come beta minus, un neutrone in un atomo dell'elemento si scompone in un protone con carica positiva e un elettrone negativo. L'elettrone viene espulso dall'atomo come radiazione beta. Le particelle beta sono nella categoria delle radiazioni "ionizzanti", il che significa che hanno energia sufficiente per staccare gli elettroni dalle molecole che incontrano e quindi possono causare danni ai tessuti viventi. Le particelle beta hanno un moderato potere di penetrazione e possono attraversare, ad esempio, un foglio di carta, anche se verranno fermate da un foglio di alluminio.

I radioisotopi, sostanze chimiche che emettono radiazioni, sono ampiamente utilizzati in medicina. In un processo noto come brachiterapia, i radioisotopi beta possono essere utilizzati per irradiare aree all'interno di un paziente per prevenire la crescita di determinati tessuti. Questo approccio è stato utilizzato con successo per prevenire l'ostruzione degli inserti arteriosi chiamati stent. Le particelle beta sono utilizzate anche in alcune forme di terapia per uccidere le cellule tumorali. Inoltre, l'emissione di particelle beta viene utilizzata indirettamente nella tecnica di scansione medica nota come tomografia a emissione di positroni (PET).

I raggi beta hanno una serie di importanti usi nei processi industriali. Poiché possono attraversare alcuni materiali, vengono utilizzati per misurare lo spessore di film di materiale proveniente da linee di produzione come carta e film plastico. Un processo simile controlla l'integrità delle cuciture cucite nei tessuti. In un'altra applicazione, lo spessore di vari rivestimenti, come le vernici, può essere dedotto dalla quantità di particelle beta disperse indietro da quella superficie.

I radioisotopi sono comunemente usati come traccianti nella ricerca chimica e biologica. Sintetizzando molecole contenenti un atomo radioattivo, il percorso e il destino di quel tipo di molecola in a una particolare reazione o processo metabolico può essere seguito tracciando il segnale radioattivo del isotopo. Un radioisotopo utilizzato per questo processo è il carbonio-14 che può essere inserito in molecole organiche o biologiche e seguito dal suo segnale di radiazione beta.