Использование бета-лучей

Бета-лучи, также известные как бета-частицы, являются одной из трех наиболее распространенных форм излучения, производимого радиоактивными материалами; два других - гамма и альфа. Умеренная проникающая способность этих частиц придает им некоторые полезные свойства. По этой причине бета-частицы используются во многих приложениях в широком диапазоне областей.

Бета-излучение возникает, когда нестабильный элемент подвергается радиоактивному распаду. Во время одной из форм этого распада, известной как бета-минус, нейтрон в атоме элемента распадается на положительно заряженный протон и отрицательный электрон. Электрон выбрасывается из атома в виде бета-излучения. Бета-частицы относятся к категории «ионизирующего» излучения, что означает, что они обладают достаточной энергией, чтобы отделять электроны от молекул, с которыми они сталкиваются, и поэтому могут нанести ущерб живой ткани. Бета-частицы обладают умеренной проникающей способностью и могут проходить, например, через лист бумаги, хотя они будут задерживаться листом алюминиевой фольги.

Радиоизотопы - химические вещества, излучающие радиацию, - широко используются в медицине. В процессе, известном как брахитерапия, бета-радиоизотопы можно использовать для облучения участков внутри пациента, чтобы предотвратить рост определенных тканей. Этот подход успешно использовался для предотвращения засорения артериальных вставок, называемых стентами. Бета-частицы также используются в некоторых формах терапии для уничтожения раковых клеток. Кроме того, испускание бета-частиц косвенно используется в технике медицинского сканирования, известной как позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ).

Бета-лучи имеют ряд важных применений в промышленных процессах. Поскольку они могут проходить через некоторые материалы, они используются для измерения толщины пленок материала, выходящего из производственных линий, например бумаги и пластиковой пленки. Подобный процесс проверяет целостность прошитых швов в текстиле. В другом применении толщину различных покрытий, таких как краски, можно вывести из количества бета-частиц, рассеянных обратно от этой поверхности.

Радиоизотопы обычно используются в качестве индикаторов в химических и биологических исследованиях. Путем синтеза молекул, содержащих радиоактивный атом, путь и судьба молекулы этого типа в за конкретной реакцией или метаболическим процессом можно следить, отслеживая радиоактивный сигнал изотоп. Одним из радиоизотопов, используемых для этого процесса, является углерод-14, который может быть вставлен в органические или биологические молекулы и сопровождаться сигналом бета-излучения.